Peneliti mengatakan bahwa para astronom harus mengalihkan fokus mereka untuk memahami exoplanet yang telah kita temukan

Musim panas ini menandai hampir tiga dekade sejak penemuan 51 Pegasi b, planet ekstrasurya pertama yang mengorbit bintang mirip Matahari. Saat ini, ada lebih dari 5.000 sistem planet yang diketahui mengorbit bintang mirip Matahari, dan hingga setengah dari semua bintang mirip Matahari kini diyakini memiliki planet.

Penemuan exoplanet dalam dekade terakhir saja – sebagian besar karena karya teleskop luar angkasa Kepler NASA – sudah cukup membingungkan pikiran. Tetapi para astronom baru mulai mengkarakterisasi sebagian besar planet-planet ini dengan sungguh-sungguh. Boleh dibilang, di sinilah seharusnya fokus di bidang ilmu planet ekstrasurya yang sedang berkembang ini sekarang.

Jadi, dua tahun setelah Covid-19 membuat frustrasi pertemuan langsung, salah satu konferensi ilmiah utama dunia tentang planet ekstrasurya – Exoplanet IV (Exo4) – telah berakhir di Las Vegas. Minggu lalu, saya bertemu dengan kepala pengawas Exo4, Jason Stephen, untuk membahas beberapa masalah utama di lapangan.

Tinggi dalam daftar saya hanyalah alasan mengapa, setelah beberapa dekade mencari dengan teleskop berbasis darat dan luar angkasa, kami belum menemukan bumi luar yang sebenarnya.

Stephen, astrofisikawan di University of Nevada di Las Vegas, memberi tahu saya bahwa kita mengetahui planet seukuran Bumi di dekat zona layak huni. Tetapi dia mengatakan demikian dalam pengertian memahami sifat-sifat atmosfernya; Sifat air cair apa pun di atmosfer atau di permukaannya, kita masih satu generasi jauhnya dari teleskop yang dapat memberi kita pengukuran semacam itu.

Kapan kita benar-benar akan mulai mendapatkan spektrum dari luar Bumi?

Tahun 2050 adalah tebakan, kata Stephen.

Apa yang dikatakan penelitian kita tentang planet ekstrasurya tentang tata surya kita?

“Anda dapat memiliki tata surya yang terlihat sangat berbeda dari kita,” kata Steffen.

Kami memiliki cara yang relatif baik tentang bagaimana tata surya kita terbentuk dan berevolusi, tetapi sains planet ekstrasurya mengatakan hal-hal lain inilah yang tidak terjadi di tata surya kita yang menghasilkan berbagai jenis planet, katanya.

Adapun sinergi antara ilmu tata surya dan ilmu planet luar?

Stephen mengatakan bahwa ilmuwan planet yang fokus pada benda-benda di dalam tata surya kita memiliki banyak kekayaan. Peneliti Mars memiliki kemewahan untuk mengambil sampel permukaan di sana dan melakukan analisis di tempat yang dapat menunjukkan kelimpahan lusinan senyawa kimia. Ilmuwan tata surya juga memiliki akses ke spektrometer berbasis darat terbaik di dunia yang dapat mengidentifikasi lusinan spesies kimia pada objek di seluruh tata surya kita – dari Merkurius hingga Pluto.

Tetapi pada titik ini, para peneliti planet ekstrasurya beruntung jika mereka dapat mendeteksi hidrogen di atmosfer planet ekstrasurya, kata Stephen. Namun, ia mencatat bahwa ada satu area di mana ada persaingan yang sehat. Ini dalam pengukuran dinamis ekstrasurya dari gerakan planet tertentu. Dan bagaimana pergerakan satu planet mempengaruhi pergerakan dan pergerakan planet lain dalam sistem yang sama.

Kita dapat memahami karakteristik orbit sistem planet ekstrasurya dan membandingkannya dengan karakteristik orbit planet-planet di tata surya kita, kata Stephen.

Salah satu presentasi yang lebih menarik di konferensi Exo4 melibatkan identifikasi material planet yang diduga telah terakumulasi pada sisa-sisa bintang sekarat yang dikenal sebagai katai putih.

Bintang katai putih sangat padat, dan jika Anda melemparkan sesuatu ke katai putih, bintang itu masih akan terlihat di permukaan selama beberapa ribu tahun sebelum semuanya tenggelam di dalamnya, kata Stephen.

Jadi, jika Anda melihat sesuatu yang berusia kurang dari seribu tahun di sebuah bintang yang ada satu miliar tahun yang lalu, itu memberi tahu Anda bahwa itu pasti arus keluar baru-baru ini di permukaan katai putih, kata Stephen. Dia mengatakan ini pasti benda-benda planet yang tersisa. Ini adalah satu-satunya cara saya tahu di mana Anda dapat mengukur komposisi bahan penyusun planet ini; Itu berarti nikel, besi, dan natrium berlimpah, kata Stephen.

Apakah materi yang berasal dari planet ini dihancurkan oleh astral endgame dari sistem itu sendiri?

Tidak jelas dari mana bahan ini berasal; Baik dari planet yang hancur pada tahap bintang raksasa merah, atau sebelum planet raksasa merah yang sekarat ditelan, kata Stephen.

Perdebatan besar lainnya di Exo4 adalah bukti adanya planet bermassa Bumi ketiga yang mengorbit bintang terdekat kita, Proxima Centauri. Terletak hanya 4,2 tahun cahaya, Proxima Centauri adalah katai merah redup dan secara harfiah adalah bintang berikutnya.

Stephen mengatakan bukti adanya planet ketiga sangat meyakinkan. Apakah itu layak huni tampaknya agak sulit, tetapi fakta bahwa kami mengamati ini di sekitar bintang terdekat kami hanya menunjukkan seberapa umum pembentukan planet, katanya.

Apakah ini permainan angka? Haruskah kita pergi keluar untuk menemukan sebagian besar planet atau mempelajarinya secara mendetail?

Kami belum melakukan studi rinci bahkan 10 persen dari planet yang ditemukan oleh Kepler, kata Stephen. Meskipun ada nilai dalam menemukan lebih banyak planet, ada juga nilai dalam memahami planet yang telah kami temukan, katanya.

Stephen mengatakan Teleskop Luar Angkasa Webb dan generasi berikutnya dari teleskop Berbasis Sangat Besar di Daratan adalah salah satu cara untuk mengkarakterisasi atmosfer banyak planet yang kami temukan. Dia menambahkan bahwa pengamatan yang berlangsung dalam jangka waktu yang lebih lama juga menambah wawasan tentang sistem di mana planet-planet itu berada.

Stephen mengatakan sains planet ekstrasurya masih kekurangan jenis pendanaan yang dibutuhkan untuk memungkinkan inisiatif yang lebih berisiko tinggi dan menguntungkan.

“Semuanya sangat kompetitif sehingga sebagian besar proposal ditolak,” kata Stephen. “Status Pendanaan Saat Ini [makes] Disiplin membenci risiko.”

Dia mengatakan tingkat keberhasilan 30 persen untuk proposal hibah akan jauh lebih baik daripada tingkat keberhasilan kurang dari 10 persen yang kita lihat sekarang.

“Ilmu pengetahuan akan maju lebih cepat jika ada cukup ruang untuk studi yang lebih gagal,” kata Stephen.