Boston MA, Gatra.com- Lebih dari 5.000 planet yang diketahui berada di luar tata surya kita, sebagian besar mengorbit bintangnya pada jarak yang sangat dekat. Lebih dari 80 persen exoplanet yang terkonfirmasi memiliki orbit yang lebih pendek dari 50 hari, sehingga menempatkan planet-planet panas ini setidaknya dua kali lebih dekat dari bintang induknya dibandingkan jarak Merkurius ke Matahari kita – dan beberapa bahkan lebih dekat dari itu. Demikian Space X, 30/8.

Para astronom mulai mendapatkan gambaran umum tentang pembentukan, evolusi, dan komposisi planet-planet tersebut. Namun gambaran ini jauh lebih kabur untuk planet-planet dengan periode orbit yang lebih panjang. Dunia yang jauh, dengan orbit yang lamanya berbulan-bulan hingga bertahun-tahun, lebih sulit dideteksi, sehingga sifat-sifatnya pun lebih sulit untuk dilihat.

Kini, daftar planet berperioda panjang bertambah dua entri. Para astronom di MIT, Universitas New Mexico (UNM), dan tempat lainnya telah menemukan sistem langka yang berisi dua planet berperioda panjang yang mengorbit TOI-4600, sebuah bintang dekat yang berjarak 815 tahun cahaya dari Bumi.

Tim menemukan bahwa bintang tersebut memiliki planet dalam dengan orbit 82 hari, mirip dengan Merkurius, sementara planet luar kedua berputar setiap 482 hari, menempatkannya di antara orbit Bumi dan Mars.

Penemuan ini dilakukan dengan menggunakan data dari Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) NASA, sebuah misi yang dipimpin MIT yang memantau bintang-bintang terdekat untuk mencari tanda-tanda adanya exoplanet. Planet baru yang lebih jauh ini memiliki periode terlama yang pernah dideteksi TESS hingga saat ini. Suhu di planet ini juga merupakan salah satu yang terdingin, sekitar -117 derajat Fahrenheit, sedangkan suhu di planet bagian dalam lebih bersuhu 170 derajat Fahrenheit.

Kedua planet tersebut kemungkinan besar merupakan planet gas raksasa, mirip dengan Yupiter dan Saturnus, meskipun komposisi planet bagian dalam mungkin lebih merupakan campuran gas dan es. Kedua planet ini menjembatani kesenjangan antara "Jupiter panas" - planet panas dengan orbit pendek yang menjadi mayoritas penemuan planet ekstrasurya - dan raksasa gas yang jauh lebih dingin dan berdurasi lebih panjang di Tata Surya kita.

“Sistem dengan periode yang lebih panjang ini merupakan rentang yang relatif belum dijelajahi,” kata anggota tim Katharine Hesse, anggota staf teknis di Institut Kavli untuk Penelitian Astrofisika dan Luar Angkasa MIT.

“Saat kami mencoba melihat di mana letak tata surya kita dibandingkan dengan sistem lain yang kami temukan di luar sana, kami benar-benar membutuhkan lebih banyak contoh kasus untuk lebih memahami perbandingan tersebut. Karena banyak sistem yang kami temukan tidak terlihat seperti tata surya kita."

Hesse dan rekan-rekannya, termasuk penulis utama Ismael Mireles, seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas New Mexico (UNM), telah mempublikasikan temuan mereka di Astrophysical Journal Letters.

TESS memantau bintang-bintang terdekat untuk mencari tanda-tanda planet ekstrasurya dengan menunjuk pada suatu petak langit dan secara terus-menerus mengukur kecerahan bintang-bintang di sektor tersebut selama 30 hari, sebelum beralih ke petak berikutnya. Para ilmuwan menggunakan "pipelines", atau pencarian algoritmik, untuk menyisir pengukuran penurunan kecerahan yang mungkin disebabkan oleh sebuah planet yang lewat di depan bintangnya.

Pada tahun 2020, TESS mendeteksi kemungkinan transit dari sebuah bintang di langit utara, dekat konstelasi Draco. Bintang tersebut dikategorikan sebagai TOI-4600 (Objek Menarik TESS). Transit awal dipelajari secara rinci oleh Kelompok Kerja Kandidat Planet Transit Tunggal TESS, sebuah tim ilmuwan di MIT, UNM, dan tempat lain yang mencari tanda-tanda planet dengan periode yang lebih panjang dalam peristiwa transit tunggal.

“Untuk misi seperti TESS, yang hanya mengamati setiap wilayah langit selama 30 hari, Anda benar-benar perlu mengumpulkan jumlah observasi agar bisa mendapatkan cukup data untuk menemukan planet dengan orbit lebih dari sebulan,” catat Hesse. .

Kelompok tersebut mencari bintang di sektor lain dari data TESS dan akhirnya mengidentifikasi tiga transit lagi, serupa dengan yang pertama. Dari empat peristiwa tersebut, para ilmuwan dapat menentukan bahwa sumbernya adalah sebuah planet – TOI-4600b – dengan orbit yang relatif lama yaitu 82 hari. Tim juga melakukan transit kelima, meskipun tidak sinkron dengan sinyal lainnya. Mereka bertanya-tanya: Mungkinkah transit tersebut terjadi dari bintang lain yang untuk sementara waktu melampaui bintang pertama? Atau mungkinkah itu planet yang mengorbit kedua?

Raksasa Panas Dingin di Langit

Pada tahun 2021, ketika Mireles bergabung dengan grup, dia melanjutkan apa yang tim tinggalkan, mencari observasi lebih lanjut dari TESS yang akan menjelaskan transit terakhir yang membingungkan.

“Dengan hilangnya data di setiap sektor, saya akan melihat apakah ada transit kedua, dan di lima sektor pertama, tidak ada,” kenang Mireles. “Kemudian, pada bulan Juli tahun lalu, kami melihat sesuatu.”

Sebenarnya, mereka melihat dua hal: satu transit yang muncul dalam siklus 82 hari yang sama, yang semakin menegaskan keberadaan planet yang mengorbit; dan transit kedua, yang terdeteksi 964 hari setelah transit sebelumnya yang tidak sinkron. Dua transit terakhir ini memiliki kedalaman atau jumlah cahaya yang diredupkan yang serupa, menunjukkan bahwa keduanya dihasilkan oleh satu objek yang mengorbit bintang, setiap 964 hari, atau setiap 482 hari. Lagipula, tim beralasan, TESS tidak mungkin melihat ke arah bintang untuk melihat planet tersebut melintasi batas waktu 482 hari. Tim menggunakan model untuk mensimulasikan seperti apa sebuah planet dengan kedua periode orbit, dan menyimpulkan bahwa orbit 482 hari lebih mungkin terjadi.

Untuk memastikan lebih lanjut bahwa mereka telah mengidentifikasi dua planet berperiode panjang, para peneliti memfokuskan pada bintang tersebut menggunakan beberapa teleskop berbasis darat. Pengamatan ini membantu tim mengesampingkan skenario positif palsu, seperti bintang kedua yang melampaui bintang utama. Pada akhirnya, mereka menyimpulkan bahwa bintang tersebut memang menampung dua planet berperiode panjang: TOI-4600b, planet raksasa mirip Jupiter yang hangat; dan TOI-4600c, raksasa yang sangat dingin, serta planet dengan periode terpanjang yang terdeteksi oleh TESS hingga saat ini.

“Sangat jarang kita melihat dua planet raksasa dalam satu sistem,” ujar Hesse. “Kami terbiasa melihat Jupiter panas yang berada dekat dengan bintangnya, dan kami biasanya tidak menemukan pendampingnya, apalagi pendamping raksasa. Sistem ini memiliki konfigurasi yang lebih unik.”

Jarak antara kedua planet tersebut, yang hampir sama dengan jarak antara Merkurius dan Mars, menyiratkan bahwa mungkin ada planet lain dalam sistem tersebut.

“Kami ingin melihat apakah ada bukti adanya lebih banyak planet,” kata Mireles. “Pastinya terdapat banyak ruang bagi calon planet, baik yang lebih dekat atau lebih jauh. Dan kami menunjukkan bahwa TESS mampu menemukan Jupiter yang hangat dan dingin.”