TRAPPIST-1 adalah bintang katai merah super-dingin yang sedikit lebih besar, tetapi jauh lebih besar dari planet Jupiter, yang terletak sekitar 40 tahun cahaya dari Matahari di rasi Aquarius.
Di antara sistem planet, TRAPPIST-1 sangat menarik karena tujuh planet telah terdeteksi mengorbit bintang ini, sejumlah planet yang lebih besar daripada yang terdeteksi dalam sistem eksoplanet lainnya. Selain itu, semua planet TRAPPIST-1 berukuran Bumi dan terestrial, menjadikannya sangat tepat sebagai fokus studi yang ideal untuk pembentukan planet dan potensi kelayakan.
Ilmuwan ASU Cayman Unterborn, Steven Desch, dan Alejandro Lorenzo dari School of Earth and Space Exploration, bersama Natalie Hinkel dari Vanderbilt University, telah mempelajari planet-planet ini untuk kelayakan, khususnya yang berkaitan dengan komposisi air. Temuan mereka baru-baru ini diterbitkan di Nature Astronomy.
Anehnya planet TRAPPIST-1 ringan. Dari massa dan volume yang diukur, semua planet dalam sistem ini tidak lebih padat daripada batu. Di banyak lainnya, dunia dengan kerapatan rendah, diperkirakan bahwa komponen yang kurang padat ini terdiri dari gas atmosferik.
"Tetapi planet-planet TRAPPIST-1 terlalu kecil untuk menampung gas yang cukup untuk membentuk defisit kepadatan," jelas geoscientist Unterborn. "Bahkan jika mereka mampu menahan gas, jumlah yang diperlukan untuk menutupi defisit kepadatan akan membuat planet ini lebih gembung daripada yang kita lihat."
Jadi para ilmuwan yang mempelajari sistem planet ini telah menentukan bahwa komponen dengan kepadatan rendah haruslah sesuatu yang lain yang berlimpah air. Ini telah diprediksi sebelumnya, dan mungkin bahkan terlihat di planet yang lebih besar seperti GJ1214b, sehingga tim ASU-Vanderbilt interdisipliner, yang terdiri dari geoscientists dan astrophysicists, berusaha untuk menentukan berapa banyak air yang bisa hadir di planet seukuran Bumi ini, bagaimana dan di mana planet-planet ini mungkin terbentuk.
Untuk menentukan komposisi planet-planet TRAPPIST-1, tim menggunakan paket perangkat lunak unik, yang dikembangkan oleh Unterborn dan Lorenzo, yang menggunakan kalkulator fisika mineral state-of-the-art. Perangkat lunak, yang disebut ExoPlex, memungkinkan tim untuk menggabungkan semua informasi yang tersedia tentang sistem TRAPPIST-1, termasuk susunan kimia bintang, daripada terbatas hanya pada massa dan radius masing-masing planet.
Sebagian besar data yang digunakan oleh tim untuk menentukan komposisi dikumpulkan dari dataset yang disebut Hypatia Catalog, yang dikembangkan oleh penulis yang berkontribusi banyak untuk Hinkel. Katalog ini menggabungkan data tentang kelimpahan bintang bintang di dekat Matahari kita, dari lebih dari 150 sumber literatur, ke dalam repositori besar-besaran.
[caption id="attachment_10706" align="aligncenter" width="750"]
Ketujuh planet yang ditemukan di orbit di sekitar bintang kerdil merah TRAPPIST-1 dapat dengan mudah masuk ke dalam orbit Merkurius, planet terdalam dari tata surya kita.
Kredit: NASA / JPL- Caltech[/caption]
Apa yang mereka temukan melalui analisis mereka adalah bahwa planet dalam yang relatif "kering" (berlabel "b" dan "c" pada gambar ini) konsisten dengan memiliki kurang dari 15 persen air massa (untuk perbandingan, Bumi adalah 0,02 persen air dengan massa ). Planet luar (berlabel "f" dan "g" pada gambar ini) konsisten dengan memiliki lebih dari 50 persen air dengan massa. Ini setara dengan air ratusan lautan Bumi. Massa dari planet-planet TRAPPIST-1 terus disempurnakan, sehingga proporsi ini harus dipertimbangkan perkiraan untuk saat ini, tetapi kecenderungan umum tampak jelas.
"Apa yang kami lihat untuk pertama kalinya adalah planet seukuran Bumi yang memiliki banyak air atau es di atasnya," kata astrofisikawan AS dan penulis yang berkontribusi, Steven Desch.
Tetapi para peneliti juga menemukan bahwa planet-planet TRAPPIST-1 yang kaya es lebih dekat dengan bintang induknya daripada garis es. "Garis es" dalam tata surya apa pun, termasuk TRAPPIST-1, adalah jarak dari bintang yang di luarnya air itu ada sebagai es dan dapat diubah menjadi planet; di dalam air garis es ada sebagai uap dan tidak akan bertambah. Melalui analisis mereka, tim menetapkan bahwa planet-planet TRAPPIST-1 harus terbentuk lebih jauh dari bintang mereka, di luar garis es, dan bermigrasi ke orbitnya saat ini dekat dengan bintang induk.
Ada banyak petunjuk bahwa planet-planet dalam sistem ini dan yang lain telah mengalami migrasi ke dalam sesuatu yang substansial, tetapi studi ini adalah yang pertama menggunakan komposisi untuk mendukung kasus migrasi. Terlebih lagi, mengetahui planet mana yang terbentuk di dalam dan di luar garis es memungkinkan tim untuk mengukur untuk pertama kalinya berapa banyak migrasi yang terjadi.
Karena bintang-bintang seperti TRAPPIS-1 paling terang setelah mereka terbentuk dan secara bertahap redup setelahnya, garis es cenderung bergerak dari waktu ke waktu, seperti batas antara tanah kering dan tanah tertutup salju di sekitar api unggun yang sekarat pada malam bersalju. Jarak persisnya planet-planet bermigrasi ke dalam bergantung pada kapan mereka terbentuk. "Semakin awal planet terbentuk," kata Desch, "semakin jauh dari bintang yang harus mereka bentuk untuk memiliki begitu banyak es." Tapi untuk asumsi yang masuk akal tentang berapa lama planet terbentuk, planet-planet TRAPPIST-1 harus bermigrasi ke dalam dari setidaknya dua kali sejauh sekarang.
Menariknya, sementara kita menganggap air sebagai vital untuk kehidupan, planet-planet TRAPPIST-1 mungkin memiliki terlalu banyak air untuk mendukung kehidupan.
"Kami biasanya berpikir memiliki air cair di planet sebagai cara untuk memulai hidup, karena kehidupan, seperti yang kita ketahui di Bumi, sebagian besar terdiri dari air dan mengharuskannya untuk hidup," jelas Hinkel. "Namun, sebuah planet yang merupakan dunia air, atau planet yang tidak memiliki permukaan di atas air, tidak memiliki siklus geokimia atau unsur penting yang mutlak diperlukan untuk kehidupan."
Pada akhirnya, ini berarti bahwa sementara bintang M-kerdil, seperti TRAPPIST-1, adalah bintang yang paling umum di alam semesta (dan sementara kemungkinan ada planet yang mengorbit bintang-bintang ini), jumlah air yang sangat besar yang mungkin mereka miliki membuat mereka tidak menguntungkan untuk hidup ada, terutama kehidupan yang cukup untuk menciptakan sinyal terdeteksi di atmosfer yang dapat diamati. "Ini skenario klasik 'terlalu banyak hal yang baik,'" kata Hinkel.
Baca juga: Imuwan: Terdapat Deposit Air Dan Garam Di Permukaan Mars
Jadi, sementara kita tidak mungkin menemukan bukti kehidupan di planet-planet TRAPPIST-1, melalui penelitian ini kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana planet-planet es terbentuk dan jenis bintang dan planet apa yang harus kita cari dalam pencarian lanjutan kita untuk kehidupan.
Sumber Berita: Arizona State University.
Di antara sistem planet, TRAPPIST-1 sangat menarik karena tujuh planet telah terdeteksi mengorbit bintang ini, sejumlah planet yang lebih besar daripada yang terdeteksi dalam sistem eksoplanet lainnya. Selain itu, semua planet TRAPPIST-1 berukuran Bumi dan terestrial, menjadikannya sangat tepat sebagai fokus studi yang ideal untuk pembentukan planet dan potensi kelayakan.
Ilmuwan ASU Cayman Unterborn, Steven Desch, dan Alejandro Lorenzo dari School of Earth and Space Exploration, bersama Natalie Hinkel dari Vanderbilt University, telah mempelajari planet-planet ini untuk kelayakan, khususnya yang berkaitan dengan komposisi air. Temuan mereka baru-baru ini diterbitkan di Nature Astronomy.
Air di Planet TRAPPIST-1
Anehnya planet TRAPPIST-1 ringan. Dari massa dan volume yang diukur, semua planet dalam sistem ini tidak lebih padat daripada batu. Di banyak lainnya, dunia dengan kerapatan rendah, diperkirakan bahwa komponen yang kurang padat ini terdiri dari gas atmosferik.
"Tetapi planet-planet TRAPPIST-1 terlalu kecil untuk menampung gas yang cukup untuk membentuk defisit kepadatan," jelas geoscientist Unterborn. "Bahkan jika mereka mampu menahan gas, jumlah yang diperlukan untuk menutupi defisit kepadatan akan membuat planet ini lebih gembung daripada yang kita lihat."
Jadi para ilmuwan yang mempelajari sistem planet ini telah menentukan bahwa komponen dengan kepadatan rendah haruslah sesuatu yang lain yang berlimpah air. Ini telah diprediksi sebelumnya, dan mungkin bahkan terlihat di planet yang lebih besar seperti GJ1214b, sehingga tim ASU-Vanderbilt interdisipliner, yang terdiri dari geoscientists dan astrophysicists, berusaha untuk menentukan berapa banyak air yang bisa hadir di planet seukuran Bumi ini, bagaimana dan di mana planet-planet ini mungkin terbentuk.
Menghitung Jumlah Air di Planet TRAPPIST-1
Untuk menentukan komposisi planet-planet TRAPPIST-1, tim menggunakan paket perangkat lunak unik, yang dikembangkan oleh Unterborn dan Lorenzo, yang menggunakan kalkulator fisika mineral state-of-the-art. Perangkat lunak, yang disebut ExoPlex, memungkinkan tim untuk menggabungkan semua informasi yang tersedia tentang sistem TRAPPIST-1, termasuk susunan kimia bintang, daripada terbatas hanya pada massa dan radius masing-masing planet.
Sebagian besar data yang digunakan oleh tim untuk menentukan komposisi dikumpulkan dari dataset yang disebut Hypatia Catalog, yang dikembangkan oleh penulis yang berkontribusi banyak untuk Hinkel. Katalog ini menggabungkan data tentang kelimpahan bintang bintang di dekat Matahari kita, dari lebih dari 150 sumber literatur, ke dalam repositori besar-besaran.
[caption id="attachment_10706" align="aligncenter" width="750"]
Ketujuh planet yang ditemukan di orbit di sekitar bintang kerdil merah TRAPPIST-1 dapat dengan mudah masuk ke dalam orbit Merkurius, planet terdalam dari tata surya kita.Kredit: NASA / JPL- Caltech[/caption]
Apa yang mereka temukan melalui analisis mereka adalah bahwa planet dalam yang relatif "kering" (berlabel "b" dan "c" pada gambar ini) konsisten dengan memiliki kurang dari 15 persen air massa (untuk perbandingan, Bumi adalah 0,02 persen air dengan massa ). Planet luar (berlabel "f" dan "g" pada gambar ini) konsisten dengan memiliki lebih dari 50 persen air dengan massa. Ini setara dengan air ratusan lautan Bumi. Massa dari planet-planet TRAPPIST-1 terus disempurnakan, sehingga proporsi ini harus dipertimbangkan perkiraan untuk saat ini, tetapi kecenderungan umum tampak jelas.
"Apa yang kami lihat untuk pertama kalinya adalah planet seukuran Bumi yang memiliki banyak air atau es di atasnya," kata astrofisikawan AS dan penulis yang berkontribusi, Steven Desch.
Tetapi para peneliti juga menemukan bahwa planet-planet TRAPPIST-1 yang kaya es lebih dekat dengan bintang induknya daripada garis es. "Garis es" dalam tata surya apa pun, termasuk TRAPPIST-1, adalah jarak dari bintang yang di luarnya air itu ada sebagai es dan dapat diubah menjadi planet; di dalam air garis es ada sebagai uap dan tidak akan bertambah. Melalui analisis mereka, tim menetapkan bahwa planet-planet TRAPPIST-1 harus terbentuk lebih jauh dari bintang mereka, di luar garis es, dan bermigrasi ke orbitnya saat ini dekat dengan bintang induk.
Ada banyak petunjuk bahwa planet-planet dalam sistem ini dan yang lain telah mengalami migrasi ke dalam sesuatu yang substansial, tetapi studi ini adalah yang pertama menggunakan komposisi untuk mendukung kasus migrasi. Terlebih lagi, mengetahui planet mana yang terbentuk di dalam dan di luar garis es memungkinkan tim untuk mengukur untuk pertama kalinya berapa banyak migrasi yang terjadi.
Karena bintang-bintang seperti TRAPPIS-1 paling terang setelah mereka terbentuk dan secara bertahap redup setelahnya, garis es cenderung bergerak dari waktu ke waktu, seperti batas antara tanah kering dan tanah tertutup salju di sekitar api unggun yang sekarat pada malam bersalju. Jarak persisnya planet-planet bermigrasi ke dalam bergantung pada kapan mereka terbentuk. "Semakin awal planet terbentuk," kata Desch, "semakin jauh dari bintang yang harus mereka bentuk untuk memiliki begitu banyak es." Tapi untuk asumsi yang masuk akal tentang berapa lama planet terbentuk, planet-planet TRAPPIST-1 harus bermigrasi ke dalam dari setidaknya dua kali sejauh sekarang.
Terlalu Banyak Hal Yang Baik
Menariknya, sementara kita menganggap air sebagai vital untuk kehidupan, planet-planet TRAPPIST-1 mungkin memiliki terlalu banyak air untuk mendukung kehidupan.
"Kami biasanya berpikir memiliki air cair di planet sebagai cara untuk memulai hidup, karena kehidupan, seperti yang kita ketahui di Bumi, sebagian besar terdiri dari air dan mengharuskannya untuk hidup," jelas Hinkel. "Namun, sebuah planet yang merupakan dunia air, atau planet yang tidak memiliki permukaan di atas air, tidak memiliki siklus geokimia atau unsur penting yang mutlak diperlukan untuk kehidupan."
Pada akhirnya, ini berarti bahwa sementara bintang M-kerdil, seperti TRAPPIST-1, adalah bintang yang paling umum di alam semesta (dan sementara kemungkinan ada planet yang mengorbit bintang-bintang ini), jumlah air yang sangat besar yang mungkin mereka miliki membuat mereka tidak menguntungkan untuk hidup ada, terutama kehidupan yang cukup untuk menciptakan sinyal terdeteksi di atmosfer yang dapat diamati. "Ini skenario klasik 'terlalu banyak hal yang baik,'" kata Hinkel.
Baca juga: Imuwan: Terdapat Deposit Air Dan Garam Di Permukaan Mars
Jadi, sementara kita tidak mungkin menemukan bukti kehidupan di planet-planet TRAPPIST-1, melalui penelitian ini kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana planet-planet es terbentuk dan jenis bintang dan planet apa yang harus kita cari dalam pencarian lanjutan kita untuk kehidupan.
Sumber Berita: Arizona State University.
إرسال تعليق