Mencari planet yang 'dapat dihuni' di Alpha Centauri

AlphaCent

Sepanjang tahun 2014, tumpang tindih lintasan dua bintang utama Alpha Centauri menghalangi kami untuk mengamatinya. Saat mereka mulai berpisah, para ilmuwan telah dapat mulai mencari bintang terdekat kita untuk mencari tanda-tanda planet yang berpotensi dapat dihuni (planet yang lebih dapat dihuni daripada Bumi itu sendiri).

Sistem bintang ganda, seperti Alpha Centauri, telah lama diabaikan dalam pencarian planet yang berpotensi dihuni. Diyakini bahwa pembentukan dua atau lebih bintang hampir tidak akan menyisakan cukup massa untuk menyatu menjadi planet, dan bahkan jika planet-planet itu diciptakan, tarikan gravitasi dari bintang kedua yang berdekatan akan mengeluarkan mereka dari orbitnya - baik dengan mendorongnya. keluar dari sistem atau menariknya untuk jatuh ke salah satu bintang. Sejak Kepler diluncurkan, kami telah menemukan beberapa bintang biner dengan planet yang mengorbitnya. Itu berarti sekarang kita tahu sistem bintang biner atau bahkan tersier dapat membentuk planet, bahkan jika mekanika orbitalnya lebih rumit daripada konfigurasi bintang tunggal.

Pada tahun 2008, tim peneliti dari Universitas California, Negara Bagian San Francisco, dan SETI Institute menerbitkan sebuah studi di The Astrophysical Journal yang menunjukkan simulasi komputer mereka tentang pembentukan planet di sekitar Alpha Centauri B.Untuk semua kemungkinan kondisi awal yang dipelajari, antara 1 dan 4 planet diciptakan mengorbit bintang itu, yang hampir setengahnya akan berada di zona layak huni. Peluang tinggi untuk menemukan planet di Alpha Centauri ini tampaknya terbukti pada tahun 2012 ketika tim Eropa yang dipimpin oleh Xavier Dumusque mengumumkan pendeteksian planet Alpha Centauri Bb. Sayangnya, kami belum dapat memastikan keberadaan Alpha Centauri Bb, karena Alpha Centauri Bb berada tepat di ambang batas yang dapat dideteksi oleh peralatan kami.



Konfirmasi planet di zona layak huni Alpha Centauri akan luar biasa karena dua alasan. Pertama, planet semacam itu berpotensi cukup dekat, hanya dalam empat tahun cahaya, bagi kita untuk mencapai dan menjajahnya jika kita menggunakan roket nuklir (NASA telah mengusulkan rencana untuk mencapai ini, yang disebut Proyek Longshot). Kedua, jika prediksi akurat, kita harus menemukan planet yang bisa dihuni dalam sistem Alpha Centauri.

Mari kita lihat simulasi yang memprediksi planet yang dapat dihuni super di Alpha Centauri dan alasan para ilmuwan berpikir mereka mungkin menemukannya di sana.

Pembentukan planet di Alpha Centauri B

Tim dari University of California menjalankan sembilan simulasi komputer berbeda yang memvariasikannya dalam kondisi awal yang mungkin berbeda yang diharapkan untuk sistem Alpha Centauri. Gambar berikutnya menunjukkan salah satu simulasi tersebut - khususnya tahap evolusi akhir dari cakram protoplanet yang awalnya berisi 600 embrio bermassa bulan. Seperti yang bisa Anda lihat, karena tarikan gravitasi bintang kembarnya, satu-satunya orbit stabil berada dalam jarak 2 A.U., dan setelah 50 juta tahun, massa apa pun di luar 2 A.U. telah diluncurkan ke orbit yang sangat eksentrik dan bermigrasi ke dalam untuk bertambah oleh benda-benda bagian dalam, bertabrakan dengan bintang pusat, atau terlontar dari sistem.

PlanetaryFormation

Gambar di bawah menunjukkan hasil dari berbagai simulasi yang dilakukan, menunjukkan planet yang dihasilkan untuk setiap kondisi awal, dari cakram protoplanet dengan embrio bermassa 400 bulan saja, hingga 900 embrio.

Bintang3

Dalam semua kasus, model tersebut memprediksi pembentukan 1-4 planet, dengan 42% di antaranya secara statistik kemungkinan terbentuk di dalam zona layak huni.

Planet yang bisa dihuni

Bumi adalah satu-satunya planet berpenghuni yang kami ketahui, jadi kami cenderung menggunakannya sebagai referensi ideal dalam pencarian exoplanet layak huni. Hal ini mengarah pada hipotesis Rare Earth, yang merinci tingginya jumlah keadaan tidak mungkin yang diperlukan agar kehidupan muncul di Bumi, dan menyimpulkan bahwa kehidupan kompleks pasti merupakan fenomena langka di seluruh alam semesta. Tapi bagaimana jika Bumi bukanlah planet yang bisa dihuni, seperti halnya tata surya kita yang terbukti bukan sistem planet yang umum? Secara khusus, tata surya tidak memiliki yang disebut super-Bumi. Jenis planet ini, 1-3x lebih besar dari kita, telah terbukti umum di seluruh kosmos.

Pertanyaan menarik 'apa yang bisa membuat planet ekstrasurya lebih bisa dihuni daripada Bumi?' diluncurkan dalam obrolan langsung oleh John Armstrong dari Universitas Negeri Weber. Ini menginspirasi lebih banyak penelitian dari René Heller dari McMaster University, membuat katalog daftar properti yang membantu membuat dunia bisa dihuni, dan mempelajari jenis planet dan bulan apa yang lebih cocok dengan kriteria tersebut. Studi ini membantah hipotesis Rare Earth, menyimpulkan bahwa Bumi hanyalah dunia yang sedikit dihuni, karena membutuhkan begitu banyak keadaan yang tidak terduga untuk munculnya kehidupan. Terdapat berbagai proses yang dapat membuat kondisi lingkungan di planet atau bulan lebih ramah terhadap kehidupan daripada di Bumi.

Itu zona layak huni bintang hanyalah kerangka acuan, tetapi kita tidak boleh membatasi pencarian kita padanya. Gaya pasang surut dan efek rumah kaca dapat mengubah planet yang dapat dihuni menjadi tidak dapat dihuni, atau menciptakan dunia yang dapat dihuni di luar zona Goldilocks yang khas. Mars, misalnya, terletak di zona layak huni di Sol, meskipun faktanya kita belum mendeteksi kehidupan di sana.

Bintang2

Bulan Europa adalah contoh bagus dari benda yang jauh dari zona layak huni yang dihuni oleh gaya pasang surutnya. Selama penelitian, bulan-bulan yang dapat dihuni di luar zona Goldilocks ini disebut sebagai super-Europas.

Selanjutnya, studi tersebut meneliti berbagai faktor yang mempengaruhi evolusi kehidupan di planet, mengidentifikasi kondisi mana yang menawarkan lebih banyak kemungkinan untuk mengembangkan kehidupan daripada Bumi itu sendiri. Faktor-faktor seperti ukuran planet dan bintang, distribusi benua, kedalaman laut, jumlah air yang ada, aktivitas tektonik, variabilitas suhu permukaan, komposisi atmosfer, pelindung magnet, kecepatan rotasi, kemiringan aksial, eksentrisitas orbit, jenis dan jumlah radiasi yang diterima, usia tata surya, dan kemungkinan panspermia dalam sistem semuanya dipertimbangkan.

Secara keseluruhan, para peneliti menyimpulkan dunia yang bisa dihuni akan cenderung mengorbit katai oranye, dan sedikit lebih tua dan dua hingga tiga kali lebih besar dari Bumi. Ini sangat cocok dengan Alpha Centauri B dan planet-planet yang diharapkan di sana melalui simulasi kami - menjadikannya target ideal untuk mencari dunia yang dapat dihuni.

Mendeteksi planet di Alpha Centauri B

Mungkin tampak aneh bahwa kita dapat mendeteksi ribuan exoplanet pada sistem yang jaraknya ratusan tahun cahaya, namun kita tidak dapat memastikan keberadaan planet di bintang terdekat kita, hanya empat tahun cahaya dari kita.

Exoplanet dapat dideteksi secara langsung atau tidak langsung. Sejauh ini, deteksi langsung hanya mampu menunjukkan eksoplanet raksasa, beberapa kali lebih besar dari Jupiter dan mengorbit pada jarak yang sangat jauh dari bintangnya. Kita harus menunggu James Webb Space Telescope pada Oktober 2018 untuk dapat langsung memvisualisasikan planet yang lebih kecil lebih dekat ke bintangnya.

Deteksi tidak langsung planet ekstrasurya memiliki dua metode utama: deteksi dengan angkutan massal atau dengan kecepatan radial. Mayoritas exoplanet yang dikonfirmasi telah dideteksi dengan metode transit massal, yang mendeteksi penurunan kecerahan bintang setiap kali orbit sebuah planet lewat di depan bintangnya, menutupi sebagiannya. Artinya, hanya eksoplanet dengan orbit yang menggerakkan mereka untuk melewati langsung antara bintangnya dan kita yang dapat dideteksi dengan metode ini. Dalam kasus Alpha Centauri, diperkirakan hanya ada 30% kemungkinan bahwa planet-planetnya akan terlihat sejajar dan dapat dideteksi melalui angkutan massal.

Bintang4

Survei terbaru oleh teleskop Hubble tidak mendeteksi planet Alpha Centauri Bb dengan metode ini - meskipun ini tidak berarti bahwa planet itu tidak ada, tetapi orbitnya tidak akan transit antara bintang dan kita. Sebaliknya, transit lain terdeteksi yang tampaknya berkaitan dengan planet seukuran Bumi pada orbit yang lebih jauh dari Alpha Centauri Bb. Pengamatan lebih lanjut diperlukan untuk memastikan keberadaan planet ini.

Terakhir, ada pendeteksian eksoplanet dengan metode kecepatan radial. Metode ini berupaya mendeteksi goyangan kecil bintang yang dimotivasi oleh tarikan gravitasi planet saat mengorbit di sekitar bintang. Sekali lagi, kesulitannya terletak pada mendeteksi eksoplanet kecil di orbit jauh, karena eksoplanet raksasa dan orbit dekat mengerahkan tarikan gravitasi yang jauh lebih besar di atas bintang dan menciptakan osilasi yang mudah terlihat.

Deteksi_Velocity_Exoplanet_Radial

Survei yang menerapkan metode ini telah mengesampingkan keberadaan raksasa gas di Alpha Centauri. Tetapi mereka tidak dapat memberikan jawaban pasti tentang keberadaan planet seukuran Bumi, karena tarikan gravitasinya berada di ambang batas yang dapat dideteksi oleh instrumen kami. Instrumen yang lebih presisi sedang dipasang saat ini, seperti SPRESSO yang akan beroperasi pada 2016 di Very Large Telescope di Chili dengan akurasi 10 sentimeter per detik (sebagai perbandingan, tarikan gravitasi Bumi di atas Matahari menyebabkan tarik 9 sentimeter per detik). Instrumen baru ini akan 10 kali lebih akurat daripada instrumen yang digunakan saat ini.

Kami dengan cepat mendekati deteksi planet berbatu di Alpha Centauri. Menurut Debra Fisher, yang memimpin tim di Yale yang bekerja untuk mendeteksi planet berbatu dalam sistem, baik timnya maupun yang berlokasi di Jenewa akan menggunakan beberapa tahun ke depan untuk mengembangkan instrumen inovatif dengan tujuan mencapai presisi 10 sentimeter per detik. - faktor sepuluh keuntungan atas presisi saat ini. 'Tim Jenewa sedang merancang instrumen resolusi tinggi, ESPRESSO, untuk teleskop 8 meter di Paranal di Chili,' katanya. “Tim saya sedang merancang EXPRES untuk Discovery Channel Telescope. Seperti yang tersirat dalam akronimnya, kami berdua bertujuan untuk mendapatkan ketepatan ekstrem yang diperlukan untuk mendeteksi dengan kuat planet bermassa Bumi yang mengorbit pada jarak zona layak huni. '

Setelah kita memiliki kemampuan itu, siapa yang tahu apa yang akan kita temukan?

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com