Para ilmuwan telah menemukan bahwa planet yang berpotensi layak huni ini sedang mengalami pengelupasan atmosfer, sebuah proses yang pada akhirnya dapat membuat dunia, Trappist-1e, tidak ramah terhadap kehidupan. Pengupasan tersebut tampaknya disebabkan oleh arus listrik yang tercipta saat planet mengorbit bintang katai merahnya.
Ini merupakan penemuan yang signifikan karena sistem Trappist-1, di mana planet ekstrasurya ini mengorbit katai merah kecil, telah menjadi salah satu target utama perburuan kehidupan di luar bumi. Dari tujuh dunia berbatu mirip Bumi di sistem ini, setidaknya 3 berada di zona layak huni, yaitu wilayah di sekitar bintang yang tidak terlalu panas atau terlalu dingin untuk memungkinkan sebuah planet menyokong air dalam bentuk cair.
Namun, planet tanpa atmosfer tidak dapat menampung air dalam bentuk cair, meskipun berada di zona layak huni, yang juga dikenal sebagai “zona Goldilocks”. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun Trappist-1e mungkin berada di zona layak huni katai merah Trappist-1, yang terletak 40 tahun cahaya dari Bumi, namun kelayakhuniannya mungkin bersifat sementara.
Fenomena yang sama yang mempengaruhi atmosfer Trappist-1e juga dapat mempengaruhi atmosfer planet lain di zona layak huni tersebut, yang merupakan kabar buruk bagi kemungkinan ditemukannya kehidupan di sistem ini.
Terkait: Planet ekstrasurya TRAPPIST-1 ini tampaknya tidak memiliki atmosfer – kebenarannya mungkin tersembunyi di dalam bintangnya, ungkap Teleskop Luar Angkasa James Webb
Cara untuk menghilangkan atmosfer planet ekstrasurya
Trappist-1e kira-kira seukuran Bumi, namun memiliki massa sekitar 0,7 kali massa planet kita. Ini adalah planet keempat dari bintangnya, mengorbit pada jarak hanya 0,028 kali jarak antara Bumi dan Matahari, menyelesaikan satu orbit hanya dalam 6,1 hari Bumi.
Meski begitu, karena Trappist-1 jauh lebih kecil dan lebih dingin dibandingkan Matahari, zona layak huninya jauh lebih dekat ke permukaan dibandingkan dengan zona layak huni bintang kita. Oleh karena itu, bukan radiasi dari katai merah ini yang tampaknya mengikis atmosfer TRAPPIST-1e, melainkan angin partikel bermuatan yang dihembuskan dari bintang yang disebut “angin bintang”.
“Kami mengamati bagaimana cuaca luar angkasa berubah di orbit planet, dengan TRAPPIST-1e beralih dengan sangat cepat antara kondisi dan tekanan angin bintang yang sangat berbeda, yang mengarah ke semacam kompresi dan relaksasi medan magnet planet,” Cecilia tim Garraffo. rekan dan ahli astrofisika di Harvard & Smithsonian, mengatakan kepada Space.com. “Hal ini mendorong arus listrik yang kuat di lapisan atas atmosfer—ionosfer—yang memanaskan atmosfer seperti pemanas listrik.”
Ilustrasi menunjukkan perbedaan ukuran antara Trappist-1 dan matahari. (Kredit gambar: Robert Lea/NASA)
Garraffo menjelaskan, Bumi juga mengalami perubahan angin matahari sehingga menyebabkan pemanasan serupa di atmosfer kita. Perbedaannya adalah pemanasan yang dirasakan oleh TRAPPIST-1e 100.000 kali lebih kuat dibandingkan dengan apa yang dirasakan bumi akibat angin matahari. Hal ini terjadi karena Trappist-1e bergerak cepat di sekitar bintangnya, dan gerakan tersebut mendorong arus ionosfer kuat yang kemudian menghilang dan menciptakan pemanasan ekstrem, yang oleh tim peneliti disebut sebagai “pemanasan Joule yang digerakkan oleh tegangan”.
Meskipun tim memperkirakan dampak ini pada tahun 2017, para ilmuwan terkejut dengan betapa kuatnya dampak tersebut sekarang.
“Untuk TRAPPIST-1e, energinya bisa sangat kuat sehingga panasnya menguapkan atmosfer bagian atas,” kata Garraffo. “Selama jutaan tahun, planet ini bisa kehilangan atmosfernya sepenuhnya karena fenomena ini.”
Penelitian tim menunjukkan ada beberapa cara yang bisa menyebabkan sebuah planet kehilangan atmosfernya.
Anggota tim dan peneliti Lowell Center for Space Science & Technology Ofer Cohen mengatakan kepada Space.com bahwa hilangnya atmosfer planet ekstrasurya biasanya dianggap disebabkan oleh beberapa proses eksternal. Hal ini termasuk radiasi kuat dari bintang, yang dapat menyebabkan atmosfer memanas dan lepas, atau partikel bermuatan dalam angin bintang yang melontarkan planet, sehingga menyebabkan efek pengupasan yang kuat.
“Dalam hal ini, pemanasan atmosfer dan hilangnya atmosfer hanya disebabkan oleh gerakan planet yang cepat. Jadi, planet ini ditakdirkan untuk kehilangan atmosfer hanya karena gerakan tersebut,” kata Cohen. “Ini seperti ketika kita terlalu malas untuk membersihkan salju dari atap mobil kita, jadi kita berkendara dengan harapan udara yang bergerak di sekitar mobil akan membantu kita dan menghilangkan salju tersebut—setidaknya itulah yang kita lakukan di dalam mobil. wilayah Boston.
“Saya pikir sangat bagus bahwa planet dapat melakukan hal tersebut dengan atmosfernya.
Bagaimana dengan planet Trappist-1 lainnya?
Di Bumi, magnetosfer melindungi atmosfer dengan membelokkan partikel bermuatan di sepanjang garis medan magnet dan keluar dari planet kita. Karena tidak memiliki medan magnet yang kuat, Mars memiliki atmosfer yang tidak memiliki angin matahari dan radiasi matahari yang keras. Faktanya, Planet Merah mungkin kehilangan air di luar angkasa sebagai akibatnya.
Trappist-1e juga diperkirakan memiliki magnetosfer, namun temuan ini menunjukkan bahwa hal ini mungkin tidak cukup untuk mencegah pengupasan atmosfer.
Biasanya, medan magnet planet bertindak sebagai gelembung pelindung, namun di sekitar TRAPPIST-1e, gelembung tersebut terganggu. Medan magnet planet bergabung dengan medan magnet bintang untuk menciptakan jalur yang memungkinkan partikel dari bintang menghantam planet secara langsung, kata Garraffo. . “Hal ini tidak hanya menghilangkan atmosfer, namun juga memanaskannya secara signifikan, membuat TRAPPIST-1e dan tetangganya rentan kehilangan atmosfer seluruhnya.”
Seluruh sistem Trappist-1 akan masuk ke dalam orbit Merkurius, planet terdalam di Tata Surya. (Kredit gambar: NASA/JPL-Caltech)
Trappist-1e adalah planet keempat dari katai merah di jantung sistem planet dunia berbatu yang menakjubkan ini. Para astronom sebelumnya telah menemukan bahwa Trappist-1b, planet ekstrasurya yang paling dekat dengan bintang, tampaknya telah kehilangan atmosfernya.
Tim percaya bahwa pemanasan Joule yang digerakkan oleh tegangan juga dapat berdampak pada Trappist-1f dan Trappist-1g, sehingga menghilangkan atmosfernya juga, meskipun pada tingkat yang lebih rendah dibandingkan Trappist-1e. Hal ini karena, pada jarak 0,038 dan 0,04683 kali jarak Bumi-Matahari dari bintangnya, planet-planet ini bergerak melalui angin bintang katai merah lebih lambat dibandingkan Trappist-1e.
“Planet Trappist-1 yang lebih dekat akan mengalami nasib yang lebih ekstrem, dan planet yang lebih jauh akan mengalami nasib yang lebih ringan,” kata Garraffo. “Saya dapat membayangkan bahwa semua planet Trappist-1 akan mengalami kesulitan mempertahankan diri di atmosfer mana pun.
Temuan tim ini bisa mempunyai implikasi di luar sistem Trappist-1 serta pencarian exoplanet yang layak huni dan kehidupan di luar tata surya. Mereka berpendapat bahwa planet ekstrasurya yang dekat dengan bintangnya kemungkinan besar telah kehilangan atmosfernya, meskipun mereka berada di zona layak huni bintang tersebut.
Hasilnya selanjutnya dapat membantu menunjukkan bintang mana yang mungkin menampung planet-planet dengan molekul yang mengindikasikan adanya kehidupan: Biomarker.
“Penelitian kami menunjukkan bahwa bintang induk bermassa rendah mungkin bukan yang paling menjanjikan bagi planet yang memiliki atmosfer,” Garraffo menyimpulkan. “Mengidentifikasi bintang induk yang mungkin mendukung pembentukan planet layak huni dan mengamati transit atmosfer ini dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb dan observatorium masa depan, namun juga membangun teknologi untuk menafsirkan hasil ini dalam bentuk biomarker.”
Penelitian tim ini dipublikasikan pada 16 Februari di Astrophysical Journal.
+ There are no comments
Add yours