25 / 01 / 2021 8509 tampilan 127 suka
Misi exoplanet ESA Cheops telah mengungkapkan sistem planet unik yang terdiri dari enam exoplanet , lima di antaranya terkunci dalam tarian ritmis yang langka saat mengorbit bintang pusatnya. Ukuran dan massa planet, bagaimanapun, tidak mengikuti pola yang teratur. Temuan ini menantang teori pembentukan planet saat ini.
Penemuan sistem planet yang jumlahnya semakin banyak, tidak seperti Tata Surya kita sendiri, terus meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana planet terbentuk dan berevolusi. Contoh yang mencolok adalah sistem planet yang disebut TOI – 25, beberapa 200 tahun cahaya di konstelasi Sculptor.
Para astronom sudah memperkirakan bintang ini menjadi tuan rumah dua atau lebih exoplanet setelah mengamatinya dengan Satelit Survei Transit Exoplanet NASA (TESS). Pengamatan baru dan sangat tepat dengan Cheops, Satelit Exoplanet Karakterisasi ESA yang diluncurkan di 2019, sekarang tunjukkan bahwa TOI – 178 memiliki setidaknya enam planet dan tata surya asing ini memiliki tata letak yang sangat unik. Tim, dipimpin oleh Adrien Leleu dari Universitas Jenewa dan Universitas Bern di Swiss, hari ini mempublikasikan hasil mereka di Astronomi & Astrofisika.
Salah satu karakteristik khusus TOI – 178 Sistem yang dapat diungkap oleh para ilmuwan dengan Cheops adalah bahwa planet-planet – kecuali yang paling dekat dengan bintang – mengikuti tarian ritmis saat mereka bergerak dalam orbitnya. Fenomena ini disebut resonansi orbital, dan itu berarti ada pola yang berulang saat planet mengelilingi bintang, dengan beberapa planet menyelaraskan setiap beberapa orbit.
Resonansi serupa diamati pada orbit tiga bulan Jupiter: Io, Europa dan Ganymede. Untuk setiap orbit Europa, Ganymede menyelesaikan dua orbit, dan Io menyelesaikan empat orbit (ini adalah pola 4: 2: 1).
Di TOI- 178 sistem, gerakan resonan jauh lebih kompleks karena melibatkan lima planet, mengikuti 18: pola 9: 6: 4: 3. Sedangkan planet kedua dari bintang (yang pertama dalam pola) selesai 18 mengorbit, planet ketiga dari bintang (pola kedua) menyelesaikan sembilan orbit, dan seterusnya.
Awalnya, para ilmuwan hanya menemukan empat planet yang beresonansi, tetapi dengan mengikuti pola yang dihitung para ilmuwan bahwa pasti ada planet lain dalam sistem (yang keempat mengikuti pola, planet kelima dari bintang).
“Kami memperkirakan lintasannya sangat tepat dengan mengasumsikan bahwa ia beresonansi dengan planet lain, ”jelas Adrien. Pengamatan tambahan dengan Cheops mengkonfirmasi bahwa planet yang hilang itu memang ada di orbit yang diprediksi.
Setelah mereka menemukan pengaturan orbit yang langka, para ilmuwan penasaran untuk lihat apakah kepadatan planet (ukuran dan massa) juga mengikuti pola yang teratur. Untuk menyelidiki hal ini, Adrien dan timnya menggabungkan data dari Cheops dengan pengamatan yang diambil dengan teleskop berbasis darat di Observatorium Paranal European Southern Observatory (ESO) di Chili.
Tapi sementara planet-planet di TOI – 178 sistem mengorbit bintang mereka dengan cara yang sangat teratur, kepadatannya tidak ikuti pola tertentu. Salah satu exoplanet, planet terestrial yang padat seperti Bumi berada tepat di sebelah planet berukuran serupa tetapi sangat halus – seperti mini-Jupiter, dan di sebelahnya ada yang sangat mirip dengan Neptunus.
“Ini bukan yang kami harapkan, dan ini pertama kalinya kami mengamati pengaturan seperti itu dalam sistem planet,” kata Adrien. “Dalam beberapa sistem kita tahu di mana planet mengorbit dalam ritme resonansi ini, kepadatan planet secara bertahap berkurang saat kita menjauh dari bintang, dan itu juga yang kita harapkan dari teori.”
Peristiwa bencana seperti tumbukan raksasa biasanya dapat menjelaskan variasi besar dalam kepadatan planet, tetapi TOI – 178 sistem tidak akan selaras dengan rapi jika itu yang terjadi.
“Orbit dalam sistem ini tertata dengan sangat baik, yang memberi tahu kita bahwa sistem ini telah berevolusi secara perlahan sejak kelahirannya,” jelas penulis bersama Yann Alibert dari University of Bern.
Mengungkap arsitektur TOI yang kompleks – 178 sistem, yang menantang teori pembentukan planet saat ini, dimungkinkan berkat hampir 12 hari pengamatan dengan Cheops (11 hari o f pengamatan terus menerus, ditambah dua pengamatan yang lebih pendek).
“Memecahkan teka-teki yang menarik ini membutuhkan cukup banyak usaha untuk merencanakan, khususnya untuk menjadwalkan 11 – observasi terus menerus hari dibutuhkan untuk menangkap tanda tangan dari berbagai planet, ”kata ilmuwan proyek ESA Cheops, Kate Isaak. “Studi ini menyoroti dengan sangat baik potensi tindak lanjut Cheops – tidak hanya untuk lebih mengkarakterisasi planet yang dikenal, tetapi juga untuk memburu dan mengkonfirmasi yang baru.”
Adrien dan timnya ingin terus menggunakan Cheops untuk mempelajari sistem TOI dengan lebih detail.
“Kami mungkin menemukan lebih banyak planet yang mungkin ada di zona layak huni – tempat air cair mungkin ada di permukaan planet – yang dimulai di luar orbit planet yang kami temukan hingga saat ini, ”kata Adrien. “Kami juga ingin mengetahui apa yang terjadi pada planet terdalam yang tidak selaras dengan yang lain. Kami menduga itu pecah dari resonansi karena gaya pasang surut. ”
Para astronom akan menggunakan Cheops untuk mengamati ratusan exoplanet yang mengorbit bintang terang.
“Cheops tidak hanya akan memperdalam pemahaman kita tentang pembentukan exoplanet, tetapi juga planet kita sendiri dan Tata Surya,” tambah Kate.
Catatan untuk editor
'Enam planet yang transit dan rangkaian resonansi Laplace di TOI – 178 'oleh A. Leleu et al. muncul di Astronomi & Astrofisika . DOI: 10. 1051 / 0004 – 6361 / 202039767
Lebih lanjut tentang Cheops
Cheops adalah misi ESA yang dikembangkan dalam kemitraan dengan Swiss, dengan konsorsium khusus yang dipimpin oleh University of Bern, dan dengan kontribusi penting dari Austria, Belgia, Prancis, Jerman, Hongaria, Italia, Portugal, Spanyol, Swedia dan Inggris.
ESA adalah arsitek misi Cheops, yang bertanggung jawab untuk pengadaan dan pengujian satelit, peluncuran dan fase operasi awal, dan commissioning orbit, serta Program Pengamat Tamu yang dapat digunakan oleh para ilmuwan di seluruh dunia untuk mengamati dengan Cheops. Konsorsium 11 Negara Anggota ESA yang dipimpin oleh Swiss menyediakan elemen penting dari misi tersebut. Kontraktor utama untuk desain dan konstruksi pesawat luar angkasa adalah Airbus Defense and Space di Madrid, Spanyol.
Konsorsium misi Cheops menjalankan Pusat Operasi Misi yang berlokasi di di INTA, di Torrejón de Ardoz dekat Madrid, Spanyol, dan Pusat Operasi Sains, yang berlokasi di Universitas Jenewa, Swiss.
Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi: https://www.esa.int/Cheops
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi:
Adrien Leleu
Pusat Ruang dan Hunian dan Planet NCCR, Universitas Jenewa dan Universitas Bern
Email: adrien.leleu@unige.ch
Kate Isaak
Ilmuwan proyek ESA Cheops
Email: kate.isaak@esa.int
Hubungan Media ESA
Email: media@esa.int
