Menari dengan Bintang – Teleskop Antariksa CHEOPS dan TESS Menemukan Orbit Planet yang Sinkron

Minat terhadap astronomi terus meningkat, mulai dari rencana SpaceX (SPCX ) untuk mengirim manusia ke Mars hingga pengamatan Teleskop Antariksa James Webb (JWST). Pada 29 November 2023, para astronom mengumumkan penemuan enam planet yang terikat dalam rangkaian resonansi orbit, seperti tarian wals yang teratur. Penelitian ini memecahkan teka-teki rumit melalui kerja sama internasional, termasuk tim Universitas Bern dan Universitas Jenewa.

Sistem HD110067

Keenam planet mengorbit bintang HD 110067. Pasangan planet yang bersebelahan membentuk rangkaian resonansi 3:2, 3:2, 3:2, 4:3, dan 4:3. Data awal TESS mengungkap periode dua planet terdalam. CHEOPS memastikan periode planet ketiga; pemodelan interaksi gravitasi, pengamatan dari Bumi, serta analisis ulang data TESS membantu menentukan orbit lainnya.

Rasio ini menyatakan jumlah revolusi mengelilingi bintang, bukan rotasi planet pada porosnya. Dalam resonansi 3:2, planet dalam menyelesaikan sekitar tiga orbit ketika planet luar menyelesaikan dua. Ini merupakan hubungan dinamis, bukan kesamaan mutlak setiap periode yang diukur.

Hugh Osborn menjelaskan pada 2023 bahwa resonansi dan sistem dengan banyak planet tidak langka di antara lebih dari 5.000 eksoplanet yang diketahui saat itu.

Yang sangat langka adalah rangkaian resonansi sepanjang enam planet. — Dr. Hugh Osborn, peneliti CHEOPS di Universitas Bern

Hubungan ideal berikut menggambarkan jumlah orbit dalam selang waktu yang bersesuaian:

• 3 revolusi planet pertama ≈ 2 revolusi planet kedua
• 3 revolusi planet kedua ≈ 2 revolusi planet ketiga
• 3 revolusi planet ketiga ≈ 2 revolusi planet keempat
• 4 revolusi planet keempat ≈ 3 revolusi planet kelima
• 4 revolusi planet kelima ≈ 3 revolusi planet keenam

Kecerlangan bintang menjadikan sistem ini sasaran penting untuk mempelajari atmosfer dan komposisi planet. Keenamnya berukuran lebih kecil daripada Neptunus. Perkiraan massa yang rendah mengisyaratkan kemungkinan kandungan gas atau air yang besar. Pengamatan lanjutan dengan instrumen seperti JWST dapat memperjelas sifatnya; penemuan ini sendiri tidak membuktikan kondisi layak huni.

Memanfaatkan Metode Transit dengan Teleskop

Penemuan ini terutama mengandalkan metode transit, teknik untuk mendeteksi planet di luar tata surya. Astronom memantau kecerlangan bintang untuk mencari peredupan berkala yang mungkin disebabkan oleh planet yang melintas di depannya dan menghalangi sebagian kecil cahayanya.

*Gambar hanya untuk tujuan ilustrasi*

Pengamatan cahaya bintang: Astronom mengukur kecerlangan bintang dalam jangka panjang menggunakan teleskop antariksa seperti Kepler dan TESS maupun instrumen di Bumi. Jumlah sasaran dan jadwal pengamatan berbeda menurut misi.

Peristiwa transit: Jika geometri orbitnya sesuai, planet melintas di antara bintang dan pengamat. Planet menutupi sebagian kecil permukaan bintang yang terlihat sehingga kecerlangannya sedikit menurun.

Pola peredupan berkala: Peredupan berulang dapat menunjukkan transit planet, tetapi penjelasan lain juga perlu disingkirkan. Kedalaman transit terutama berkaitan dengan kuadrat rasio jari-jari planet terhadap bintang. Jika ukuran bintang diketahui, ukuran planet dapat diperkirakan.

Periode dan jarak orbit: Selang waktu antartransit menunjukkan periode orbit. Dengan mengetahui massa bintang, hukum Kepler dapat digunakan untuk memperkirakan ukuran orbit planet.

Orientasi yang diperlukan: Orbit harus cukup sejajar dengan garis pandang kita sehingga planet melintas di depan permukaan bintang yang terlihat. Jika geometri tersebut tidak terpenuhi, metode ini tidak mendeteksi transitnya.

Ukuran dan atmosfer: Transit membantu mengukur jari-jari planet. Untuk sasaran yang sesuai, spektroskopi cahaya bintang yang melewati atmosfer planet dapat memberikan petunjuk tentang komposisinya.

Pengamatan lanjutan: Setelah calon planet ditemukan, pengamatan dan analisis tambahan sering diperlukan untuk memastikan bahwa sinyal berasal dari planet serta mempelajari sifat sistem lebih rinci.

Metode transit telah berkontribusi pada penemuan ribuan eksoplanet. Teknik ini lebih peka terhadap planet berorbit dekat karena transit lebih sering terjadi dan kemungkinan keselarasan lebih besar. Orbit dekat tidak otomatis berarti berada di zona layak huni; zona tersebut bergantung pada bintang dan radiasi yang diterima planet.

Teleskop Antariksa

JWST bukan satu-satunya teleskop antariksa yang digunakan para astronom. Dua misi berikut berperan penting dalam penemuan sistem ini.

CHEOPS — satelit untuk mengarakterisasi eksoplanet:

Diluncurkan pada 2019, CHEOPS merupakan misi bersama ESA dan Swiss dengan kontribusi negara-negara Eropa lainnya. Misi ini mengamati planet yang sudah diketahui mengorbit bintang terang untuk mengukur jari-jarinya dengan tepat. Jika pengukuran massa independen tersedia, ilmuwan dapat menghitung kepadatan rata-rata dan menyimpulkan petunjuk komposisi.

*Gambar hanya untuk tujuan ilustrasi*

CHEOPS terutama mempelajari planet berukuran Bumi hingga Neptunus, termasuk yang ditemukan misi lain. Teleskop ini mengamati satu bintang sasaran pada satu waktu dan mengukur peredupan saat transit.

TESS — satelit survei eksoplanet melalui transit:

Diluncurkan pada 2018, TESS merupakan misi NASA. Berbeda dengan pengamatan terarah CHEOPS terhadap planet yang diketahui, TESS mencari planet baru di sekitar bintang terang dan dekat, termasuk planet seukuran Bumi dan Bumi super.

TESS membagi survei langit menjadi sektor-sektor, biasanya diamati sekitar 27 hari per sektor, dengan cakupan lebih panjang di beberapa wilayah. Misi ini telah menemukan ribuan calon eksoplanet, bukan semuanya planet terkonfirmasi. Pada 6 September 2023, NASA melaporkan 6.788 calon dan 383 planet terkonfirmasi. Bintang terang memudahkan pengamatan lanjutan.

Kedua misi saling melengkapi: CHEOPS mengukur sifat planet yang diketahui, sedangkan TESS menyediakan calon baru untuk dikonfirmasi dan dipelajari lebih lanjut. Hasilnya memperluas pemahaman sistem planet serta pencarian jangka panjang dunia yang mungkin layak huni.

Pemain Industri

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi antariksa memungkinkan eksplorasi melampaui Bumi. Perusahaan berikut disajikan dalam konteks artikel 2023; angka keuangan lama bukan rekomendasi investasi terkini.

*Tabel memuat angka historis artikel 2023, dalam dolar AS jika berlaku. Kutipan harga saham dan grafik tertanam dapat diperbarui secara terpisah. P/E negatif tidak dapat ditafsirkan seperti kelipatan valuasi laba positif.*

Perusahaan tercatat dalam konteks 2023

1. Northrop Grumman Corporation

NOC Grafik Harga

Northrop Grumman Corporation (NOC ) merupakan perusahaan teknologi antariksa dan pertahanan AS. Perusahaan ini menjadi kontraktor utama James Webb serta bekerja pada satelit, kendaraan peluncur, dan layanan maupun pasokan untuk Stasiun Antariksa Internasional. Investasi teknologi merupakan bagian dari bisnis pertahanan dan antariksanya yang luas.

2. Lockheed Martin Corporation

LMT Grafik Harga

Lockheed Martin Corporation (LMT ) merancang wahana antariksa dan satelit serta menjadi kontraktor besar NASA. Perusahaan membangun Orion untuk misi Artemis di luar orbit rendah Bumi. Kontribusinya pada Mars mencakup wahana pendarat dan pengorbit serta aeroshell pelindung bagi misi rover, bukan pembuatan seluruh rover. Kegiatannya juga meliputi komunikasi satelit, eksplorasi antariksa, dan pertahanan rudal.

3. Boeing Company

BA Grafik Harga

Boeing memiliki sejarah panjang dalam satelit dan wahana antariksa. Perusahaan merupakan mitra penting Stasiun Antariksa Internasional dan pada 2023 sedang mengembangkan CST-100 Starliner untuk membawa awak ke orbit rendah Bumi. Ini merupakan keterangan program pada saat itu, bukan pernyataan bahwa layanan reguler telah beroperasi. Kegiatan antariksa menjadi bagian dari portofolio perusahaan yang lebih luas.

Perusahaan belum tercatat pada 2023

SpaceX

SpaceX, yang dipimpin Elon Musk, belum tercatat di bursa ketika artikel ini ditulis pada 2023. Perusahaan kemudian tercatat di Nasdaq dengan simbol SPCX pada 12 Juni 2026. Kutipan harga saham terkini harus dibedakan dari uraian historis ini.

Roket yang dapat digunakan kembali merupakan bagian penting strategi SpaceX untuk menurunkan biaya akses antariksa. Roket Falcon dan wahana Dragon mendukung misi kargo dan awak ke ISS. Starlink mengembangkan komunikasi melalui konstelasi satelit, sedangkan Starship dikembangkan untuk misi lebih luas, termasuk rencana jangka panjang menuju Mars.

Kemajuan perusahaan menjadikannya pelaku penting dalam eksplorasi antariksa. Rencana Mars tetap merupakan sasaran dengan tantangan teknis dan operasional; ketertarikan terhadap teknologi tidak menjamin hasil investasi.

Blue Origin

Pemikiran Akhir

Studi sistem seperti HD 110067 memperdalam pemahaman tentang pembentukan dan evolusi planet. Penelitian dasar dan teknologi dapat saling menunjang, tetapi penemuan khusus ini bukan bukti langsung kelayakan penerbangan manusia ke Mars atau penambangan asteroid komersial.