Pasangan Unik Planet di Bintang Kepler 36

Pernah melihat Bulan Purnama terbit di ufuk Timur? Pemandangan yang indah bukan? Nah sekarang mari kita bayangkan kalau yang terbit itu bukan Bulan melainkan planet gas raksasa yang tampak di langit malam, mengangkasa di atas permukaan lava. Inilah dunia baru yang ditemukan pada sistem dua planet pada sistem Kepler 36.

Sepasang Planet di Kepler 36a

Ilustrasi planet Kepler 36c yang dilihat dari Kepler 36b. Kredit : Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics/David Aguilar.

Sepasang planet unik berhasil ditemukan oleh tim astronom dari University of Washington dan Harvard University.  Dalam sistem dengan dua planet tersebut, salah satunya merupakan versi lebih besar dari Bumi yang juga kita sebut planet Bumi Super. Si planet Bumi Super tersebut terjebak dalam “perang orbit” dengan pasangannya, planet yang jauh lebih besar seukuran Neptunus. Kedua planet ini mengorbit bintang Kepler 36a yang berada pada jarak 1200 tahun cahaya dari Bumi.

Bintang Kepler 36a yang merupakan bintang induk bagi sepasang planet tersebut berada di rasi Cygnus dan memiliki massa yang sama dengan Matahari hanya saja kerapatannya hanya 25% dari Matahari. Bintang yang berusia beberapa milyar tahun lebih tua dari matahari ini ternyata lebih panas dan memiliki kandungan unsur berat yang lebih sedikit dari Matahari. Usianya yang lebih tua dari Matahari juga menandai kalau si bintang tidak lagi membakar hidrogen di inti dan sudah memasuki masa sub-raksasa dengan radius 60% lebih besar dari Matahari.

Dua planet yang mengitari bintang Kepler 36a tersebut diberi nama Kepler 36b dan Kepler 36c. Planet Kepler 36b merupakan planet kecil laksana Bumi yang memiliki massa 4,5 kali massa Bumi.  Maksudnya planet b ini punya komposisi seperti Bumi yakni sebagai planet batuan. Tapi ukurannya sekitar 1,5 kali lebih besar dari Bumi pada jarak kurang dari 18 juta km dan bergerak mengelilingi bintang induknya tiap 14 hari.

Planet luar yang jadi pasangannya aka Kepler 36c seperti sudah dijelaskan sebelumnya merupakan planet serupa Neptunus. Artinya ia masuk jajaran planet raksasa dengan komposisi yang mungkin saja terdiri dari gas seperti Jupiter atau malah disusun oleh air. Ukurannya jauh lebih besar dari Bumi yakni 3,7 kali Bumi atau 0,37 kali Jupiter, mengorbit dari jarak 19 juta km dengan massa 8,1 kali lebih masif dari Bumi.

Kalau menilik jarak kedua planet dari bintang induknya, dapat dikatakan kalau jarak antar keduanya pun sangat dekat. Diperkirakan jarak planet 36b dan 36c tersebut hanya 1,9 juta km atau kurang dari 5 kali jarak Bumi – Bulan dan keduanya juga memecahkan rekor jarak terdekat antar planet yang pernah ditemukan yakni 20 kali lebih dekat satu sama lainnya dari planet manapun.  Dan dengan jarak yang sedemikian dekat saat papasan dekat, maka akan terjadi pasang surut gravitasi yang memampatkan dan merenggangkan kedua planet.

Metode Pengamatan
Planet Kepler 36c dalam sistem ini ditemukan oleh Kepler yang melakukan pengamatan dengan metode transit. Atau melihat keberadaan sebuah planet dari kedipan atau meredupnya cahaya bintang saat ada planet lewat di depan si bintang.

Setelah planet pertama ditemukan, pencarian pada planet kedua dilakukan dengan menerapkan algoritma yang disebut deteksi denyutan kuasi-periodik untuk menganalisa data Kepler. Algoritma tersebut kemudian diterapkan oleh Joshua Carter dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics bersama rekan-rekannya dan mulai melakukan pengecekan pada sistem planet yang ada di data Kepler. Hasilnya ia dan rekan-rekannya melihat ada sinyal di sistem Kepler 36a.

Data yang ada mengungkapkan adanya peredupan cahaya dari Kepler 36 setiap 16 hari, yang merupakan waktu yang dibutuhkan oleh planet Kepler 36c untuk mengitari bintang induknya.  Sedangkan si planet Kepler 36b mengitari bintang induknya 7 kali dalam tiap 6 kali planet 36c mengorbit si bintang. Tapi sulit untuk menemukan keberadaan planet 36b karena ukurannya yang kecil dan gaya gravitasi yang bercampur baur dengan pasangannya. Keberadaannya baru dapat dipilah ketika algoritma denyutan kuasi-periodik itu diterapkan dan sinyalnya dapat dikenali.

Karakteristik Pasangan Kepler 36 b & c
Diperkirakan planet Kepler 36b memiliki susunan yang terdiri dari 30% besi, kurang dari 1 % atmosfer hidrogen dan helium dan tidak lebih dari 15% air. Sementara si planet 36c yang lebih besar memiliki inti batuan yang dikelilingi oleh atmosfer hidrogen dan helium.  Kerapatan kedua planet berbeda sekitar 8 kali tapi perbedaan orbitnya hanya berbeda sekitar 10%. Perbedaan ini sangat kecil sehingga sulit bagi para astronom untuk menjelaskan perbedaan komposisi di antara keduanya hanya dengan menggunakan model pembentukan planet yang ada saat ini. Mengapa demikian?

Model pembentukan planet yang ada memberikan pemahaman kalau planet dalam yang berada dekat dengan bintang induk akan memiliki komposisi batuan sedangkan planet gas akan terbentuk jauh dari si bintang induk. Dengan jarak yang sedemikian dekat, bagaimana dua buah planet yang terbentuk bisa memiliki komposisi yang demikian berbeda? Ini menjadi misteri lainnya yang harus dicari jawabannya oleh para astronom.

Penampakan planet Kepler 36b dari planet Kepler 36c (kiri) dan penampakan planet Kepler 36c dari Kepler 36b (kanan). Kredit :NASA; Frank Melchior, frankacaba.com; Eric Agol

Dalam pergerakannya, kedua planet akan mengalami konjungsi setiap 97 hari. Pada saat konjungsi, planet yang ada di Kepler 36a akan tampak seperti Bulan Purnama bagi planet pasangannya.  Bagi Kepler 36b, planet 36c akan tampak 2,5 kali lebih besar dari Bulan Purnama di langit dan menghadirkan pemandangan  spektakuler  di atas permukaan dunia penuh lava.  Sedangkan bagi planet Kepler 36c, si planet 36b hanya akan tampak seperti bulan purnama biasa.

Sayangnya, kedua planet ini terlalu panas untuk bisa mendukung keberadaan kehidupan meskipun planet 36b diyakini mendukung keberadaan aliran lava di permukaannya.