TOI-1752: Dua Planet Terkonfirmasi, dari Super-Bumi Membara hingga Sub-Neptunus Beriklim Sedang

Sistem TOI-1752, yang berada sekitar 337 tahun cahaya dari Bumi, kini dipastikan memiliki dua planet yang mengorbit sebuah katai merah tipe M1V. Planet bagian dalam, TOI-1752 b, mengelilingi bintangnya dalam waktu kurang dari satu hari sehingga menjadi kandidat dunia yang sangat panas—bahkan kerap dijuluki “dunia lava”. Planet bagian luarnya, TOI-1752 c, berukuran lebih besar, membutuhkan waktu 32,7 hari untuk menyelesaikan satu orbit, dan berada dalam kategori zona layak huni optimistis. 9111213

Namun, istilah “zona layak huni” perlu dipahami dengan hati-hati. Istilah ini hanya menggambarkan kisaran jarak dari bintang yang, dengan asumsi atmosfer tertentu, berpotensi memungkinkan adanya air cair di permukaan. Klasifikasi tersebut tidak membuktikan bahwa planet memiliki air cair, permukaan yang cocok bagi kehidupan, atau kehidupan itu sendiri.

Bagaimana kedua planet dikonfirmasi?

Satelit Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) milik NASA mencari planet di luar Tata Surya dengan mendeteksi penurunan berulang pada kecerlangan bintang ketika sebuah planet melintas di depan piringan bintang tersebut. Peristiwa ini disebut transit.

Sinyal transit dapat mengungkap kandidat planet, tetapi belum selalu cukup untuk membedakannya dari fenomena lain, seperti sistem bintang ganda gerhana. Karena itu, para astronom melakukan pengamatan tambahan, termasuk fotometri transit mult warna, untuk menguji apakah sinyal tersebut konsisten dengan planet yang melintas di depan bintang target. 1

Penelitian yang dipimpin Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) menggabungkan data TESS dengan pengamatan dari permukaan Bumi. Menurut IAA-CSIC, analisis tersebut memanfaatkan pengukuran TESS dari luar angkasa serta pengamatan mult warna berbasis darat. Pengamatan dari Kepulauan Canary juga menyebutkan penggunaan MuSCAT2, instrumen pada Telescopio Carlos Sánchez di Observatorium Teide, Tenerife. 1112

Hasil akhirnya memvalidasi kedua objek sebagai planet. Studi yang diterbitkan tersebut melaporkan ukuran dan periode orbit TOI-1752 b serta TOI-1752 c sebagai dua planet kecil yang melakukan transit di depan bintang induknya. 13

TOI-1752 b: super-Bumi dengan orbit hanya 0,94 hari

TOI-1752 b memiliki radius sekitar 1,69 kali radius Bumi dan menyelesaikan satu putaran mengelilingi bintangnya dalam kira-kira 0,94 hari. Arsip Eksoplanet NASA mencatatnya sebagai planet transit yang telah dikonfirmasi. 5

Orbit yang sangat pendek itu berarti planet ini berada amat dekat dengan katai merah induknya. Jarak tersebut membuatnya menerima radiasi bintang yang intens, sehingga studi dan pemberitaan terkait menggunakan istilah “dunia lava”.

Sebutan itu sebaiknya dipahami sebagai gambaran berbasis model mengenai lingkungan yang luar biasa panas, bukan sebagai bukti langsung bahwa permukaan TOI-1752 b telah diamati berupa batuan cair. 513

Dari segi ukuran, TOI-1752 b termasuk super-Bumi. Akan tetapi, istilah tersebut tidak berarti kondisi permukaannya mirip Bumi. Dalam konteks ini, “super-Bumi” terutama merujuk pada planet yang lebih besar daripada Bumi tetapi masih lebih kecil dibandingkan planet-planet mirip Neptunus.

TOI-1752 c: sub-Neptunus berukuran 2,29 kali Bumi

TOI-1752 c adalah planet terluar dalam sistem tersebut. NASA menggolongkannya sebagai eksoplanet mirip Neptunus, dengan massa 5,86 kali massa Bumi, radius sekitar 0,204 kali radius Jupiter atau kurang lebih 2,29 kali radius Bumi. Planet ini mengorbit pada jarak 0,1614 unit astronomi dari bintangnya dan memiliki periode orbit 32,7 hari. 2

Studi ilmiahnya mencatat periode yang lebih presisi, yakni 32,7144 hari, serta radius 2,29 kali radius Bumi, yang sejalan dengan nilai dalam katalog NASA. 213

Ukuran tersebut menempatkan TOI-1752 c di antara Bumi dan Neptunus. Namun, radius saja belum dapat menunjukkan apakah planet ini memiliki permukaan berbatu, selubung hidrogen yang tebal, lapisan air bertekanan tinggi, atau struktur bagian dalam lainnya.

Sejumlah laporan menyebut TOI-1752 c menerima radiasi yang kira-kira setara dengan yang diterima Bumi dan memiliki perkiraan suhu kesetimbangan sekitar 18–20°C. Angka-angka ini perlu diperlakukan sebagai estimasi yang diberitakan, bukan bukti bahwa planet tersebut memiliki permukaan yang benar-benar sejuk dan mirip Bumi. 10

Mengapa status “zona layak huni” belum berarti bisa dihuni?

Sebuah planet dapat dimasukkan ke dalam kategori zona layak huni ketika jaraknya dari bintang memungkinkan, dengan kondisi atmosfer yang sesuai, terbentuknya air cair di permukaan.

Masalahnya, kondisi atmosfer TOI-1752 c belum diketahui. Sebagai sub-Neptunus, planet ini mungkin memiliki selubung gas dan volatil yang tebal. Tekanan serta suhunya bisa sangat berbeda dari kondisi di permukaan Bumi, meskipun jumlah energi yang diterimanya dari bintang relatif serupa.

Komposisi atmosfer, awan, sirkulasi udara, dan ada atau tidaknya permukaan padat juga akan menentukan arti “layak huni” dalam praktik. Hingga kini, tidak ada biosignature atau bukti kehidupan yang ditetapkan untuk TOI-1752 c berdasarkan catatan penelitian yang tersedia.

Untuk mengetahui apakah planet tersebut memiliki atmosfer dan apa saja kandungannya, dibutuhkan pengamatan lanjutan. Salah satu metode pentingnya adalah spektroskopi transit, yang berusaha memisahkan sinyal atmosfer planet dari cahaya bintang induk yang jauh lebih terang.

Mirip K2-18 b, tetapi belum tentu sama

TOI-1752 c mengingatkan pada K2-18 b karena keduanya merupakan sub-Neptunus transit yang mengorbit katai merah dalam periode sekitar 33 hari. Arsip Eksoplanet NASA mencatat K2-18 b memiliki periode orbit 32,94 hari dan radius sekitar 2,37 kali radius Bumi. 3

Perbandingan ini berguna, tetapi kedua planet tidak boleh dianggap identik. Kesamaan ukuran dan periode orbit tidak menjamin kesamaan massa, atmosfer, awan, atau komposisi bagian dalam.

Keunikan sistem TOI-1752 justru terletak pada keberadaan dua planet yang sangat kontras di sekitar bintang yang sama: satu mengorbit dalam waktu kurang dari sehari, sedangkan yang lain membutuhkan hampir 33 hari.

Laboratorium alami untuk mempelajari evolusi planet

Perbedaan lingkungan orbit TOI-1752 b dan TOI-1752 c memberi para ilmuwan kesempatan untuk membandingkan dua dunia dalam satu sistem. Penelitian terhadap keduanya dapat membantu menjawab pertanyaan tentang bagaimana planet terbentuk dan berpindah orbit, bagaimana radiasi bintang yang kuat mengikis atau mengubah atmosfer, serta bagaimana ukuran planet berkaitan dengan struktur internalnya.

Studi tersebut disebut diterbitkan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1213

Pengukuran lanjutan terhadap massa dan atmosfer TOI-1752 c akan sangat penting. Data itu dapat membantu menentukan apakah planet ini merupakan sub-Neptunus kaya gas, dunia yang kaya air, atau jenis planet berukuran menengah lainnya. Pada akhirnya, pengamatan tersebut juga akan menunjukkan seberapa banyak informasi yang benar-benar dapat disimpulkan hanya dari posisi sebuah planet di zona layak huni.