TOI-1752 mempunyai dua planet dengan persekitaran yang sangat berbeza

Sistem TOI-1752, yang mengorbit sebuah bintang kerdil merah jenis M1V kira-kira 337 tahun cahaya dari Bumi, kini disahkan mempunyai dua planet. Planet paling dalam, TOI-1752 b, mengelilingi bintangnya dalam tempoh kurang daripada sehari dan dianggap calon dunia lava. Planet luarnya, TOI-1752 c, ialah sub-Neptun yang lebih besar dengan orbit 32.7 hari—berada dalam kategori zon boleh didiami optimistik. 9111213

Namun, istilah “zon boleh didiami” perlu difahami dengan berhati-hati. Ia hanya merujuk kepada jarak dari bintang yang, di bawah andaian atmosfera tertentu, berpotensi membolehkan air wujud dalam bentuk cecair. Ia bukan bukti bahawa planet itu mempunyai air, permukaan yang sesuai atau kehidupan.

Bagaimana kedua-dua planet disahkan

Satelit NASA, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), mencari planet luar sistem suria dengan mengesan penurunan berulang pada kecerahan bintang apabila sebuah planet melintas di hadapan cakera bintang tersebut. Fenomena ini dipanggil transit.

Isyarat transit biasanya hanya menandakan calon planet. Pemerhatian susulan diperlukan bagi membezakan planet sebenar daripada kemungkinan lain, seperti sistem bintang binari gerhana. Fotometri transit pelbagai warna ialah salah satu kaedah untuk menguji sama ada isyarat itu konsisten dengan planet yang melintasi bintang sasaran. 1

Penyelidikan yang diketuai Institut Astrofizik Andalusia (IAA-CSIC) menggabungkan data TESS dengan pemerhatian dari Bumi. Menurut IAA-CSIC, kajian itu menggunakan ukuran TESS dari angkasa serta pemerhatian pelbagai warna dari darat. Laporan dari Kepulauan Canary pula menyatakan bahawa instrumen MuSCAT2 pada Teleskop Carlos Sánchez di Balai Cerap Teide, Tenerife, turut terlibat dalam usaha susulan tersebut. 1112

Kajian yang diterbitkan itu mengesahkan TOI-1752 b dan TOI-1752 c sebagai planet yang mengorbit bintang kerdil merah berdekatan, selain melaporkan jejari dan tempoh orbit kedua-duanya. 13

TOI-1752 b: super-Bumi yang mungkin menjadi dunia lava

TOI-1752 b mempunyai jejari kira-kira 1.69 kali jejari Bumi dan melengkapkan satu orbit dalam sekitar 0.94 hari. Arkib eksoplanet NASA menyenaraikannya sebagai planet transit yang telah disahkan. 5

Orbit yang amat dekat dengan bintang kerdil merah itu menyebabkan planet ini menerima sinaran yang sangat kuat. Keadaan inilah yang mendorong penggunaan istilah “dunia lava” dalam kajian dan laporan mengenainya. 513

Walau bagaimanapun, istilah tersebut lebih tepat difahami sebagai gambaran berasaskan model tentang persekitaran yang amat panas—bukan pemerhatian terus terhadap batuan cair di permukaannya.

Dengan saiz 1.69 kali Bumi, TOI-1752 b dikategorikan sebagai super-Bumi dari segi jejari. Label itu tidak bermaksud keadaan permukaannya menyerupai Bumi; ia terutama membezakannya daripada planet yang lebih besar dan menyerupai Neptun.

TOI-1752 c: sub-Neptun kira-kira 2.29 kali saiz Bumi

TOI-1752 c ialah planet luar dalam sistem ini. NASA mengklasifikasikannya sebagai eksoplanet menyerupai Neptun, dengan jisim 5.86 kali jisim Bumi, jejari sekitar 0.204 jejari Musytari—bersamaan kira-kira 2.29 kali jejari Bumi—serta tempoh orbit 32.7 hari. Jaraknya dari bintang ialah 0.1614 unit astronomi. 2

Kajian tersebut memberikan tempoh orbit yang lebih tepat, iaitu 32.7144 hari, dan jejari 2.29 kali Bumi, selari dengan nilai dalam katalog NASA. 213 Saiz ini meletakkan TOI-1752 c di antara Bumi dan Neptun, tetapi ukuran jejari sahaja belum dapat menentukan sama ada planet itu mempunyai permukaan berbatu, sampul hidrogen yang tebal, lapisan air bertekanan tinggi atau struktur dalaman yang lain.

Beberapa laporan menyifatkan TOI-1752 c menerima jumlah sinaran yang kira-kira sama seperti Bumi serta mempunyai anggaran suhu keseimbangan sekitar 18 hingga 20°C. Angka ini harus dianggap sebagai anggaran yang dilaporkan, bukan bukti bahawa permukaan planet itu sederhana atau menyerupai Bumi. 10

Mengapa status “zon boleh didiami” bukan bukti kehidupan

Sebuah planet diletakkan dalam kategori zon boleh didiami apabila jaraknya dari bintang berpotensi membolehkan air cecair di permukaan, dengan syarat atmosfera yang sesuai wujud. Pengelasan itu tidak mengesahkan bahawa syarat berkenaan benar-benar ada.

Bagi sub-Neptun seperti TOI-1752 c, atmosfera dan struktur dalamannya amat penting. Sampul gas meruap yang tebal boleh menghasilkan tekanan dan suhu yang jauh berbeza daripada keadaan di permukaan Bumi, walaupun planet itu menerima tenaga bintang yang hampir sama. Awan, komposisi atmosfera, peredaran udara dan kewujudan—atau ketiadaan—permukaan pepejal juga boleh mengubah maksud “boleh didiami” dalam keadaan sebenar.

Setakat rekod penyelidikan yang diberikan, tiada biosignatur atau bukti kehidupan dikesan di TOI-1752 c. Untuk mengetahui sama ada planet itu mempunyai atmosfera dan apakah kandungannya, saintis memerlukan pemerhatian lanjut, termasuk spektroskopi transit yang boleh memisahkan isyarat atmosfera planet daripada cahaya bintang induknya yang jauh lebih terang.

Persamaan dengan K2-18 b

TOI-1752 c mengingatkan penyelidik kepada K2-18 b kerana kedua-duanya ialah sub-Neptun yang melintasi bintang kerdil merah dan mempunyai tempoh orbit sekitar 33 hari. Arkib Eksoplanet NASA menyenaraikan K2-18 b dengan orbit 32.94 hari dan jejari kira-kira 2.37 kali Bumi. 3

Perbandingan ini berguna, tetapi kedua-dua planet itu tidak semestinya serupa. Tempoh orbit dan saiz yang hampir sama tidak menjamin jisim, atmosfera, ciri awan atau komposisi dalaman yang sama. Keistimewaan TOI-1752 ialah sistem ini turut menyediakan pasangan planet yang berbeza secara ketara tetapi mengorbit bintang yang sama.

Apa yang boleh dipelajari daripada sistem ini

Dua planet TOI-1752 berada dalam persekitaran orbit yang amat berbeza. TOI-1752 b mengelilingi bintangnya dalam masa kurang sehari, manakala TOI-1752 c mengambil hampir 33 hari.

Dengan mengkaji kedua-duanya bersama, saintis boleh menyelidik bagaimana planet terbentuk dan berhijrah, bagaimana sinaran bintang yang kuat menghakis atau mengubah atmosfera, serta bagaimana jejari berkait dengan komposisi dalaman sesebuah planet.

Kajian itu dikenal pasti diterbitkan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). 1213 Pemerhatian susulan terhadap jisim dan atmosfera TOI-1752 c amat penting. Data tersebut boleh membantu menentukan sama ada planet ini ialah sub-Neptun yang kaya gas, dunia yang kaya air atau jenis planet bersaiz pertengahan yang lain—serta menjelaskan sejauh mana status zon boleh didiami boleh memberikan gambaran sebenar tentang keadaannya.