Penemuan Mengejutkan dari Planet Eksoplanet Mini-Neptunus yang Misterius

Para peneliti menemukan empat mini-Neptunus dengan komposisi kaya volatil di sekitar katai merah, menggunakan teleskop luar angkasa dan darat.

• Peneliti menemukan Neptunus mini⁽¹⁾ sekitar empat katai merah⁽²⁾bernama TOI-782, TOI-1448, TOI-2120, dan TOI-2406, menggunakan observasi dari jaringan global teleskop berbasis darat dengan MuSCAT dan tes teleskop luar angkasa.⁽³⁾
• Keempat mini-Neptunus ini dekat dengan bintang induknya, dan ketiganya kemungkinan besar berada pada orbit eksentrik (TOI-782 b, TOI-2120 b, TOI-2406 b).
• Neptunus mini ini bukanlah planet berbatu seperti Bumi, tapi bisa saja demikian Neptunus-seperti planet.

Penemuan Mini-Neptunus

Para astronom menemukan Neptunus mini di sekitar empat katai merah menggunakan pengamatan dari jaringan global teleskop berbasis darat dan teleskop luar angkasa TESS. Keempat mini-Neptunus ini terletak dekat dengan bintang induknya, dan ketiganya kemungkinan besar berada pada orbit yang eksentrik.

Karakteristik Mini-Neptunus

Planet antara ukuran Bumi dan Uranus/Neptunus, yang dikenal sebagai mini-Neptunus, tidak ditemukan di Tata Surya kita. Namun, Neptunus mini relatif umum ditemukan di luar Tata Surya dan merupakan target yang menjanjikan untuk karakterisasi atmosfer oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb. Seperti apa rupa Neptunus mini?

Pengamatan dan Temuan Terperinci

Penelitian ini menemukan empat transit⁽⁴⁾ mini-Neptunus periode pendek (TOI-782 b, TOI-1448 b, TOI-2120 b, dan TOI-2406 b) yang mengorbit katai merah melalui pengamatan lanjutan dengan teleskop berbasis darat dengan MuSCAT (serangkaian Multicolor Kamera Simultan untuk mempelajari Atmosfer Transit planet ekstrasurya).⁽⁵⁾

Neptunus mini ini memiliki radius sekitar 2-3 kali radius Bumi dan periode orbit kurang dari delapan hari. Selain itu, pengukuran kecepatan radial ini⁽⁶⁾ bintang induknya, yang diperoleh dengan IRD (InfraRed Doppler) pada teleskop Subaru, menunjukkan bahwa batas atas massa keempat planet tersebut kurang dari 20 kali massa Bumi.

Hubungan antara jari-jari terukur dan batas massa atas Neptunus mini ini menunjukkan bahwa mereka bukanlah planet berbatu seperti Bumi. Bagian dalamnya kemungkinan besar mengandung zat yang mudah menguap seperti bahan es seperti H₂HAI dan suasana.

Dinamika Orbital dan Penelitian Masa Depan

Tim juga menemukan bahwa setidaknya tiga (TOI-782 b, TOI-2120 b, TOI-2406 b) dari empat mini-Neptunus ini kemungkinan berada dalam orbit eksentrik. Secara umum, orbit planet berperioda pendek di sekitar katai merah seharusnya berbentuk lingkaran karena disipasi pasang surut. Namun, tiga Neptunus mini periode pendek di sekitar katai merah telah mempertahankan eksentrisitas bukan nol selama miliaran tahun.

Salah satu interpretasi yang mungkin adalah bahwa interiornya tidak rentan terhadap efek pasang surut. Hubungan massa-radius keempat mini-Neptunus ini menunjukkan bahwa mereka bukanlah planet berbatu. Jadi, interior Neptunus mini misterius ini mungkin mirip dengan Neptunus. Neptunus mini periode pendek adalah target yang menjanjikan untuk pengamatan atmosfer Teleskop Luar Angkasa James Webb.

Pengamatan lanjutan yang lebih rinci diharapkan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang komposisi internal dan atmosfer Neptunus mini periode pendek.

Catatan

1. Mini-Neptunus atau sub-Neptunus adalah planet yang berukuran antara Bumi dan Neptunus (sekitar 4 kali jari-jari Bumi).
2. Bintang tipe M dengan suhu efektif di bawah ~3.800K.
3. NASAteleskop luar angkasa, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).
4. Transit adalah fenomena yang disebabkan oleh adanya planet yang menghalangi sebagian cahaya bintang saat melintas di depan bintang.
5. Seri MuSCAT adalah kamera multiwarna yang dipasang pada teleskop dasar besar kelas 1~2m.
6. Tarikan gravitasi sebuah planet menyebabkan bintang induknya bergoyang. Metode kecepatan radial (atau metode Doppler) menggunakan variasi kecepatan bintang dalam arah garis pandang untuk mendeteksi planet yang tidak terlihat.

Referensi: “Penemuan dan Tindak Lanjut Empat Sub-Neptunus Periode Pendek yang Mengorbit Katai M” oleh Yasunori Hori, Akihiko Fukui, Teruyuki Hirano, Norio Narita, Jerome P. de Leon, Hiroyuki Tako Ishikawa, Joel D. Hartman, Giuseppe Morello, Nestor Abreu García, Leticia Álvarez Hernández, Víctor JS Béjar, Yéssica Calatayud-Borras, Ilaria Carleo, Gareb Enoc, Emma Esparza-Borges, Izuru Fukuda, Daniel Galán, Samuel Geraldía-González, Yuya Hayashi, Masahiro Ikoma, Kai Ikuta – Miquel, Enric Palle, Hannu Parviainen, Alberto Peláez-Torres, Marta Puig-Subirà, Manuel Sánchez-Benavente, Paula Sosa-Guillén, Monika Stangret, Yuka Terada, Sara Muñoz Torres, Noriharu Watanabe, Gaspar Á. Bakos, Khalid Barkaoui, Charles Beichman, Zouhair Benkhaldoun, Andrew W. Boyle, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Karen A. Collins, Kevin I. Collins, Dennis M. Conti, Ian JM Crossfield, Mark E. Everett, Elise Furlan, Mourad Ghachoui, Michaël Gillon, Erica J. Gonzales, Jesus Higuera, Keith Horne, Steve B. Howell, Emmanuël Jehin, Kathryn V. Lester, Michael B. Lund, Rachel Matson, Elisabeth C. Matthews, Francisco J. Pozuelos , Boris S. Safonov, Joshua E. Schlieder, Richard P. Schwarz, Ramotholo Sefako, Gregor Srdoc, Ivan A. Strakhov, Mathilde Timmermans, William C. Waalkes, Carl Ziegler, David Charbonneau, Zahra Essack, Natalia M. Guerrero, Hiroki Harakawa, Christina Hedges, Masato Ishizuka, Jon M. Jenkins, Mihoko Konishi, Takayuki Kotani, Tomoyuki Kudo, Takashi Kurokawa, Masayuki Kuzuhara, Jun Nishikawa, Masashi Omiya, George R. Ricker, Sara Seager, Takuma Serizawa, Stephanie Striegel, Motohide Tamura , Akitoshi Ueda, Roland Vanderspek, Sébastien Vievard dan Joshua N. Winn, 30 Mei 2024, Jurnal Astronomi.
DOI: 10.3847/1538-3881/ad4115