Apakah Planet Ekstrasurya yang Mirip Bumi Juga Memiliki Medan Magnet?

By Wawan Setiawan, Sabtu, 8 April 2023 | 16:00 WIB
Ilustrasi tentang interaksi antara calon planet ekstrasurya dan bintangnya. Plasma yang dipancarkan dari bintang dibelokkan oleh medan magnet planet ekstrasurya kemudian berinteraksi dengan medan magnet bintang, menghasilkan aurora pada bintang dan pancaran gelombang radio. (National Science Foundation/Alice Kitterman)

Nationalgeographic.co.id - Medan magnet bumi lebih dari sekadar menjaga jarum kompas semua orang menunjuk ke arah yang sama. Ini juga membantu melestarikan sepotong atmosfer yang menopang kehidupan di Bumi dengan membelokkan partikel dan plasma berenergi tinggi yang secara teratur terlontar dari matahari.

Para peneliti sekarang telah mengidentifikasi calon planet seukuran Bumi di tata surya lain sebagai kandidat utama untuk planet yang juga memiliki medan magnet—YZ Ceti b, planet berbatu yang mengorbit bintang sekitar 12 tahun cahaya dari Bumi.

Peneliti Sebastian Pineda dan Jackie Villadsen mengamati sinyal radio berulang yang berasal dari bintang YZ Ceti menggunakan Karl G. Jansky Very Large Array, sebuah teleskop radio yang dioperasikan oleh National Radio Astronomy Observatory milik U.S. National Science Foundation.

Penelitian oleh Pineda dan Villadsen untuk memahami interaksi medan magnet antara bintang jauh dan planet yang mengorbitnya didukung oleh NSF. Hasil penelitian mereka dipublikasikan di jurnal Nature Astronomy pada 3 April 2023 dengan judul “Coherent radio bursts from known M-dwarf planet-host YZ Ceti.”

"Pencarian dunia yang berpotensi layak huni atau yang menopang kehidupan di tata surya lain sebagian bergantung pada kemampuan untuk menentukan apakah planet ekstrasurya yang berbatu dan mirip Bumi benar-benar memiliki medan magnet," kata Joe Pesce dari NSF, direktur program untuk National Radio Astronomy Observatory.

"Penelitian ini tidak hanya menunjukkan bahwa planet ekstrasurya berbatu ini kemungkinan besar memiliki medan magnet, tetapi juga menyediakan metode yang menjanjikan untuk menemukan lebih banyak lagi," tambahnya.

Teleskop radio Karl G. Jansky Very Large Array dalam konfigurasinya yang paling ringkas. (NRAO/AUI/NSF)

Medan magnet sebuah planet dapat mencegah atmosfer planet itu terkikis dari waktu ke waktu oleh partikel yang dimuntahkan dari bintangnya, jelas Pineda, astrofisikawan di University of Colorado. "Apakah sebuah planet bertahan dengan atmosfer atau tidak bergantung pada apakah planet tersebut memiliki medan magnet yang kuat atau tidak."

"Saya melihat hal yang belum pernah dilihat orang sebelumnya," kenang Villadsen, seorang astronom di Universitas Bucknell, saat dia pertama kali mengisolasi sinyal radio saat mengisi data di rumahnya pada akhir pekan.

"Kami melihat semburan awal dan tampak indah," kata Pineda. "Ketika kami melihatnya lagi, itu sangat menunjukkan bahwa, oke, mungkin kami benar-benar memiliki sesuatu di sini."

Para peneliti berteori bahwa gelombang radio bintang yang mereka deteksi dihasilkan oleh interaksi antara medan magnet planet ekstrasurya dan bintang yang diorbitnya.

Namun, agar gelombang radio seperti itu dapat dideteksi dari jarak jauh, gelombang tersebut harus sangat kuat. Sementara medan magnet sebelumnya telah terdeteksi pada exoplanet masif seukuran Jupiter, melakukannya untuk eksoplanet seukuran Bumi yang relatif kecil membutuhkan teknik yang berbeda.

Karena medan magnet tidak terlihat, sulit untuk menentukan apakah planet yang jauh benar-benar memilikinya, jelas Villadsen. "Apa yang kami lakukan adalah mencari cara untuk melihat mereka," katanya.

"Kami sedang mencari planet yang benar-benar dekat dengan bintangnya dan memiliki ukuran yang mirip dengan Bumi. Planet-planet ini terlalu dekat dengan bintangnya untuk berada di tempat yang bisa Anda tinggali, tetapi karena mereka begitu dekat, planet ini seperti membajak. melalui banyak hal yang datang dari bintang. Jika planet memiliki medan magnet dan menembus cukup banyak bahan bintang, itu akan menyebabkan bintang memancarkan gelombang radio yang terang," jelasnya.

Visualisasi angin matahari yang dihasilkan komputer berinteraksi dengan medan magnet Bumi selama badai matahari yang kuat. Gangguan besar dapat mengganggu satelit komunikasi dan bahkan menyebabkan pemadaman listrik di permukaan bumi. (Advanced Visualization Lab, National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois at Urbana-Champaign)

Bintang kerdil merah kecil YZ Ceti dan planet ekstrasurya yang dikenal, YZ Ceti b, merupakan pasangan yang ideal karena planet ekstrasurya sangat dekat dengan bintang sehingga menyelesaikan orbit penuh hanya dalam dua hari. Sebagai perbandingan, orbit planet terpendek di tata surya kita adalah Merkurius pada 88 hari.

Ketika plasma dari YZ Ceti meluncur dari "bajak" magnet planet, ia kemudian berinteraksi dengan medan magnet bintang itu sendiri, yang menghasilkan gelombang radio yang kuat, cukup untuk diamati di Bumi.

Kekuatan gelombang radio tersebut kemudian dapat diukur, memungkinkan para peneliti untuk menentukan seberapa kuat medan magnet planet tersebut.

"Ini memberi tahu kami informasi baru tentang lingkungan di sekitar bintang," kata Pineda. "Gagasan ini kami sebut 'cuaca antariksa ekstrasurya.'"

Baca Juga: Planet Ini Ukurannya Hampir Sama dengan Bintang yang Dikitarinya

Baca Juga: JWST Telah Menunjukkan Dapat Mendeteksi Tanda Kehidupan Eksoplanet

Baca Juga: Eksoplanet Aneh Seperti Neptunus Ini Mungkin Memiliki Awan Air

Partikel energi matahari yang tinggi dan terkadang semburan plasma yang sangat besar membuat cuaca matahari lebih dekat ke rumah, di sekitar Bumi. Ejeksi dari matahari tersebut dapat mengganggu telekomunikasi global dan elektronik hubung singkat di satelit dan bahkan di permukaan bumi.

Interaksi antara cuaca matahari dengan medan magnet bumi dan atmosfer juga menciptakan fenomena aurora borealis atau cahaya utara.

Interaksi antara YZ Ceti b dan bintangnya juga menghasilkan aurora, tetapi dengan perbedaan yang signifikan: aurora ada di bintang itu sendiri.

"Kami benar-benar melihat aurora di bintang—itulah emisi radionya," jelas Pineda. "Seharusnya juga ada aurora di planet ini jika memiliki atmosfernya sendiri."

Kedua peneliti setuju bahwa meskipun YZ Ceti b adalah kandidat terbaik untuk planet ekstrasurya berbatu dengan medan magnet, ini bukanlah kasus tertutup.

"Ini benar-benar masuk akal," kata Villadsen. "Tapi saya pikir itu akan menjadi banyak pekerjaan lanjutan sebelum konfirmasi yang sangat kuat dari gelombang radio yang disebabkan oleh sebuah planet keluar."