Ilmuwan China Ungkap Tiga Planet Lolos dari Zona Berbahaya

Tiga planet di luar tata surya berhasil melewati tahap evolusi bintang yang secara teori dapat menghancurkan keberadaannya. Penemuan ilmuwan China ini menghadirkan pertanyaan baru mengenai kemampuan planet bertahan dalam lingkungan ekstrem.

Ketiga objek tersebut bernama 24 Boo, HD 12648, dan TYC 4282-605-1. Berdasarkan perhitungan evolusi bintang, ketiganya semestinya sudah tertelan ketika bintang induknya membesar menjadi raksasa merah.

Temuan yang dilansir dari Detikcom ini memperlihatkan adanya kemungkinan mekanisme fisika yang belum sepenuhnya dipahami dalam hubungan antara evolusi bintang dan kelangsungan hidup planet.

Ketiga eksoplanet tersebut diketahui mengorbit bintang yang pernah memasuki fase raksasa merah atau red giant. Padahal, kondisi tersebut biasanya menjadi ancaman besar bagi planet-planet yang berada dalam jarak relatif dekat.

Qian Shengbang, profesor di Fakultas Fisika dan Astronomi Universitas Yunnan sekaligus pemimpin tim penelitian, menjelaskan bahwa hasil pengamatan tersebut menantang pemahaman yang selama ini digunakan untuk mempelajari perkembangan bintang dan planet.

Dalam proses evolusinya, sebagian besar bintang menghasilkan energi melalui fusi hidrogen menjadi helium di bagian inti. Ketika bahan bakar hidrogen di wilayah tersebut habis, struktur bintang mengalami perubahan besar.

Bintang kemudian memasuki tahap raksasa merah dengan ukuran yang dapat berkembang hingga ratusan ribu sampai jutaan kali volume awalnya. Perubahan ini menyebabkan wilayah di sekitar bintang menjadi lingkungan yang berbahaya bagi planet yang mengorbitnya.

Planet yang berada terlalu dekat berpotensi masuk ke dalam atmosfer bintang yang terus membesar. Selain ancaman tersebut, interaksi gaya pasang surut juga dapat menarik planet semakin mendekati bintang hingga akhirnya jatuh ke dalamnya.

Namun, ketiga objek yang ditemukan para peneliti justru memperlihatkan hasil berbeda. Mereka diduga berhasil melewati periode ketika bintang induknya mengalami pembesaran menuju tahap raksasa merah.

Qian menilai keberadaan tiga planet sekaligus memberikan petunjuk penting bahwa kemampuan bertahan tersebut mungkin tidak terjadi secara kebetulan.

"Jika sebelumnya kami hanya menemukan satu planet yang berhasil bertahan hidup, kami masih bisa menjelaskannya sebagai suatu kebetulan. Namun, menemukan tiga 'planet yang beruntung' sekaligus menunjukkan bahwa ini bukan kasus yang terisolasi. Ada kemungkinan terdapat mekanisme fisika mendasar yang sama dan berlaku pada ketiganya," kata Qian.

Salah satu objek yang menarik perhatian tim adalah 24 Boo b. Planet ini membutuhkan waktu sekitar 30 hari untuk menyelesaikan satu kali orbit mengelilingi bintang induknya.

Jarak orbitnya hanya sekitar 18 persen dari jarak antara Bumi dan Matahari. Menurut hasil penelitian, 24 Boo b menjadi eksoplanet dengan orbit terdekat yang diketahui mengelilingi bintang raksasa merah jenis red clump.

Posisi tersebut menjadi bagian penting dalam memahami bagaimana sebuah planet dapat tetap berada pada orbit dekat meskipun bintang induknya telah mengalami perubahan ukuran yang signifikan.

Temuan ini sekaligus memperlihatkan adanya perbedaan antara hasil perhitungan model evolusi bintang dengan kondisi yang benar-benar ditemukan melalui pengamatan terhadap sistem planet tersebut.

Untuk mengetahui penyebab ketahanan ketiga planet, tim peneliti memeriksa perubahan kecil pada tingkat kecerahan masing-masing bintang. Analisis dilakukan dengan memanfaatkan data satelit dan metode asteroseismologi.

Asteroseismologi merupakan pendekatan yang digunakan untuk mempelajari struktur internal bintang melalui getaran atau osilasi yang terjadi di dalamnya. Informasi tersebut membantu ilmuwan memahami karakteristik dan perkembangan bintang sepanjang waktu.

Setelah memperoleh data pengamatan, para peneliti menyusun kembali perkiraan ukuran ketiga bintang pada berbagai tahapan evolusinya. Rekonstruksi tersebut kemudian dibandingkan dengan posisi orbit planet yang diketahui saat ini.

Hasil perbandingan memperlihatkan bahwa ketiga planet menempati wilayah yang menurut teori seharusnya telah berada di dalam jangkauan bintang ketika mengalami fase raksasa merah.

Dengan kata lain, berdasarkan rekonstruksi evolusi bintang, keberadaan ketiga planet tersebut semestinya sudah berakhir. Akan tetapi, hasil pengamatan menunjukkan bahwa semuanya masih mampu bertahan.

Para peneliti menyebut kondisi yang bertentangan dengan perkiraan teoretis tersebut sebagai survival paradox atau paradoks kelangsungan hidup planet.

Keberadaan tiga objek dalam kondisi serupa memperkuat dugaan bahwa terdapat proses fisika tertentu yang memungkinkan planet bertahan dari ancaman pembesaran bintang induknya.

Penemuan ini membuka ruang penyelidikan lebih lanjut mengenai interaksi antara planet dan bintang selama proses evolusi berlangsung. Para ilmuwan perlu mengidentifikasi mekanisme yang membuat ketiga planet tersebut tidak mengalami kehancuran sebagaimana diperkirakan sebelumnya.

Hasil penelitian tersebut telah diterbitkan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dengan judul "The Survival Paradox of Close-In Planets Orbiting Red Clump Giants".