Sebuah studi UNIGE menunjukkan bahwa Hot Jupiters tidak secara sistematis mengeluarkan planet tetangganya selama migrasi. Penemuan ini membalikkan persepsi kita tentang arsitektur sistem planet.
Jupiter Panas adalah planet raksasa yang awalnya diketahui mengorbit sendirian di dekat bintangnya. Selama migrasi mereka menuju bintangnya, planet-planet ini diperkirakan akan bertambah atau mengeluarkan planet lain yang ada. Namun, paradigma ini telah dibalikkan oleh pengamatan baru-baru ini, dan pukulan terakhir mungkin datang dari sebuah studi baru yang dipimpin oleh Universitas Jenewa. Sebuah tim yang terdiri dari National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS, Universities of Bern (UNIBE) dan Zurich (UZH) serta beberapa universitas asing baru saja mengumumkan keberadaan sistem planet, WASP-132, dengan arsitektur yang tidak terduga. Di dalamnya tidak hanya terdapat Jupiter Panas tetapi juga Bumi Super bagian dalam dan planet raksasa es. Hasil ini dipublikasikan di Astronomi & Astrofisika.
Jupiter Panas adalah planet yang massanya mirip dengan Jupiter, namun orbitnya dekat dengan bintangnya, dan pada jarak yang jauh lebih kecil dibandingkan jarak Merkurius ke Matahari. Sulit bagi planet-planet raksasa ini untuk terbentuk di tempat pengamatannya, karena tidak terdapat cukup gas dan debu di dekat bintang. Oleh karena itu, mereka harus terbentuk jauh darinya dan bermigrasi seiring dengan berkembangnya sistem planet.
Hasil ini memberikan kendala penting
tentang teori pembentukan planet.
Hingga baru-baru ini, para astronom mengamati bahwa Jupiter Panas terisolasi di sekitar bintangnya, tanpa ada planet lain di sekitarnya. Pengamatan ini tampak semakin solid karena ada teori yang menjelaskannya. Proses yang terlibat dalam migrasi planet-planet raksasa menuju bintangnya menyebabkan pertambahan atau pengusiran planet mana pun di orbit dalam. Namun pengamatan terbaru menunjukkan skenario lain.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Departemen Astronomi Fakultas Sains Universitas Jenewa, bekerja sama dengan UNIBE dan UZH, sebagai bagian dari NCCR PlanetS, dan dengan lembaga internasional lainnya seperti Universitas Warwick, baru saja mengkonfirmasi tren ini. Para ilmuwan telah menemukan keberadaan sistem multi-planet yang terdiri dari Jupiter Panas, Bumi Super bagian dalam (bahkan lebih dekat ke bintang daripada Jupiter panas) dan planet raksasa luar yang sangat besar (lebih jauh dari bintang daripada Jupiter Panas). Yupiter Panas). Jika Hot Jupiter tidak selalu sendirian dalam sistem planetnya, maka proses migrasinya harus berbeda untuk melestarikan arsitektur sistemnya.
Sistem multi-planet yang unik
Sistem WASP-132 adalah sistem multiplanet yang unik. Ia berisi Jupiter Panas yang mengorbit bintangnya dalam 7 hari 3 jam; Super-Earth (planet berbatu yang massanya 6 kali Bumi) yang mengorbit bintang hanya dalam waktu 24 jam 17 menit; dan sebuah planet raksasa (5 kali massa Jupiter) yang mengorbit bintang induknya dalam 5 tahun. Selain itu, satelit yang jauh lebih masif, mungkin katai coklat (benda angkasa yang massanya antara planet dan bintang), mengorbit pada jarak yang sangat jauh.
''Sistem WASP-132 adalah laboratorium luar biasa untuk mempelajari pembentukan dan evolusi sistem multi-planet. Penemuan Jupiter Panas di samping Super-Earth bagian dalam dan sebuah planet raksasa yang jauh mempertanyakan pemahaman kita tentang pembentukan dan evolusi sistem ini,'' kata François Bouchy, profesor di Departemen Astronomi di Fakultas Universitas Jenewa. Sains dan rekan penulis penelitian ini. ''Ini adalah pertama kalinya kami mengamati konfigurasi seperti itu!,'' tambah Solène Ulmer-Moll, peneliti pascadoktoral dari Universitas Jenewa dan UNIBE pada saat penelitian dan salah satu penulis makalah tersebut.
Pengamatan selama delapan belas tahun
Bagi para eksoplanetolog, kisah bintang WASP-132 dimulai pada tahun 2006, sebagai bagian dari program Wide-Angle Search for Planets (WASP). Pada tahun 2012, akumulasi lebih dari 23.000 pengukuran fotometrik memungkinkan untuk mengidentifikasi kandidat planet, WASP-132b, dengan radius 0,87 kali Jupiter dan periode orbit 7,1 hari. Pada tahun 2014, spektograf CORALIE, yang dipasang pada teleskop Swiss Euler dan dipimpin oleh Universitas Jenewa, memulai kampanye untuk memantau kandidat ini. Pada tahun 2016, WASP-132b dikonfirmasi dan massanya diukur sama dengan 0,41 massa Jupiter. Selanjutnya pengukuran CORALIE menunjukkan adanya planet raksasa lain dengan periode yang sangat panjang.
Di sekitar bintang yang sama, pada akhir tahun 2021, teleskop luar angkasa TESS mengungkap sinyal dari Super-Earth yang sedang transit dengan diameter 1,8 jari-jari Bumi dan periode hanya 1,01 hari. Pada paruh pertama tahun 2022, spektograf HARPS di observatorium La Silla mengukur massa Bumi Super ini, yaitu enam kali massa Bumi, sebagai bagian dari program yang dipimpin oleh David Armstrong dari Universitas Warwick.
''Deteksi bagian dalam Super-Earth sangat menarik,'' jelas Nolan Grieves, peneliti pascadoktoral di Departemen Astronomi di Fakultas Sains Universitas Jenewa pada saat penelitian dilakukan, dan penulis pertama makalah tersebut. ''Kami harus melakukan kampanye intensif menggunakan HARPS dan pemrosesan sinyal yang dioptimalkan untuk mengkarakterisasi massa, kepadatan, dan komposisinya, sehingga mengungkap sebuah planet dengan kepadatan yang mirip dengan Bumi''.
Namun, pengamatan terhadap WASP-132 belum berakhir, karena satelit Gaia milik ESA telah mengukur variasi kecil posisi bintang sejak tahun 2014, dengan tujuan untuk mengungkap planet pendampingnya dan katai coklat bagian luar.
Pemahaman baru tentang pembentukan planet
Penemuan planet raksasa luar yang dingin dan Super-Earth bagian dalam menambah lapisan kompleksitas pada sistem WASP-132. Hipotesis standar tentang migrasi akibat gangguan dinamis Jupiter Panas menuju bagian dalam tidak berlaku, karena hal ini akan mengganggu kestabilan orbit dua planet lainnya. Sebaliknya, kehadiran mereka menunjukkan jalur migrasi yang lebih stabil dan dinamis dalam cakram proto-planet Jupiter panas, sehingga menjaga tetangganya.
Kombinasi pengukuran radius dan massa yang tepat juga memungkinkan untuk menentukan kepadatan dan komposisi internal planet. Hot Jupiter WASP-132b mengungkapkan pengayaan unsur berat sekitar 17 massa Bumi, sesuai dengan model formasi gas raksasa. Super-Earth memiliki komposisi yang didominasi oleh logam dan silikat yang cukup mirip dengan Bumi.
''Kombinasi Jupiter Panas, Bumi Super bagian dalam, dan planet raksasa bagian luar dalam sistem yang sama memberikan batasan penting pada teori pembentukan planet dan khususnya proses migrasinya,'' simpulkan Ravit Helled, profesor di UZH and co. -penulis penelitian. ''WASP-132 menunjukkan keragaman dan kompleksitas sistem multi-planet, menggarisbawahi perlunya observasi jangka panjang dan presisi tinggi.''
