

Konsep seniman ini menggambarkan bintang katai merah muda yang dikelilingi oleh tiga planet. Bintang-bintang tersebut lebih redup dan lebih kecil dari bintang-bintang kuning seperti matahari kita, sehingga menjadikannya target ideal bagi para astronom yang ingin mengambil gambar planet-planet di luar tata surya kita. (Kredit: NASA/JPL-Caltech)
ARLINGTON, Texas — Para ilmuwan yang mencari tanda-tanda kehidupan di luar Bumi biasanya berfokus pada bintang-bintang yang mirip dengan Matahari kita atau bintang-bintang yang lebih kecil dan lebih dingin. Namun, penelitian baru menunjukkan bahwa ada kategori bintang lain yang patut mendapat perhatian: bintang tipe F, yang lebih panas dan lebih masif daripada Matahari kita.
Sebuah studi komprehensif yang dilakukan para peneliti di Universitas Texas di Arlington telah meneliti 206 bintang tipe F yang diketahui menjadi tuan rumah planet, menyelidiki potensinya dalam mendukung kondisi yang memungkinkan adanya kehidupan. Bintang-bintang ini mewakili garis depan yang menarik dalam pencarian dunia yang berpotensi layak huni, karena mereka memiliki karakteristik unik yang membedakannya dari jenis bintang lainnya.
Bintang tipe F termasuk dalam tujuh klasifikasi bintang utama dan tampak berwarna putih kekuningan, dengan suhu permukaan melebihi 10.000 derajat. “Bintang tipe F biasanya dianggap sebagai bintang dengan luminositas tinggi dengan prospek serius untuk menciptakan lingkungan bagi planet yang mendukung kehidupan,” jelas Dr. Manfred Cuntz, salah satu rekan penulis studi tersebut, dalam sebuah pernyataan. “Namun, bintang-bintang ini sering diabaikan oleh komunitas ilmiah.”
Bintang-bintang ini menghadirkan perpaduan menarik antara tantangan dan kemungkinan potensi layak huni. Meskipun umur mereka lebih pendek dibandingkan Matahari kita – antara 2 hingga 8 miliar tahun dibandingkan dengan perkiraan umur Matahari kita yaitu 10 miliar tahun – mereka memiliki zona layak huni yang lebih luas. Zona layak huni, sering disebut “zona Goldilocks,” mewakili wilayah di sekitar bintang di mana suhu secara teoritis memungkinkan adanya air cair di permukaan planet.
Penulis utama Shaan Patel menekankan aspek penting ini: “Sistem bintang tipe F adalah kasus yang penting dan menarik ketika menangani kelayakhunian karena zona layak huni yang lebih besar. Zona-zona ini didefinisikan sebagai wilayah yang kondisinya tepat bagi benda-benda sejenis Bumi yang berpotensi menjadi tempat tinggal exolife.” Istilah “exolife” mengacu pada kemungkinan adanya kehidupan di luar tata surya kita.
Dengan menggunakan Exoplanet Archive milik NASA, sebuah database online yang mengumpulkan data bintang dan planet, tim peneliti mengidentifikasi 18 sistem planet di mana planet-planet menghabiskan setidaknya sebagian orbitnya di dalam zona layak huni bintangnya. Satu sistem terbukti sangat penting: HD 111998, juga dikenal sebagai 38 Virginis.
Terletak sekitar 108 tahun cahaya dari Bumi, HD 111998 menampung sebuah planet yang terus berada dalam zona layak huni bintangnya. Bintang itu sendiri berukuran 18% lebih besar dari Matahari kita dan memiliki radius 45% lebih besar. “Planet tersebut ditemukan pada tahun 2016 di La Silla, Chili,” catat Dr. “Ini adalah planet tipe Jupiter yang kemungkinan besar tidak memungkinkan adanya kehidupan, namun menawarkan prospek umum adanya exomoon yang dapat dihuni, sebuah bidang penelitian aktif di seluruh dunia yang juga dilakukan di sini di UTA.”
Penelitian ini, dipublikasikan di Jurnal Astrofisikamewakili tonggak sejarah yang dimungkinkan oleh penemuan astronomi selama beberapa dekade.
“Apa yang membuat penelitian seperti ini bisa terwujud adalah kerja keras dan dedikasi komunitas astronom sedunia yang telah menemukan lebih dari 5.000 planet selama 30 tahun terakhir. Dengan banyaknya planet yang diketahui, kini kita dapat melakukan analisis statistik terhadap sistem yang relatif langka, seperti planet yang mengorbit bintang tipe F, dan mengidentifikasi planet yang mungkin berada di zona layak huni.”
Ke depan, tim peneliti berencana untuk menyelidiki beberapa aspek sistem ini secara lebih rinci, termasuk mempelajari orbit planet yang melewati zona layak huni dan mengkaji hubungan antara kelayakhunian planet dan evolusi bintang. Mereka juga bertujuan untuk menilai kemungkinan teoretis mengenai bulan-bulan yang dapat dihuni yang mengorbit planet-planet besar yang telah mereka identifikasi.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Tim peneliti menggunakan pendekatan sistematis yang dibangun berdasarkan data dari Arsip Exoplanet NASA. Setelah menyaring database bintang tipe F yang menampung planet, mereka mengidentifikasi 206 sistem dengan data observasi yang cukup untuk dianalisis. Para peneliti kemudian menggunakan perangkat lunak evolusi bintang canggih yang disebut MESA untuk menentukan bintang mana yang berada dalam fase deret utama – periode tengah kehidupan sebuah bintang yang stabil.
Untuk menilai potensi kelayakhunian, tim menghitung zona layak huni setiap bintang menggunakan model iklim yang sudah ada yang mempertimbangkan faktor-faktor seperti suhu dan luminositas bintang. Mereka juga mengembangkan sistem klasifikasi untuk mengkategorikan planet berdasarkan berapa banyak waktu yang mereka habiskan di zona layak huni, mulai dari tempat tinggal penuh waktu hingga tempat tinggal sebagian.
Hasil
Studi ini mengungkapkan beberapa temuan penting. Dari 206 sistem yang dianalisis, 18 diantaranya berisi planet yang melintasi zona layak huni bintangnya. Satu sistem, HD 111998, menampilkan sebuah planet yang terus menerus berada di dalam zona ini. Dengan menggunakan berbagai kriteria, para peneliti menentukan bahwa sekitar 60-80 bintang yang diteliti saat ini berada dalam fase deret utama.
Tim juga menemukan bahwa banyak bintang tipe F dalam sampel mereka menunjukkan sifat metalik yang lebih tinggi – yang berarti mereka mengandung lebih banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium – dibandingkan dengan bintang rata-rata. Karakteristik ini sebelumnya dikaitkan dengan peningkatan pembentukan planet.
Keterbatasan
Penelitian ini menghadapi beberapa kendala penting. Metode deteksi saat ini lebih memilih untuk menemukan planet yang lebih besar dan planet yang mengorbit lebih dekat dengan bintang induknya, sehingga berpotensi kehilangan planet yang lebih kecil seukuran Bumi di zona layak huni. Data berasal dari berbagai sumber dan menggunakan metode deteksi yang berbeda, sehingga dapat menyebabkan ketidakkonsistenan dalam analisis.
Selain itu, definisi zona layak huni terus berkembang seiring dengan meningkatnya pemahaman kita tentang sistem iklim planet. Studi ini juga tidak dapat secara langsung menilai potensi kelayakhunian bulan-bulan hipotetis yang mengorbit planet-planet besar yang mereka identifikasi, karena teknologi saat ini tidak dapat mendeteksi bulan-bulan tersebut.
Diskusi dan Kesimpulan
Penelitian ini menunjukkan bahwa bintang tipe F memerlukan perhatian lebih besar dalam pencarian planet yang berpotensi layak huni. Zona layak huni yang lebih luas memberikan lebih banyak ruang di mana air cair bisa berada di permukaan planet. Meskipun planet-planet yang teridentifikasi terlalu besar untuk dianggap mirip Bumi, secara teoritis planet-planet tersebut mungkin memiliki bulan-bulan yang mampu mendukung kehidupan – meskipun hal ini masih harus dikonfirmasi oleh pengamatan di masa depan.
Studi ini juga menyoroti pentingnya sifat logam dalam pembentukan planet dan memberikan landasan untuk penelitian masa depan sistem bintang tipe-F. Sebagaimana dicatat oleh tim peneliti, proyek yang akan datang akan fokus pada mempelajari orbit planet, mengeksplorasi hubungan antara kelayakhunian dan evolusi bintang, dan menilai kemungkinan bulan-bulan yang dapat dihuni dalam sistem tertentu.
Pendanaan dan Pengungkapan
Penelitian ini mendapat dukungan melalui hibah NSF No. AST-2054353. Tim tersebut memanfaatkan Arsip Exoplanet NASA, yang beroperasi di bawah Institut Teknologi California dengan pendanaan dari Program Eksplorasi Exoplanet NASA.
Informasi Publikasi
Studi ini muncul di Jurnal Astrofisika Seri Suplemen, Volume 274:20 (14 halaman), diterbitkan pada September 2024. Tim penelitinya antara lain Shaan D. Patel, Manfred Cuntz, dan Nevin N. Weinberg dari Departemen Fisika di Universitas Texas di Arlington.