Sebuah exoplanet yang hancur terperangkap dalam 'spiral kematian' di sekitar bintangnya. Bisakah itu bertahan?
Sebuah planet besar yang terperangkap dalam spiral kematian di sekitar bintangnya dapat membuka beberapa rahasia di sekitar sistem bintang. Namun, nasib dunia ini belum ditetapkan, dengan dua kematian dan satu “kelahiran kembali” yang mungkin di masa depannya.
Planet ekstrasolar atau “Exoplanet“Mempertanyakan adalah TOI-12109B, yang memiliki massa lima kali Jupiter dan terletak sekitar 870 tahun cahaya dari Tata Surya kita. Planet ini mengorbit yang begitu dekat dengan bintang induknya, TOI-12109, sehingga memiliki satu tahun yang berlangsung hanya 16 jam.
Karakteristik ini berarti bahwa TOI-12109B diklasifikasikan sebagai “Ultrahot Jupiter,” kelas planet langka yang menyumbang sekitar 1 dari 500 planet di lebih dari 5.000 dunia dalam katalog exoplanet yang diketahui. Tapi Toi-12109b menonjol bahkan di antara dunia yang sangat panas dan memeluk bintang.
“Ini adalah Jupiter yang sangat panas, dan mengorbit lebih dekat dengan bintangnya daripada Jupiter panas lainnya yang pernah ditemukan,” rekan peneliti Universitas Macquarie Jaime A. Alvarado-Montes kata dalam sebuah pernyataan.“Hanya untuk memasukkannya ke dalam konteks, massa Merkurius hampir 6.000 kali lebih kecil dari Jupiter, tetapi masih butuh 88 hari untuk mengorbit matahari kita.
“Untuk raksasa gas besar seperti TOI-12109B untuk sepenuhnya mengorbit dalam 16 jam, ini memberi tahu kita bahwa ini adalah planet yang terletak sangat dekat dengan bintangnya.”
Itu menjadikan TOI-12109B laboratorium yang sempurna untuk mempelajari spiral kematian planet menjadi bintang inang mereka, atau lebih tepatnya, fenomena pembusukan orbital.
Terkait: Astronom menemukan asal usul exoplanet Jupiter hot ganda misterius: 'Ini adalah semacam tarian'
Tiga kematian TOI-12109B
Alvarado-Montes dan rekannya mulai menyelidiki TOI-12109B menggunakan data arsip dari beberapa teleskop, termasuk NASASatelit Survei Exoplanet Transiting (Tess) dan Badan Antariksa Eropa (ESA) Cheops Misi Luar Angkasa.
Ini merupakan data mengenai transit TOI-12109B di wajah bintang induknya dari 2010 hingga 2024.
“Menggunakan semua data yang tersedia untuk planet ini, kami dapat memprediksi perubahan kecil dalam orbitnya,” kata Alvarado-Montes. “Lalu kami memverifikasi dengan teori kami dan dengan model evolusi planet kami, dan prediksi kami cocok dengan pengamatan. Itu cukup menarik.”
Estimasi teoritis yang cocok dan bukti pengamatan menunjukkan bahwa orbit TOI-12109B akan membusuk sekitar 10 detik selama tiga tahun bumi berikutnya. Meskipun ini adalah perubahan kecil, ini membuktikan TOI-12109B berputar ke arah bintang induknya.
Nasib pamungkas TOI-12109B tidak pasti, karena ada tiga cara yang mungkin terjadi yang bisa dimainkan oleh spiral kematian ini.
Nasib terakhir pertama dan paling dramatis dari TOI-12109B akan melihat ultrahot Jupiter terjun ke bintang induknya. Ini akan terjadi jika peluruhan orbital planet ini mulai berakselerasi.
“Bintang itu akan menyerapnya dan membunuhnya, tentu saja, dalam prosesnya-benar-benar membakarnya, dan planet ini akan hilang,” kata Alvarado-Montes.
Ini akan membuat kilatan cahaya yang mirip dengan ZTF SLRN-2020, sinyal yang pertama kali diamati pada Mei 2020 ketika sebuah planet raksasa gas yang terjun ke induk bintang raksasa merahnya.
Nasib kedua TOI-12109B yang mungkin sedikit kurang dramatis, tetapi tidak kurang bencana.
Ini akan terjadi jika peluruhan orbital planet ini terus berlanjut dan melihat gravitasi bintang induknya menghasilkan kekuatan pasang surut yang merusak di dalam planet ini. Kekuatan-kekuatan ini benar-benar akan merobek TOI-12109B terpisah.
“Interaksi gravitasi begitu kuat sehingga planet ini mulai terdistorsi,” kata Alvarado-Montes. “Itu mulai terlihat lebih seperti donat memanjang … gravitasi planet ini tidak lagi mampu memegang bentuk bulatnya.”
Ada nasib ketiga yang mungkin yang akan membuat planet ini berubah daripada dihancurkan.
Dalam skenario ketiga yang memungkinkan untuk TOI-12109B, radiasi intens yang dialami oleh Ultrahot Jupiter menghilangkan lapisan luar gas planet dalam proses yang disebut photoevaporation. Ini akan mengekspos inti dalam berbatu TOI-12109B.
“Ketika planet semakin dekat dengan bintang, semua molekul gas bisa mulai dipisahkan, dan planet ini menjadi lebih kecil dan lebih kecil,” Alvarado-Montes menjelaskan. “Dan jika planet ini menyusut dengan cukup cepat, maka ketika planet mencapai posisi di mana batas Roche -nya akan berada, itu tidak akan menjadi lima massa Jupiter lagi, tetapi akan cukup kecil sehingga batas Roche bergerak lebih dekat ke bintang, sehingga bisa luput dari kehancuran.”
Ini pada akhirnya dapat menghasilkan penciptaan “super-bumi” yang berbatu Uranus atau Neptunus.
Tim akan terus memantau TOI-12109B selama tiga hingga lima tahun ke depan, yang harus mengungkapkan nasib yang akan menimpa dunia yang hancur ini.
Investigasi TOI-12109B memiliki implikasinya di luar situasi yang menarik dan menentukan. Ini memberikan para astronom kesempatan untuk mempelajari bagaimana Jupiters panas berkembang dan apa yang terjadi ketika planet bermigrasi ke arah bintang inang mereka.
“Planet ini dan situasinya yang menarik dapat membantu kita mencari tahu beberapa fenomena astronomi misterius yang sejauh ini kita benar-benar tidak memiliki banyak bukti untuk dijelaskan,” Alvarado-Montes menyimpulkan. “Itu bisa menceritakan kisah banyak tata surya lainnya.”
Penelitian tim diterbitkan 15 Juli di Jurnal Astrofisika.
Artikel ini awalnya diterbitkan Space.com.
