Kepler-47

Kepler-47 adalah sistem bintang biner dengan tiga exoplanet yang mengorbit di sekitar sepasang bintang yang berjarak sekitar 3.400 tahun cahaya dari Bumi.^[1][5][3] Dua planet pertama yang diumumkan adalah Kepler-47b, dan Kepler-47c. Kepler-47 adalah sistem multi-planet lintas planet pertama yang ditemukan oleh misi Kepler.^[4] Bagian terluar planet adalah raksasa gas yang mengorbit di dalam zona laik huni bintang-bintang.^[6] Karena sebagian besar bintang adalah biner,^[7] penemuan bahwa sistem multi-planet dapat terbentuk dalam sistem semacam itu telah memengaruhi teori pembentukan planet sebelumnya.^[4][5]

Sekelompok astronom yang dipimpin oleh Jerome Orosz di San Diego State University, termasuk para astronom dari Tel-Aviv University di Israel, menemukan sistem planet melalui NASA 's Kepler teleskop ruang pada tahun 2012.^[8] Pada November 2013, bukti planet ketiga yang mengorbit antara planet b dan c, Kepler-47d, diumumkan.^[9] Kemudian analisis data transit dari teleskop luar angkasa Kepler mengkonfirmasi keberadaan Kepler-47d.^[10]

Sebelum pengamatan Kepler, Kepler-47 memiliki 2MASS katalog jumlah 2MASS J19411149 + 4.655.136. Dalam Katalog Input Kepler memiliki penunjukan KIC 10020423, dan ketika ditemukan memiliki kandidat transit planet, diberi objek Kepler nomor bunga KOI-3154.

Calon planet terdeteksi di sekitar bintang oleh Misi Kepler NASA, sebuah misi yang bertugas menemukan planet yang sedang transit di sekitar bintang mereka.^[11] Metode transit yang digunakan Kepler melibatkan mendeteksi kemiringan dalam kecerahan bintang.^[11] Kemiringan dalam kecerahan ini dapat diartikan sebagai planet yang orbitnya melintas di depan bintang-bintang mereka dari perspektif Bumi, meskipun fenomena lain juga dapat bertanggung jawab yang menjadi alasan mengapa istilah calon planet digunakan.^[12][11] Menyusul penerimaan makalah penemuan, tim Kepler menyediakan moniker tambahan untuk sistem "Kepler-47".^[13] Penemu menyebut bintang itu sebagai Kepler-47, yang merupakan prosedur normal untuk menamai exoplanet yang ditemukan oleh pesawat ruang angkasa.^[3] Karenanya, ini adalah nama yang digunakan oleh publik untuk merujuk pada bintang dan planetnya.

Calon planet yang berhubungan dengan bintang-bintang yang dipelajari oleh Misi Kepler diberi sebutan ".01", ".02", ".03" dll. Setelah nama bintang, dalam urutan penemuan.^[14] Jika kandidat planet terdeteksi secara bersamaan, maka urutannya mengikuti urutan periode orbit dari yang terpendek ke yang terpanjang.^[14] Mengikuti aturan-aturan ini, dua kandidat planet terdeteksi, dengan periode orbit 49,51 dan 303,158 hari.

Sebutan b, c dan d berasal dari urutan penemuan. Penunjukan b diberikan ke planet pertama yang mengorbit bintang yang diberikan, dan d ke yang terjauh.^[15] Dalam kasus Kepler-47, awalnya ada dua yang terdeteksi, jadi huruf b dan c digunakan. Planet ketiga, meskipun merupakan planet terluar kedua dari sistem Kepler-47, kemudian dikonfirmasi dan diberi huruf d, karena ditemukan setelah planet b dan c.

Kepler-47 adalah sistem bintang biner yang terdiri dari bintang urutan utama tipe-G ( Kepler-47A ) dan bintang katai merah ( Kepler-47B ). Bintang-bintang mengorbit satu sama lain di sekitar pusat massa di antara mereka, menyelesaikan satu orbit penuh setiap 7,45 hari.^[3] Bintang-bintang mengorbit barycenter mereka dari jarak sekitar 0,084   AU .^[3] Bintang-bintang memiliki 104% dan 35% dari massa Matahari, dan 96% dan 35% dari jari-jari Matahari.^[3] Mereka memiliki suhu permukaan 5636 K dan 3357 K.^[3] Berdasarkan karakteristik bintang dan dinamika orbital, usia yang diperkirakan 4-5 miliar tahun untuk sistem dimungkinkan.^[3] Sebagai perbandingan, Matahari berusia sekitar 4,6 miliar tahun ^[16] dan memiliki suhu 5778 K.

Bintang utama agak miskin logam, dengan logam ([Fe / H]) sekitar -0,25, atau sekitar 56% dari jumlah besi dan logam berat lainnya yang ditemukan di Matahari.^[3] Kedua luminositas bintang adalah tipikal untuk jenisnya, dengan luminositas masing-masing sekitar 84% dan 1% dari luminositas matahari.^[3]

Besarnya jelas dari sistem bintang, atau seberapa terang tampak dari perspektif Bumi, adalah sekitar 15,4.^[2] Terlalu redup untuk dilihat dengan mata telanjang, yang biasanya dapat mendeteksi objek dengan magnitudo kurang dari 6.^[17]

Sebelum penemuan sistem planet Kepler-47 oleh Jerome Orosz dan rekan-rekannya pada 2012, diperkirakan bintang biner dengan banyak planet tidak bisa ada.^[4][5] Diyakini bahwa gangguan gravitasi yang disebabkan oleh bintang induk yang mengorbit akan menyebabkan planet-planet sirkumbiner saling bertabrakan atau dikeluarkan dari orbit, baik ke salah satu bintang induknya atau menjauh dari sistem.^[5] Namun, penemuan ini menunjukkan bahwa banyak planet dapat terbentuk di sekitar bintang biner, bahkan di zona laik huni mereka;^[5] dan sementara planet-planet dalam sistem Kepler-47 tidak mungkin memiliki kehidupan, planet-planet lain yang mengorbit di sekitar sistem bintang biner mungkin dapat dihuni dan dapat mendukung kehidupan.^[4]

Sistem biner diketahui menampung tiga planet, semuanya mengorbit berdekatan satu sama lain dan lebih besar dari Bumi, tanpa permukaan padat.^[18] Ketiga planet di sistem Kepler-47 memiliki kepadatan yang sangat rendah, kurang dari Saturnus.^[19][20] Kepadatan planet-planet diperkirakan sekitar 0,26 hingga 0,68 .^[18] Kepadatan rendah planet-planet ini tidak biasa karena suhu mereka yang relatif ringan; planet dengan kepadatan rendah seperti itu biasanya jupiter panas yang mengorbit dekat dengan bintang inangnya, dikenal sebagai planet bengkak .^[19][20] Planet dengan kerapatan rendah dengan suhu sejuk seperti itu dianggap tidak biasa.^[19]

Kepler-47b adalah bumi super dan planet terdalam dari sistem Kepler-47. Itu berada dekat dengan bintang induknya, pada jarak 0,2956   AU.^[3][18] Ini menyelesaikan satu orbit penuh di sekitar bintang induknya dalam 49,5 hari.^[4] Suhu keseimbangan Kepler-47b adalah 169 °C (336 °F) , karena itu tidak ramah terhadap kehidupan.^[19] Karena suhu keseimbangan tinggi Kepler-47b, gas metana di atmosfernya akan dipecah menjadi senyawa lain, yang menyebabkan kabut tebal yang akan menutupi atmosfer planet.^[4] Ini adalah planet terkecil dari sistem Kepler-47, berukuran 3,1 kali ukuran Bumi.^[19]

Planet kedua yang ditemukan, Kepler-47c, adalah planet kelas Neptunus dan planet terluar, yang mengorbit bintang induknya dari jarak 0,989 AU, hampir jaraknya dari Bumi ke Matahari .^[4] Ini menyelesaikan satu orbit penuh di sekitar bintang induknya dalam 303,16 hari.^[4] Kepler-47c terletak di dalam zona laik huni, dengan suhu kesetimbangan −32 °C (−26 °F).^[4][19] Jari-jari Kepler-47c adalah 4,7 kali dari Bumi, ukurannya sebanding dengan Neptunus.^[4][19] Meskipun diasumsikan Kepler-47c tidak mampu menyimpan kehidupan,^[5] ia mungkin memiliki atmosfer uap air yang padat.^[4]

Planet yang paling baru ditemukan dalam sistem, Kepler-47d, diumumkan sebagai ditemukan oleh astronom Jerome Orosz dan rekan-rekannya di San Diego State University pada November 2013.^[9][19] Dari data transit sistem Kepler-47 dari teleskop luar angkasa Kepler, tim Orosz telah memperhatikan satu sinyal transit "yatim" yang bertahan selama 4,15 jam,^[3][22] dan tidak dikaitkan dengan dua planet yang sebelumnya dikenal.^[9][19] Karena lemahnya sinyal transit Kepler-47d, itu tidak terdeteksi sebelumnya pada 2012.^[18][19] Hanya satu transit Kepler-47d yang terlihat telah terdeteksi,^[22] sehingga diperlukan transit tambahan untuk mengkonfirmasi keberadaannya.^[10] Dari model dinamis, orbit Kepler-47D terbukti presesi dari waktu ke waktu, sehingga dalam waktu empat tahun tanpa transit dari Kepler-47D.^[3][9] Studi selanjutnya tentang sistem Kepler-47 mengarah ke konfirmasi Kepler-47d, yang diumumkan pada April 2019.^[10] Penemuan Kepler-47d tidak terduga untuk tim Orosz, karena mereka berharap menemukan planet tambahan dengan orbit yang lebih jauh.^[19][20] Kepler-47d adalah planet terbesar dari sistem Kepler-47, setidaknya 7 kali ukuran Bumi.^[18][20] Itu mengorbit antara planet-planet Kepler-47b dan c pada jarak sekitar 0,7 AU,^[4] menyelesaikan orbit setiap 187,35 hari.^[21] Suhu keseimbangannya sekitar 10 °C (50 °F).^[19]

1. ^ ^{a b c d e f} Brown, A. G. A.; et al. (Gaia collaboration) (August 2018). "Gaia Data Release 2: Summary of the contents and survey properties". Astronomy & Astrophysics. 616. A1. arXiv:1804.09365. Bibcode:2018A&A...616A...1G. doi:10.1051/0004-6361/201833051.
2. ^ ^{a b} "UCAC4 685-070595". VizieR. 2012. Retrieved 16 April 2019.
3. ^ ^{a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x} Orosz, Jerome A.; Welsh, William F.; Carter, Joshua A.; Fabrycky, Daniel C.; Cochran, William D.; Endl, Michael; Ford, Eric B.; Haghighipour, Nader; MacQueen, Phillip J.; Mazeh, Tsevi; Sanchis-Ojeda, Roberto; Short, Donald R.; Torres, Guillermo; Agol, Eric; Buchhave, Lars A.; Doyle, Laurance R.; Isaacson, Howard; Lissauer, Jack J.; Marcy, Geoffrey W.; Shporer, Avi; Windmiller, Gur; Barclay, Thomas; Boss, Alan P.; Clarke, Bruce D.; Fortney, Jonathan; Geary, John C.; Holman, Matthew J.; Huber, Daniel; Jenkins, Jon M.; et al. (2012). "Kepler-47: A Transiting Circumbinary Multi-Planet System". Science. 337 (6101): 1511–4. arXiv:1208.5489. Bibcode:2012Sci...337.1511O. doi:10.1126/science.1228380. PMID 22933522.
4. ^ ^{a b c d e f g h i j k l m} "NASA's Kepler Discovers Multiple Planets Orbiting a Pair of Stars". exoplanets.nasa.gov. NASA. 28 August 2012. Retrieved 2 September 2012. Kepler mission has discovered multiple transiting planets orbiting two suns for the first time
5. ^ ^{a b c d e f} "BBC News - Tatooine-like double-star systems can host planets". BBC News. 29 August 2012. Retrieved 4 November 2012.
6. ^ "NASA's Kepler discovers multiple planets orbiting a pair of stars". Sciencedaily.com. 28 August 2012. arXiv:1208.5489. Bibcode:2012Sci...337.1511O. doi:10.1126/science.1228380. Retrieved 4 November 2012.
7. ^ Quintana, Elisa V.; et al. (November 2006). "Terrestrial planet formation surrounding close binary stars". Icarus. 185 (1): 1–20. arXiv:astro-ph/0607222. Bibcode:2006Icar..185....1Q. doi:10.1016/j.icarus.2006.06.016.
8. ^ Shamah, David (30 August 2012). "New worlds discovered, courtesy of US-Israel team". The Times of Israel. Retrieved 30 August 2012.
9. ^ ^{a b c d} "The Confirmation of a Third Planet in the Kepler-47 Circumbinary System" (PDF). 2013.
10. ^ ^{a b c} "Scientists Fill Out A Circumbinary Planetary System". Institute For Astronomy. 16 April 2019.
11. ^ ^{a b c} "Mission overview". NASA. Diakses tanggal 17 April 2019. 
12. ^ Morton, Timothy; Johnson, John (23 August 2011). "On the Low False Positive Probabilities of Kepler Planet Candidates". The Astrophysical Journal. 738 (2): 170. arXiv:1101.5630. Bibcode:2011ApJ...738..170M. doi:10.1088/0004-637X/738/2/170. Retrieved 2 March 2014.
13. ^ NASA (27 January 2014). "Kepler – Discoveries – Summary Table" Diarsipkan 2017-04-01 di Wayback Machine.. NASA. Retrieved 1 March 2014.
14. ^ ^{a b} "Kepler Input Catalog search result". Space Telescope Science Institute. Retrieved 25 July 2015.
15. ^ Hessman, F. V.; Dhillon, V. S.; Winget, D. E.; Schreiber, M. R.; Horne, K.; Marsh, T. R.; Guenther, E.; Schwope, A.; Heber, U. (2010). "On the naming convention used for multiple star systems and extrasolar planets". arXiv:1012.0707 [astro-ph.SR].
16. ^ Fraser Cain (16 September 2008). "How Old is the Sun?". Universe Today. Retrieved 19 February 2011.
17. ^ Sinnott, Roger W. (19 July 2006). "What's my naked-eye magnitude limit?". Sky and Telescope. Diakses tanggal 17 April 2019. 
18. ^ ^{a b c d e f} Orosz, Jerome A.; Welsh, William F.; Haghighipour, Nader; Quarles, Billy; Short, Donald R.; Mills, Sean M.; Sutyal, Suman; Torres, Guillermo; Agol, Eric; Fabrycky, Daniel C. (16 April 2019). "Discovery of a Third Transiting Planet in the Kepler-47 Circumbinary System". The Astronomical Journal. 157 (5): 174. arXiv:1904.07255. doi:10.3847/1538-3881/ab0ca0. Retrieved 16 April 2019.
19. ^ ^{a b c d e f g h i j k l} "Discovery Alert: A Third Planet in Kepler-47 System". NASA. 17 April 2019. Diakses tanggal 17 April 2019. 
20. ^ ^{a b c d} Wall, Mike (16 April 2019). "Discovery! 3rd Planet Found in Two-Star 'Tatooine' Star System". Space.com. Diakses tanggal 16 April 2019. 
21. ^ ^{a b} "Planet Kepler-47 (AB) d". exoplanet.eu. 17 April 2019. Diakses tanggal 18 April 2019. 
22. ^ ^{a b} Hinse, Tobias C. (15 January 2015). "Predicting a third planet in the Kepler-47 circumbinary system". The Astrophysical Journal. arXiv:1409.1349. doi:10.1088/0004-637X/799/1/88. Retrieved 18 April 2019.