Lebih dari 5.000 planet di luar Tata Surya kita sudah ditemukan. Itu angka yang luar biasa — tapi sekaligus bikin pusing. Dari ribuan planet itu, mana yang layak ditelusuri lebih dalam sebagai kandidat tempat kehidupan bisa ada?
Empat peneliti muda dari Fergusson College, Pune, India punya jawaban yang mengejutkan: cukup hitung satu rasio sederhana, dan kamu sudah bisa menyaring kandidat terbaik dari ribuan planet sekaligus.
Masalahnya: Terlalu Banyak Planet, Terlalu Sedikit Waktu
Misi luar angkasa seperti Kepler dan TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) memang revolusioner. Misi Kepler sendiri sudah membuktikan bahwa planet adalah hal yang lumrah di galaksi Bima Sakti — ada di mana-mana, dalam berbagai ukuran dan bentuk. Misi TESS kemudian melanjutkannya dengan memindai seluruh langit, fokus pada bintang-bintang yang cukup terang untuk ditindaklanjuti. Hasilnya? Katalog raksasa berisi lebih dari 5.000 exoplanet yang sudah terkonfirmasi. Dan itu terus bertambah.
Kepler adalah teleskop luar angkasa milik NASA yang beroperasi dari 2009 hingga 2018 untuk mencari exoplanet dengan metode transit. Misi ini menunjukkan bahwa planet sangat umum di galaksi kita dan membantu menemukan ribuan kandidat exoplanet.
TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), adalah teleskop luar angkasa milik NASA, penerus Kepler, yang diluncurkan pada 2018. Jika Kepler berfokus pada satu wilayah langit yang sempit, TESS memindai hampir seluruh langit untuk mencari exoplanet di sekitar bintang-bintang yang lebih terang dan lebih dekat ke Bumi.
Tapi ada satu tantangan besar: untuk benar-benar memahami apakah sebuah planet bisa dihuni — apakah ia punya atmosfer, apakah ada air cair di permukaannya — kita butuh pengamatan mendalam dengan instrumen canggih seperti teleskop luar angkasa JWST (James Webb Space Telescope). Waktu pengamatan JWST sangat mahal dan terbatas. Kita tidak bisa mengarahkannya ke semua 5.000 planet itu sekaligus.
Jadi kita butuh cara cepat untuk menyaring: dari ribuan planet yang sudah ditemukan, pilih dulu yang paling menjanjikan.
Idenya: Satu Rasio Geometri
Para peneliti mengusulkan sebuah filter sederhana yang mereka sebut rasio d/Ds — yaitu perbandingan antara jarak orbital sebuah planet ke bintangnya (d) dibagi diameter bintang tersebut (Ds). Rasio ini didapatkan dari penurunan persamaan-persamaan radiasi benda hitam.
Radiasi benda hitam adalah model fisika yang menggambarkan bagaimana suatu benda memancarkan energi sebagai cahaya dan panas berdasarkan suhunya. Bintang sering diperlakukan sebagai benda hitam pendekatan karena spektrum cahayanya cukup mirip dengan model ini. Dengan mengetahui suhu dan ukuran bintang, astronom dapat memperkirakan berapa banyak energi yang diterima sebuah planet di sekitarnya.
Kedengarannya teknis, tapi konsepnya intuitif. Bayangkan Bumi dan Matahari. Jarak Bumi ke Matahari adalah sekitar 1 AU. Diameter Matahari sekitar 0,009 AU. Kalau dibagi, ketemu rasio sekitar 107 — dibulatkan menjadi 108 sebagai patokan ideal untuk bintang tipe-G seperti Matahari kita.
Angka ini bukan sembarang angka. Ia mencerminkan seberapa jauh sebuah planet harus berada dari bintangnya agar suhunya pas — tidak terlalu panas, tidak terlalu dingin — untuk memungkinkan air cair ada di permukaan. Itulah yang disebut zona layak huni, atau "Goldilocks Zone."
Yang menarik: rasio ideal ini tidak sama untuk semua jenis bintang.
Tiga Jenis Bintang, Tiga Rasio Berbeda
Tidak semua bintang sama seperti Matahari kita. Ada bintang yang lebih dingin dan lebih kecil — dan untuk bintang-bintang itu, zona layak huninya berada jauh lebih dekat. Para peneliti menemukan pola yang sangat rapi: setiap kali turun satu kelas bintang, rasio idealnya turun setengahnya.
Bintang tipe-G (seperti Matahari): rasio ideal d/Ds ≈ 108. Patokannya adalah Bumi sendiri — satu-satunya planet yang kita tahu pasti dihuni, dengan ESI (Earth Similarity Index) sempurna yaitu 1,0.
ESI (Earth Similarity Index) adalah angka antara 0 sampai 1 yang mengukur seberapa mirip sebuah planet dengan Bumi. Angka 1,0 berarti identik dengan Bumi, sedangkan angka mendekati 0 berarti sangat berbeda. Dalam penelitian ini, ESI dihitung berdasarkan dua faktor utama yang datanya paling banyak tersedia: radius planet dan fluks cahaya bintang yang diterima planet (seberapa banyak energi bintang yang sampai ke permukaan planet). Planet dengan ESI di atas 0,8 umumnya dianggap "mirip Bumi" dan menjadi kandidat prioritas dalam pencarian kehidupan.
Bintang tipe-K (bintang oranye, lebih dingin dari Matahari): rasio ideal d/Ds ≈ 54 Patokannya adalah Kepler-442b, salah satu exoplanet paling mirip Bumi yang diketahui, dengan ESI 0,84. Ia mengorbit bintang K-dwarf dan rasio aslinya sekitar 68 — kurang lebih setengah dari patokan tipe-G.
Bintang tipe-M (katai merah, bintang paling umum di galaksi): rasio ideal d/Ds ≈ 27 Patokannya adalah Teegarden's Star b dengan ESI 0,95 — sangat mirip Bumi. Rasio aslinya sekitar 23, atau kira-kira setengah dari patokan tipe-K.
Klasifikasi Tipe Bintang: Bintang-bintang diklasifikasikan berdasarkan suhu permukaannya menggunakan sistem Morgan-Keenan (MK), yaitu O, B, A, F, G, K, dan M.
Tipe-G adalah bintang seperti Matahari kita, dengan suhu antara 5.000–6.000 K, berwarna kuning.
Tipe-K lebih dingin (3.500–5.000 K), berwarna oranye, dan umurnya lebih panjang dari Matahari.
Tipe-M atau katai merah adalah bintang paling dingin (di bawah 3.500 K), paling kecil, dan sekaligus paling umum di galaksi kita.
Pola "setengah-setengah" ini bukan kebetulan. Secara fisika, hal ini berakar dari persamaan suhu keseimbangan planet: semakin dingin bintangnya, semakin kecil rasio yang dibutuhkan agar planet tetap berada di suhu yang ramah kehidupan.
Dalam penelitian ini, para peneliti juga sempat menguji bintang tipe-F — bintang yang lebih panas dari Matahari (di atas 6.000 K). Namun hasilnya tidak menunjukkan korelasi yang berarti, kemungkinan karena bintang tipe-F memiliki umur yang lebih pendek dan memancarkan radiasi UV yang lebih tinggi, sehingga kurang kondusif untuk kehidupan jangka panjang. Bintang tipe A, B, dan O yang lebih panas lagi juga langsung dikeluarkan dari analisis dengan alasan yang sama.
Diuji ke Ribuan Planet, Hasilnya Mengejutkan
Para peneliti kemudian menguji filter ini ke seluruh data dari NASA Exoplanet Archive. Hasilnya cukup mengesankan.
Untuk planet-planet di sekitar bintang tipe-G, filter berhasil mengidentifikasi sekelompok planet yang terpisah dari mayoritas exoplanet yang diketahui selama ini — karena mayoritas exoplanet yang ditemukan memang didominasi oleh "hot Jupiter," planet gas raksasa yang mengorbit sangat dekat ke bintangnya dan jelas bukan kandidat layak huni. Filter d/Ds justru menyisihkan mereka dan menunjuk ke kelompok planet lain yang mengorbit di jarak yang jauh lebih menjanjikan. Dari planet yang lolos filter ini, 50% memiliki ESI di atas 0,5, termasuk kandidat menarik seperti Kepler-452b.
Untuk bintang tipe-K, hasilnya lebih tajam: 87,5% planet yang berada di sekitar garis rasio ideal memiliki ESI di atas 0,56. Nama-nama seperti Kepler-62f dan Kepler-283c masuk dalam kelompok ini.
Yang paling mengesankan adalah hasil untuk bintang tipe-M: 100% planet yang berada di sekitar garis rasio d/Ds = 27 dalam sampel ini memiliki ESI di atas 0,6 — termasuk planet-planet di sistem TRAPPIST-1 dan Proxima Centauri b.
"Diagram HR"-nya Exoplanet
Salah satu gagasan paling keren dari paper ini adalah analogi yang mereka buat: diagram hasil filter ini mirip dengan Diagram Hertzsprung-Russell (H-R) yang terkenal dalam astronomi bintang.
Diagram H-R adalah alat klasik yang menunjukkan bahwa bintang-bintang tidak tersebar acak, melainkan jatuh di sepanjang "jalur utama" tertentu berdasarkan suhu dan kecerahannya. Diagram itulah yang dulu merevolusi pemahaman kita tentang bintang.
Nah, diagram baru yang diusulkan para peneliti ini melakukan hal serupa untuk exoplanet: ia menunjukkan bahwa planet-planet yang berpotensi layak huni juga jatuh di sepanjang jalur-jalur tertentu — yang mereka sebut "Habitability Main Sequences" — berdasarkan jenis bintang induknya.
Dengan plot sederhana ini, begitu sebuah planet baru ditemukan, astronom bisa langsung melihat: apakah ia jatuh di dekat salah satu garis itu? Kalau iya, ia layak masuk daftar prioritas pengamatan.
Bukan Jawaban Final, Tapi Langkah Pertama yang Kuat
Para peneliti juga jujur soal keterbatasan metode ini. Filter d/Ds tidak memperhitungkan apakah planet itu berbatu atau gas raksasa, tidak mempertimbangkan komposisi atmosfernya, dan tidak menyelesaikan pertanyaan soal tidal locking — kondisi di mana planet selalu menghadap satu sisi ke bintangnya, yang banyak dialami planet di sekitar katai merah.
Tapi itulah justru poinnya: ini adalah filter tahap pertama, bukan penilaian akhir. Tujuannya bukan menjawab "apakah planet ini dihuni?" melainkan "planet mana yang paling layak kita amati lebih lanjut?"
Dengan ribuan kandidat yang terus bertambah dari survei-survei besar, alat sederhana seperti ini bisa menghemat waktu dan sumber daya observasi yang sangat berharga — dan mempercepat pencarian kita untuk menemukan, suatu hari nanti, Bumi yang kedua.
Ditulis berdasarkan: Dabhade, R., Mudholkar, J., Durgude, S., & Kottur, A. (2025). A First Order Filter for the Detection of Potentially Habitable Exoplanets. arXiv:2512.00899v1