 |
| GJ 3470 b. Credit: NASA, ESA, L Hustak |
Pada area sabuk asteroid, ada "garis beku" di mana ruang angkasa begitu dingin sehingga material yang lebih mudah menguap seperti air, dapat tetap beku. Di sini tinggal raksasa gas - Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus - yang telah bertambah banyak dengan hidrogen, helium, dan bahan volatil lainnya.
Para astronom penasaran dengan kelas baru planet yang tidak ditemukan di Tata Surya kita.
Dengan massa 12,6x massa Bumi, planet ini lebih masif daripada Bumi, tetapi kurang masif dari Neptunus (karenanya, merupakan perantara antara planet berbatu dan gas di Tata Surya). Terlebih lagi, planet ini, GJ 3470 b, sangat dekat dengan bintang katai merahnya sehingga ia menyelesaikan satu orbit hanya dalam 3 hari!
Seaneh kelihatannya, planet-planet dalam kisaran massa ini kemungkinan yang paling berlimpah di seluruh galaksi, berdasarkan survei oleh teleskop ruang angkasa Kepler NASA. Tetapi mereka tidak ditemukan di tata surya kita.
Para astronom meminta kemampuan multi-panjang gelombang gabungan dari teleskop luar angkasa Hubble dan Spitzer NASA bersatu untuk yang pertama kalinya. "Sidik jari" dari komposisi kimia atmosfer GJ 3470 b, yang ternyata sebagian besar hidrogen dan helium, dan yang mengejutkan, hanya sedikit dari elemen yang lebih berat. Satu penjelasan yang mungkin adalah bahwa planet ini terbentuk sebagai inti batuan 10-massa Bumi yang kemudian mengakumulasi hidrogen sangat dekat dengan bintangnya, daripada bermigrasi yang merupakan kebijaksanaan konvensional untuk planet yang memeluk bintang.
Dua teleskop antariksa NASA telah bekerja sama untuk mengidentifikasi, untuk pertama kalinya, "sidik jari" kimia rinci dari sebuah planet antara ukuran Bumi dan Neptunus. Tidak ada planet seperti ini dapat ditemukan di tata surya kita, tetapi mereka umum di sekitar bintang lain.
Planet ini, Gliese 3470 b (juga dikenal sebagai GJ 3470 b), mungkin merupakan persilangan antara Bumi dan Neptunus, dengan inti berbatu yang besar terkubur di bawah atmosfer hidrogen dan helium yang menghancurkan. Beratnya 12,6 kali massa Bumi, planet ini lebih masif dari Bumi, tetapi kurang masif dari Neptunus (yang lebih dari 17 massa Bumi).
Banyak dunia serupa telah ditemukan oleh teleskop luar angkasa NASA Kepler, yang misinya berakhir pada 2018 silam. Faktanya, 80% planet di galaksi kita mungkin jatuh ke dalam kisaran massa ini. Namun, para astronom belum pernah bisa memahami sifat kimiawi dari planet semacam itu sampai sekarang, kata para peneliti.
Dengan menginventarisasi isi atmosfer GJ 3470 b, para astronom dapat mengungkap petunjuk tentang sifat dan asal usul planet ini.
"Ini adalah penemuan besar dari perspektif pembentukan planet. Planet ini mengorbit sangat dekat dengan bintang dan jauh lebih kecil dari Jupiter - 318 kali massa Bumi - tetapi telah berhasil mengakumulasi atmosfer hidrogen / helium purba yang sebagian besar" tidak terpolusi " oleh elemen yang lebih berat, "kata Björn Benneke dari University of Montreal, Kanada. "Kita tak punya yang seperti ini di tata surya, dan itulah yang membuatnya mencolok."
Para astronom meminta kemampuan multi-panjang gelombang gabungan dari teleskop luar angkasa Hubble dan Spitzer milik NASA untuk melakukan penelitian pertama tentang jenis atmosfer GJ 3470 b.
Ini dicapai dengan mengukur penyerapan cahaya bintang ketika planet melewati depan bintangnya (transit) dan hilangnya cahaya yang dipantulkan dari planet ketika melewati bintang (gerhana). Semua berjumlah, teleskop ruang angkasa mengamati 12 transit dan 20 gerhana. Ilmu menganalisis sidik jari kimia berdasarkan cahaya disebut "spektroskopi ."
"Untuk pertama kalinya kami memiliki tanda jejak spektroskopi dari dunia semacam itu," kata Benneke. Tapi dia bingung untuk klasifikasi: Haruskah itu disebut "super-Bumi" atau "sub-Neptunus?" Atau mungkin sesuatu yang lain?
Kebetulan, atmosfer GJ 3470 b ternyata sebagian besar jernih, dengan hanya kabut tipis, memungkinkan para ilmuwan untuk menyelidiki jauh ke atmosfer.
"Kami mengharapkan atmosfer yang diperkaya dengan unsur-unsur yang lebih berat seperti oksigen dan karbon yang membentuk uap air dan gas metana yang melimpah, mirip dengan yang kita lihat di Neptunus," kata Benneke. "Alih-alih, kami menemukan atmosfer yang sangat buruk dalam unsur-unsur berat sehingga komposisinya menyerupai komposisi hidrogen / helium yang kaya dari Matahari."
Planet ekstrasurya lain yang disebut "Jupiters panas" diperkirakan terbentuk jauh dari bintang-bintang mereka, dan seiring waktu bermigrasi lebih dekat. "Tetapi planet ini tampaknya telah terbentuk tepat seperti sekarang ini", kata Benneke.
Penjelasan yang paling masuk akal, menurut Benneke, adalah bahwa GJ 3470 b terlahir sangat dekat dengan bintang katai merahnya, yang sekitar setengah massa Matahari kita. Dia berhipotesis bahwa pada dasarnya itu dimulai sebagai batuan kering, dan dengan cepat memperoleh hidrogen dari piringan gas primordial ketika bintangnya masih sangat muda. Disk ini disebut "disk protoplanet."
"Kami melihat benda yang mampu mengeluarkan hidrogen dari cakram protoplanet, tetapi tidak melarikan diri untuk menjadi Jupiter yang panas," kata Benneke. "Ini rezim yang menarik."
Satu penjelasan adalah bahwa cakram tersebut menghilang sebelum planet ini dapat bertambah besar. "Planet ini terjebak menjadi sub-Neptunus," kata Benneke.
James Webb Space Telescope milik NASA akan dapat menyelidiki lebih dalam lagi ke atmosfer GJ 3470 b berkat sensitivitas Webb yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam inframerah. Hasil baru telah menghasilkan minat besar oleh tim Amerika dan Kanada mengembangkan instrumen di Webb. Mereka akan mengamati transit dan gerhana GJ 3470 b pada panjang gelombang cahaya di mana bahaya atmosfer menjadi semakin transparan.
KREDIT:
Ilustrasi artistik: NASA, ESA, dan L. Hustak (STScI);
Sains: NASA, ESA, dan B. Benneke (Universitas Montreal)
Sumber: Hubblesite
Komentar
Posting Komentar