Astronom Temukan Air dan Awan Aneh pada Eksoplanet "Neptunus Hangat"

Pengamatan oleh teleskop antariksa Hubble dan Spitzer NASA menunjukkan atmosfer dari "Neptunus hangat" yang diberi kode HAT-P-26b, digambarkan sebagai atmosfer purba. Kredit: NASA, GSFC

Para astronom telah melihat uap air dan bukti awan eksotis di atmosfer planet asing yang diberi kode HAT-P-26b. Mereka menentukan atmosfer HAT-P-26b didominasi oleh hidrogen dan helium dengan tingkat yang jauh lebih besar daripada Neptunus atau Uranus, kedua planet terjauh tata surya yang sebanding dalam hal massa.

"Penemuan baru ini menunjukkan lebih banyak keragaman di atmosfer eksoplanet daripada yang kita duga sebelumnya," David Sing, seorang profesor astrofisika dari University of Exeter di Inggris, mengatakan dalam sebuah pernyataan.

"Neptunus hangat ini adalah planet yang ukurannya jauh lebih kecil daripada yang bisa kita kategorikan, jadi penemuan baru tentang lapisan atmosfer merupakan terobosan besar dalam usaha kita untuk mempelajari bagaimana sistem planet terbentuk dan bagaimana membandingkannya dengan tata surya kita," tambah Sing, rekan penulis makalah studi yang laporannya dipublikasikan secara online hari ini (11 Mei 2017) di jurnal Science.

Air dan Awan Asing

Eksoplanet HAT-P-26b terletak 430 tahun cahaya dari Bumi, mengorbit sangat dekat dengan bintang induk yang usianya dua kali lipat Matahari kita. Menyelesaikan satu kali orbit setiap 4,2 hari Bumi, mengindikasikan HAT-P-26b mengalami penguncian pasang surut karena hanya satu belahan planet yang selalu menghadap bintang, kata rekan penulis makalah studi Hannah Wakeford dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland.

Sing, Wakeford dan para kolega, menganalisis observasi yang dilakukan oleh teleskop antariksa Hubble dan Spitzer NASA, dan mengkombinasikan arsip data keduanya saat HAT-P-26b transit atau melintas di depan bintang induk dari sudut pandang teleskop. Analisis data berhasil menyuguhkan informasi pengukuran air yang cukup akurat dari atmosfer planet, untuk memperkirakan kandungan logam atau metalitas eksoplanet HAT-P-26b. Atmosfer sebagian besar tersusun dari hidrogen dan helium dan menunjukkan tanda-tanda molekul air, meskipun sebenarnya planet tidak memiliki air di permukaan.

Kombinasi data juga menunjukkan kehadiran awan-awan bersisik di langit HAT-P-26b, namun terletak relatif lebih dalam di atmosfer. Mereka tidak banyak menghalangi sinyal penyerapan air, kata Wakeford. Awan ini mungkin terbuat dari disodium sulfida, bukan uap air seperti yang ada di Bumi, tambahnya. "Awan bersisik tersebut akan menghasilkan pemandangan langit yang sangat asing apabila Anda bisa melihatnya," tambah Wakeford. "Awan-awan ini akan menyebabkan pembiasan semua warna, dan akan sangat menarik jika Anda melihat langit berwarna abu-abu melalui awan-awan ini."

Petunjuk Pembentukan Planet

Planet Neptunus. NASA

Komposisi atmosfer menunjukkan sejarah planet yang terbentuk di dekat bintang induk atau relatif baru terbentuk dalam sistem bintangnya. Kondisi ini sangat berbeda dengan Neptunus dan Uranus yang terbentuk di sejarah awal tata surya sehingga menempati orbit di wilayah terluar tata surya saat ini.

“Para astronom telah mulai meneliti atmosfer eksoplanet seukuran Neptunus, dan sebentar lagi kita akan menemukan sebuah sampel yang bertolak belakang dengan kecenderungan di tata surya kita,” ujar penulis utama makalah studi, Dr Hanna Wakeford.

Untuk membandingkan planet-planet berdasarkan metalitasnya, para astronom biasanya menggunakan Matahari sebagai patokan, seperti membandingkan kadar kafein secangkir kopi. Metalitas Jupiter sekitar dua hingga lima kali lipat Matahari, sedangkan Saturnus sepuluh kali lipat. Nilai yang relatif rendah ini berarti bahwa kedua planet gas raksasa ini hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen dan helium. Sementara planet es raksasa Neptunus dan Uranus jauh lebih kecil dibanding planet gas raksasa, namun lebih kaya dalam hal unsur-unsur berat dengan metalitas sekitar 100 kali Matahari. Jadi, bagi empat planet terluar tata surya kita, kecenderungannya adalah semakin rendah metalitas maka ukuran planet semakin besar.

Para peneliti berpendapat, hal ini terjadi karena ketika tata surya kita terbentuk, Neptunus dan Uranus yang terbentuk di wilayah terluar cakram protoplanet, cenderung lebih banyak dihantam banyak puing-puing es ketimbang gas dan debu yang berada di sekeliling Matahari. Puing-puing es itu sangat kaya unsur-unsur berat. Sementara Jupiter dan Saturnus, yang terbentuk di wilayah cakram yang lebih hangat, cenderung lebih sedikit bertumbukan dengan puing-puing es. Ada Dua eksoplanet juga memiliki kecenderungan semacam ini. Mereka adalah HAT-P-11b, planet seukuran Neptunus, dan WASP-43b, planet gas raksasa dua kali lipat ukuran Jupiter.

Tetapi, para astronom justru menemukan kebalikan kecenderungan pada HAT-P-26b. Hasil pengukuran menunjukkan metalitas eksoplanet tersebut hanya sekitar 4,8 kali Matahari, lebih dekat dengan nilai Jupiter ketimbang Neptunus.

"Analisis ini menunjukkan ada lebih banyak keragaman di atmosfer eksoplanet daripada perkiraan sebelumnya. Hal ini juga menjadi petunjuk bagaimana planet-planet di luar sana dapat terbentuk dan menjalani proses evolusi yang berbeda dari tata surya kita," tutup Profesor David Sing.

Ditulis oleh: Mike Wall, www.scientificamerican.com

  

Sumber: Astronomers Find Water and Weird Clouds on Extrasolar "WarmNeptune"

#terimakasihgoogle