 |
| Ilustrasi LHS 3844b, sebuah eksoplanet dengan massa 1,3 kali Bumi yang mengorbit bintang tipe M atau katai merah. Permukaan planet sebagian besar tertutup oleh batuan lava gelap tanpa atau sedikit lapisan atmosfer, berdasarkan observasi Teleskop Antariksa Spitzer NASA. Kredit: NASA/JPL-Caltech/ R. Hurt (IPAC) |
Studi terbaru menggunakan data dari Teleskop Antariksa Spitzer NASA memberikan para astronom pemandangan sekilas tentang
kondisi permukaan sebuah planet terestrial (berbatu) yang mengorbit bintang selain
Matahari. Hasil studi yang telah dipublikasikan di jurnal Nature, melaporkan permukaan
planet yang diperkirakan mirip Merkurius atau Bulan, satelit alami Bumi. Planet
ini diduga memiliki sedikit atau tanpa atmosfer dan tertutup oleh material vulkanik dingin serupa di mare atau
area gelap Bulan.
Ditemukan pada tahun 2018 oleh misi Transit Exoplanet Satellite Survey
(TESS) NASA, eksoplanet LHS 3844b terletak 48,6 tahun cahaya dari Bumi dengan
radius 1,3 kali Bumi dan mengorbit sebuah bintang dingin yang disebut bintang tipe M atau katai merah. Bintang induk yang diorbit LHS 3844b dianggap penting oleh para
astronom karena mendominasi populasi bintang di galaksi Bima Sakti dan berumur paling panjang. Bintang katai merah berpotensi menjadi induk sistem planet dengan
persentase tertinggi di seluruh Bima Sakti.
TESS menemukannya dengan metode transit,
yang melibatkan deteksi penurunan skala kecerahan cahaya bintang induk saat sebuah
planet melintas di depannya. Metode yang paling efektif untuk menemukan eksoplanet, karena upaya deteksi cahaya cahaya dari permukaan planet secara langsung sangat sulit dilakukan mengingat cahaya bintang induk yang jauh lebih terang.
Tetapi, selama observasi untuk menindaklanjuti
penemuan LHS 3844b, Spitzer justru mendeteksi cahaya dari permukaan planet. LHS
3844b hanya membutuhkan waktu 11 jam untuk menyelesaikan orbit mengitari bintang induk. Dengan orbit yang begitu rapat, LHS 3844b kemungkinan besar mengalami
“penguncian pasang surut” atau satu sisi planet selalu menghadap
bintang secara permanen. Suhu sisi planet yang menghadap bintang, atau sisi siang hari, sekitar
770 derajat Celsius.
Dengan suhu yang sangat ekstrem, planet ini
memancarkan banyak emisi inframerah, dan Spitzer adalah teleskop
inframerah. Bintang induk yang relatif dingin (meskipun masih jauh lebih panas
daripada planet), memungkinkan pengamatan langsung terhadap sisi siang hari LHS
3844b.
Inilah observasi pertama Spitzer yang menyediakan informasi tentang atmosfer dunia
terestrial di sekitar bintang katai merah.
Upaya Pencarian Kehidupan
Dengan mengukur perbedaan suhu antara sisi
panas dan sisi dingin planet, kecil kemungkinannya suhu panas dapat ditransfer di antara kedua sisi. Jika memiliki atmosfer, udara panas di sisi siang hari akan memuai secara alami dan menghasilkan angin yang
akan mentransfer panas ke seluruh planet. Di sebuah planet terestrial tanpa atau
dengan sedikit atmosfer, seperti Bulan, tidak ada udara untuk memindahkan
panas.
“Perbandingan suhu di kedua sisi planet begitu bertolak belakang,” ungkap penulis makalah ilmiah Laura Kreidberg dari Harvard and Smithsonian Center for
Astrophysics di Cambridge Massachusetts. “Perkiraan itu sangat cocok dengan model kami tentang dunia yang murni
berbatu tanpa atmosfer.”
Memahami penyebab yang dapat mempertahankan atau
menghancurkan atmosfer planet adalah faktor kunci untuk
menemukan dunia layak huni di luar tata surya kita. Atmosfer Bumi adalah alasan
utama mengapa air cair mengalir di permukaan dan memungkinkan kehidupan untuk
berkembang biak. Di sisi lain, tekanan atmosfer di planet Mars yang kini hanya kurang dari
1% atmosfer Bumi, adalah penyebab utama penguapan sungai dan lautan yang diduga pernah menghiasi permukaan Planet Merah di masa lalu.
“Kami punya banyak teori tentang kondisi atmosfer
planet yang menginduk bintang katai merah, tapi kami belum bisa mempelajarinya
secara empiris,” Kreidberg menambahkan. “Melalui LHS 3844b, kita memiliki planet
terestrial di luar tata surya yang keberadaan atmosfernya dapat kita tentukan secara langsung untuk pertama kalinya.”
Dibandingkan bintang seperti Matahari, tingkat
radiasi ultaviolet bintang katai merah cenderung sangat tinggi (meskipun secara keseluruhan hanya
lebih sedikit cahaya yang dipancarkan) dan mengancam kehidupan karena berpotensi mengikis
atmosfer planet. Terutama saat mereka masih muda, bintang katai merah kerap menghasilkan suar bintang ganas yang bisa melucuti atmosfer planet.
Observasi Spitzer mengesampingkan kehadiran atmosfer
yang melebihi 10 kali tekanan Bumi. (Diukur dalam satuan bar, tekanan atmosfer Bumi di permukaan laut adalah sekitar 1 bar). Tekanan atmosfer antara 1-10
bar di LHS 3844b hampir seluruhnya
disisihkan, meskipun penulis makalah iilmiah mencatat probabilitas kecil bila
sifat bintang dan planet memenuhi beberapa kriteria sangat spesifik yang dirasa
mustahil. Mereka juga berpendapat, jarak planet yang begitu dekat dengan
bintang induk menyebabkan pelucutan atmosfer oleh radiasi dan aliran
material intens dari bintang (sering disebut angin bintang).
“Saya masih berharap planet-planet lain di
sekitar bintang katai merah dapat mempertahankan atmosfer mereka,” kata
Kreidberg. “Planet-planet terestrial di tata surya kita sangat beragam dan
saya berharap hal serupa juga berlaku untuk sistem eksoplanet.”
Dunia Terestrial Tulen
Sebelumnya, dua teleskop antariksa besutan NASA, Hubble dan Spitzer, telah mengumpulkan informasi tentang atmosfer dari berbagai planet
gas, tetapi LHS 3844b adalah planet terkecil yang cahaya permukaannya telah dipelajari
oleh para ilmuwan untuk menentukan (tanpa) lapisan atmosfer. Sebelum ini, Spitzer
juga telah menerapkan metode transit untuk mempelajari tujuh dunia terestrial yang mengorbit bintang TRAPPIST-1 (juga katai merah) dan meneliti komposisi sistem
planet, beberapa dari mereka mungkin mengandung es air.
Para penulis makalah ilmiah kemudian melangkah lebih
jauh, dengan menggunakan albedo (reflektifitas) permukaan LHS 3844b untuk
mencoba menyimpulkan komposisinya.
LHS 3844b “cukup gelap”, menurut rekan penulis makalah ilmiah Renyu Hu dari Laboratorium Propulsi Jet NASA di Pasadena California yang mengelola Spitzer. Hu meyakini LHS 3844b tertutup dengan
basal, sejenis batuan vulkanik. “Kita tahu mare
di Bulan dibentuk oleh gunung berapi purba,” pungkas Hu, “dan kami mendalilkannya
untuk planet ini.”
Ditulis oleh: Calla Cofield, Laboratorium
Propulsi Jet NASA, www.nasa.gov, editor: Tony
Greicius
Komentar
Posting Komentar