“Super-Puffs”
mungkin lebih terdengar seperti merk produk sereal untuk sarapan pagi terbaru,
tetapi, istilah ini sebenarnya merujuk ke kelas eksoplanet muda dan langka
dengan masa jenis atau tingkat kerapatan seperti permen kapas. Tak ada planet seperti
ini di tata surya kita.
 |
| Ilustrasi Kepler 51, sebuah bintang mirip Matahari yang diorbit tiga planet raksasa. Mereka ditemukan oleh teleskop antariksa Kepler NASA pada tahun 2012 hingga 2014. Ukuran ketiga planet ini kira-kira sebesar Jupiter, tetapi massanya sangat rendah. Hal ini berarti massa jenis planet sangat rendah, lebih mirip styrofoam daripada batu atau air, berdasarkan observasi terbaru oleh Teleskop Antariksa Hubble NASA. Ketiga planet Kepler 51 diperkirakan terbentuk lebih jauh dari bintang induk, kemudian bermigrasi ke dalam seiring waktu. Saat ini astmosfer hidrogen/helium mereka mengembung ke luar angkasa. Pada akhirnya, mereka akan berevolusi menjadi planet yang ukurannya jauh lebih kecil. Latar belakang bintang-bintang diatur sedemikian rupa hingga mirip aslinya. Karena seperti itulah yang akan terlihat jika seseorang menatap ke arah Matahari kita dari Kepler 51 yang terletak sekitar 2.600 tahun cahaya di sepanjang lengan spiral Orion galaksi Bima Sakti kita. Namun, Matahari terlalu redup untuk dilihat dengan mata telanjang dalam simulasi ini. Kredit: NASA, ESA, dan L. Hustak, J. Olmsted, D. Player dan F. Summers (STScI) |
Data
terbaru dari teleskop antariksa Hubble NASA telah memberikan petunjuk tentang
unsur kimiawi dari dua planet yang dijuluki “super-puffy” di sekitar bintang Kepler 51. Sistem eksoplanet ini
sebenarnya menawarkan tiga planet “kembung” yang mengorbit bintang muda mirip
Matahari. Mereka ditemukan oleh Teleskop Antariksa Kepler NASA pada tahun 2012,
namun, baru pada tahun 2014 mengejutkan para ilmuwan setelah masa jenisnya
diketahui.
Observasi
terbaru Hubble memungkinkan tim astronom untuk mengoreksi perkiraan massa dan
ukuran planet-planet Kepler 51, yang secara independen mengkonfirmasi sifat “kembung”
mereka. Meskipun tidak melampaui beberapa kali massa planet Bumi, membengkaknya
atmosfer hidrogen/helium planet, membuat ukuran mereka hampir sebesar Jupiter.
Dengan kata lain, ukuran planet-planet ini setara Jupiter, namun seratus kali
lebih ringan dari segi massa.
Bagaimana
dan mengapa atmosfer mereka bisa membengkak masih belum diketahui, tetapi
fitur unik super-puff mereka menjadi
sasaran empuk bagi studi atmosfer. Menggunakan Hubble, tim astronom mencari
bukti komponen, terutama air, di atmosfer planet yang diberi nama Kepler-51 b
dan 51 d. Hubble menatap mereka berdua saat melintas di depan bintang induk,
untuk meneliti warna inframerah bintang. Para astronom berupaya menyimpulkan jumlah
cahaya yang diserap oleh atmosfer pada panjang gelombang inframerah untuk mencari
tanda-tanda penting unsur kimiawi penyusun planet, seperti air.
Yang
membuat tim astronom heran, mereka tidak menjumpai tanda unsur kimiawi pada
spektra kedua planet. Tim kemudian mengaitkan hasil observasi dengan awan
partikel di lapisan atmosfer. “Sungguh tak terduga,” kata Jessica Libby-Roberts
dari Universitas Colorado di Boulder. “Kami merencanakan observasi fitur
penyerapan air skala besar dan ternyata hasilnya nihil.” Namun, tidak seperti
awan air Bumi, awan di kedua planet ini barangkali terdiri dari kristal garam
atau kabut fotokimia, seperti yang ditemukan di Titan, bulan terbesar Saturnus.
 |
| Ilustrasi perbandingan tiga planet raksasa sistem Kepler 51 dengan beberapa planet di tata surya kita. Kredit: NASA, ESA, dan L. Hustak dan J. Olmsted (STScI) |
Awan
partikel memberikan tim wawasan tentang perbandingan antara Kepler-51 b dan 51
d dengan planet gas bermassa rendah lain di luar tata surya kita. Ketika
spektra datar Kepler-51 b dan 51 d dibandingkan dengan planet-planet lain, tim berhasil
mendukung hipotesis tentang pembentukan awan/kabut yang sangat terkait dengan
suhu sebuah planet, semakin dingin suhu planet, maka semakin banyak awan terbentuk.
Tim
juga mengeksplorasi kemungkinan bahwa mereka sama sekali bukanlah planet super-puffs. Gaya tarik gravitasi di
antara planet, dapat menimbulkan sedikit perubahan pada periode orbital, dan
dari efek ini massa planet bisa menyusut. Dengan menggabungkan variasi waktu
ketika sebuah planet melintas di depan bintang induk (sebuah fenomena yang
disebut transit), dengan transit yang diamati oleh Kepler, tim bisa menetapkan
batas massa planet dan dinamika sistem. Hasil pengukuran Kepler-51 b oleh
tim menguatkan pengukuran-pengukuran sebelumnya, namun tim menemukan bahwa
Kepler-51 d sedikit kurang masif (atau bahkan lebih kembung) daripada yang
diperkirakan sebelumnya.
Pada
akhirnya, tim menyimpulkan rendahnya massa jenis planet-planet ini, sebagian
merupakan konsekuensi dari sistem yang berusia muda, hanya 500 juta tahun,
dibandingkan Matahari yang telah mencapai usia 4,6 miliar tahun. Model komputer
menggagas planet-planet ini terbentuk di luar “garis salju” bintang, wilayah
orbit yang tidak menguapkan material es. Planet-planet kemudian bermigrasi ke
dalam, seperti rangkaian gerbong kereta api.
Tentunya
atmosfer dengan massa jenis rendah yang berada begitu dekat dengan bintang akan
mengalami penguapan selama beberapa miliar tahun ke depan. Dengan menggunakan simulasi
evolusi planet, tim memprediksi Kepler-51b, planet terdekat dari bintang induk,
dalam waktu satu miliar tahun akan berevolusi menjadi Neptunus kecil yang lebih
panas, tipe planet yang tergolong umum di seluruh galaksi Bima Sakti. Namun Kepler-51 d yang berada lebih jauh dari bintang induk, akan terus bertahan menjadi
planet eksentrik dengan massa jenis rendah, meskipun tetap akan menyusut dan
kehilangan sejumlah kecil atmosfer. “Sistem Kepler 51 menawarkan laboratorium
unik untuk menguji teori evolusi awal planet,” pungkas Zach Berta-Thompson dari
Universitas Colorado di Boulder.
Kabar
baiknya, Teleskop Antariksa James Webb NASA yang akan segera diluncurkan,
sensitif terhadap panjang gelombang
inframerah dan mungkin dapat mengintip melalui lapisan awan untuk menentukan
komposisi atmosfer kedua planet. Observasi masa depan menggunakan Webb, dapat
memberikan wawasan tentang dari apa sebenarnya planet permen kapas terbuat.
Sampai saat itu, mereka tetap menjadi misteri yang manis.
Ditulis
oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Rob Garner
Komentar
Posting Komentar