Mempelajari
dunia-dunia orbit-rapat akan membantu para astronom untuk lebih memahami
bagaimana planet terbentuk dan berevolusi.
 |
| Ilustrasi penguapan planet raksasa DMPP-2b, yang mengorbit bintang DMPP-2 dari jarak sangat dekat. Bintang induk DMPP-2 diselimuti oleh awan gas penguapan planet. Kredit: Mark A. Garlick |
Enam
planet di luar tata surya (eksoplanet) yang baru saja ditemukan, diketahui
mengorbit bintang induk masing-masing dari jarak yang sangat dekat, hingga
mengalami penguapan dan menciptakan struktur cincin puing-puing. Penemuan
keenam eksoplanet yang dilaporkan oleh tiga makalah ilmiah di jurnal Nature Astronomy, diidentifikasi melalui
teknik baru yang mencari struktur cincin puing-puing terlebih dahulu.
Dengan
demikian, metode ini dianggap efisien untuk menemukan planet berukuran kecil
yang mengorbit bintang induk dari jarak sangat dekat, yang telah lama tidak
terdeteksi. Selain itu, studi tindak lanjut seharusnya memungkinkan para
astronom untuk menyelidiki geologi dunia-dunia “ablasi”, untuk lebih memahami
bagaimana mereka terbentuk dan berevolusi.
Pada
tahun 2009, astronom Carole Haswell dari Open
University di Inggris, mengamati eksoplanet WASP-12b (LINK) dan menemukan
sesuatu yang aneh pada bintang induknya. WASP-12b adalah planet mirip Jupiter
yang menyelesaikan satu kali orbit mengitari bintang induk setiap 26 jam. Saat
mengorbit dari jarak yang sangat dekat, lapisan terluar kromosfer WASP-12b
meloloskan diri ke luar angkasa. WASP-12b sangat panas, mendidih karena berada
sangat dekat dengan bintang induk.
“Mereka
terlalu dekat dengan api,” kata ilmuwan David Grinspoon dari Planetary Science Institute yang tidak
terlibat studi. “Seperti memanggang marshmallow,
meletakkannya terlalu dekat dengan api dan gosong.” Haswell berhipotesis jejak
molekul gas yang yang dihasilkan dari planet ini menyerap panjang gelombang
cahaya serupa dengan cahaya yang dipancarkan kromosfer bintang, sehingga
membuatnya tampak gelap.
Hipotesis
yang cukup menarik. Haswell menggagas agar para astronom mencari
bintang-bintang dengan “tanda tangan” serupa (kromosfer yang hilang), untuk
menemukan eksoplanet orbit-rapat. Selain itu, jika para astronom menggunakan
teknik baru ini untuk meneliti bintang-bintang terdekat yang telah disurvei
dengan baik, mereka mungkin akan menemukan dunia-dunia kecil lainya mengingat
yang berukuran besar telah ditemukan melalui metode lain. Upaya yang layak
dilakukan, karena sampai saat ini eksoplanet kecil terbukti sangat sulit
ditemukan.
Jadi,
Haswell memulai sebuah misi. Bersama para kolega, Haswell menganalisis arsip
data 2.700 bintang terdekat mirip Matahari, dan menyimpulkan 39 di antaranya
telah kehilangan lapisan kromosfer. Kemudian, tim memanfaatkan instrumen
pemburu planet yang diinstal di teleskop 3,6 meter besutan European Southern Observatory di Observatorium La Silla, Chili,
untuk mengamati lebih dekat.
“Apa
yang kami temukan melampaui segala mimpi terliar saya,” ungkap Haswell. Tim
menemukan planet di sekitar tiga bintang pertama yang mereka amati secara
mendetail. Dan ketiga sistem planet ini ternyata sangat liar. Bintang DMPP-1
dikelilingi oleh tiga planet terdalam dengan kisaran massa 3,5-10 kali lipat
massa Bumi, dan satu planet terluar yang lebih masif daripada Neptunus. Sedangkan bintang
DMPP-2 memiliki sebuah planet dengan massa sekitar 50% Jupiter dan mengorbit
hanya dalam waktu lima hari. Sementara bintang DMPP-3 memiliki sebuah
planet berukuran kecil kira-kira dua kali massa Bumi, termasuk satu bintang
pengiring yang terpisah dalam jarak yang lebih jauh.
Semua
planet yang baru ditemukan ini mengorbit bintang induk masing-masing dari jarak
yang lebih dekat daripada jarak Merkurius-Matahari, dan sebagian besar
merupakan dunia-dunia berbatu seukuran Bumi. “Mungkin kami telah
mengidentifikasi populasi planet yang tersembunyi,” tambah rekan penulis makalah ilmiah John Barnes, sesama ilmuwan dari Open
University.
Grinspoon
mengapresiasi studi dan menyebutnya upaya yang “cerdik.” Grinspoon telah lama
berpikir hanya ada sedikit informasi yang kita ketahui tentang eksoplanet.
“Tetapi kita terus menemukan teknik-teknik baru yang luar biasa cerdas,”
katanya. “Saya membaca makalah ilmiah mereka, tak pernah menduga mereka akan
menemukan terobosan dalam perkembangan studi semacam ini.”
Hasil
studi tak sekadar menunjukkan teknik baru yang juga bisa diterapkan oleh para
astronom untuk mengungkap detail planet-planet ini dengan lebih efisien, tetapi
juga menyediakan sejumlah studi tindak lanjut. Untuk mengkonfirmasi eksistensi
planet, tim menggunakan metode “kecepatan radial” untuk mencari goyangan dalam
pergerakan bintang yang disebabkan tarikan gravitasi dari planet-planet yang
menyertainya.
Tim
memprediksi sebagian besar planet yang mereka pelajari juga dapat dideteksi
menggunakan metode transit, teknik untuk mencari penurunan skala kecerahan
bintang saat sebuah planet melintas di depannya dari sudut pandang para
pengamat di Bumi. Metode kecepatan radial memungkinkan para astronom untuk
memperkirakan massa planet, sedangkan metode transit dapat digunakan untuk
memperkirakan ukuran planet.
Apabila
dikombinasikan, kedua metode ini dapat mengungkap masa jenis untuk setiap
planet, langkah penting dalam memahami komposisi planet. Terlebih lagi, para
astronom dapat lebih memahami geologi planet-planet yang mengalami ablasi,
dengan mempelajari sisa-sisa cakram protoplanet yang mengelilingi bintang
induk, untuk mencari berbagai unsur kimia melalui teknik penyerapan panjang
gelombang tertentu cahaya bintang.
Grinspoon
cenderung menerapkan teknik ini guna memahami evolusi planet, terutama pada
tahap awal pembentukan saat bintang induk muda menerjang planet dengan ledakan
radiasi kuat. “Mungkin inilah jendela ke fase tertentu,” katanya. Menggunakan
Venus sebagai sampel, beberapa model menunjukkan Venus kemungkinan pernah
menampung lautan selama miliaran tahun. Berarti dulu Venus mungkin lebih
menyerupai Bumi dan layak huni, meskipun sekarang menjadi neraka panas beracun.
Tetapi
kebenaran model semacam itu sangat bergantung pada aktivitas Matahari kita saat
berusia muda. Sesaat setelah dilahirkan, Venus adalah “dunia magma” yang
berevolusi menjadi “dunia uap” saat mendingin, yang dengan cepat membuang
molekul air (uap) ke luar angkasa, sebagaimana planet-planet kecil yang
ditemukan oleh tim Haswell. Atau, Venus barangkali mengalami fase intermediate, uap mengembun dan
menghujani permukaan untuk menciptakan lautan. Kapan dan bagaimana Matahari
membombardir Venus muda adalah faktor utama yang menentukan perbedaan nasib
antara kedua planet kembar terdalam tata surya. Jadi, dengan lebih memahami
proses semacam ini di sistem planet lain, para ilmuwan dapat lebih memahami apa
yang terjadi di sejarah awal tata surya kita.
Tetapi
sebelum Haswell dan para kolega berencana untuk melakukan studi tindak lanjut,
mereka akan terus meneliti sistem lain yang berpotensi menjadi induk planet
orbit-rapat. Dengan hanya tiga sistem yang telah diamati sepenuhnya, mereka
memiliki 36 sistem yang tersisa dalam daftar. Untungnya, mereka akan menerima
waktu penggunaan teleskop selama 10 malam pada awal tahun. “Inilah kado Natal
yang istimewa,” ucap Barnes.
Ditulis
oleh: Shannon Hall, www.scientificamerican.com
Komentar
Posting Komentar