TESS Menyediakan Wawasan Baru tentang Eksoplanet Ultra Panas KELT-9 b

Ilustrasi KELT-9 b dan bintang induknya.
Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/Chris Smith (USRA)

Pengukuran dari Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) NASA telah menyediakan wawasan baru tentang lingkungan kosmik aneh KELT-9 b, salah satu planet terpanas yang pernah ditemukan.

“Faktor keanehan KELT-9 b begitu tinggi,” ungkap astronom John Ahlers dari Universitas Space Research Association di Columbia, Maryland, dan Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. “KELT-9 b adalah planet raksasa orbit rapat yang mengitari bintang induk dengan rotasi sangat cepat. Karakteristik mereka menyulitkan kami untuk memahami bintang induk dan efek yang dialami planet.”

Jelajahi KELT-9 b, salah satu planet terpanas yang pernah ditemukan. Observasi TESS telah mengungkap rincian baru tentang lingkungan planet. KELT-9 b adalah planet raksasa orbit rapat dengan suhu permukaan berbeda yang menghasilkan musim-musim khusus.

Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA

Makalah ilmiah yang melaporkan penelitian telah dipublikasikan di Astronomical Journal edisi 5 Juni.

Terletak sekitar 670 tahun cahaya di rasi Cygnus, KELT-9 b ditemukan pada tahun 2017 melalui metode transit, saat planet melintas di depan bintang induk dari sudut pandang kita. Transit teratur menyebabkan penurunan skala kecerahan cahaya bintang induk. Transit KELT-9 b pertama kali diamati oleh survei transit KELT, sebuah proyek yang mengumpulkan data observasi dari dua teleskop robotik di Arizona dan Afrika Selatan.

Antara 18 Juli hingga 11 September 2019, sebagai bagian dari ekspedisi misi selama satu tahun untuk mengamati langit utara, TESS mengamati 27 transit KELT-9 b dan melakukan pengukuran setiap dua menit. Observasi TESS mengarahkan tim untuk memodelkan sistem yang tidak biasa ini dan dampaknya terhadap planet.

KELT-9 b adalah planet raksasa gas sekitar 1,8 kali lebih besar dan 2,9 kali lebih masif daripada Jupiter. Penguncian pasang surut menyebabkan hanya satu sisi planet yang menghadap bintang induk secara permanen. KELT-9 b mengayun di lintasan orbit dengan durasi hanya 36 jam yang membawanya hampir tepat di atas kedua kutub bintang.

KELT-9 b terpapar radiasi bintang induk sekitar 44.000 kali lebih besar daripada radiasi yang diterima Bumi dari Matahari, menghasilkan suhu di sisi siang hari planet sekitar 7.800 derajat Fahrenheit (4.300 derajat Celsius), bahkan lebih panas daripada beberapa bintang. Suhu yang sangat panas menyebabkan atmosfer planet mengalir ke luar angkasa.

Bintang induknya juga aneh. Ukurannya sekitar dua kali, 56% lebih panas, bahkan berotasi 38 kali lebih cepat daripada Matahari, menyelesaikan rotasi hanya dalam waktu 16 jam. Rotasi yang begitu cepat mendistorsi bentuk bintang, rata di kutub dan menonjol di khatulistiwa. Kutub bintang lebih panas dan lebih terang, sedangkan khatulistiwa lebih dingin dan redup, sebuah fenomena yang disebut gravity darkening dan menghasilkan perbedaan suhu di permukaan bintang hampir 1.500 derajat Fahrenheit (800 derajat Celsius).

Setiap mengorbit, KELT-9 b dua kali terpapar suhu panas bintang induk, menghasilkan deret musiman tipikal. KELT-9 b mengalami “musim panas” saat berayun di atas setiap kutub panas dan “musim dingin” saat melewati khatulistiwa yang lebih dingin. Jadi KELT-9 b mengalami dua musim panas dan dua musim dingin setiap tahun, sementara durasi musim hanya berlangsung selama sembilan jam.

“Sungguh menarik mengetahui bagaimana gradien suhu bintang memengaruhi planet,” jelas rekan penulis makalah ilmiah Knicole Colón dari Goddard. “Berbagai tingkat energi yang diterima dari bintang induk menghasilkan atmosfer yang sangat dinamis.”

Saat mengayun di kutub bintang induk, KELT-9 b menghasilkan transit miring. Planet memulai transit di dekat kutub bintang dan menghalangi sedikit cahaya bintang induk yang semakin berkurang saat mendekati khatulistiwa. Asimetri memberikan petunjuk perubahan suhu dan kecerahan di seluruh permukaan bintang, yang mengarahkan tim untuk merekonstruksi bulatan bintang, orientasi jalinan ruang di sekitarnya, kisaran suhu permukaan dan faktor-faktor lain yang memengaruhi KELT-9 b.

“Dari sistem planet yang telah kita pelajari melalui gravity darkening, efek yang ditimbulkan terhadap KELT-9 b sejauh ini yang paling spektakuler,” pungkas rekan penulis makalah ilmiah Profesor Fisika Jason Barnes dari Universitas Idaho. “Penelitian mengarah ke kombinasi gravity darkening dengan teknik lain yang mengukur kesejajaran planet, demi menggali rahasia pembentukan dan sejarah evolusi planet yang mengorbit bintang bermassa tinggi.”

Penulis dan editor: Francis Reddy, Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA

Sumber: NASA’s TESS Delivers New Insights Into an Ultrahot World

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa