Awan Pasir dan Batu Permata Ditemukan di Planet Alien

Jakarta, VIVA – Citra terbaru dari Teleskop James Webb (JWST) adalah gambaran paling dekat yang pernah kita dapatkan dalam hal melihat langit dunia asing di luar Tata Surya.

Citra langsung dari sebuah planet ekstrasurya gas raksasa yang mengorbit sebuah bintang bernama YSES-1 telah mengungkap awan pasir halus yang melayang tinggi di atmosfernya.

Terlebih lagi, pengamatan serupa dari dunia tetangga menunjukkan bahwa planet itu dikelilingi oleh cakram besar yang berputar-putar yang kaya akan olivin, mineral yang dapat membentuk batu permata peridot di Bumi.

"Semuanya menarik tentang kedua hasil ini. Pengamatan itu merupakan hal baru karena kami dapat mengamati 'dua dengan harga satu' dengan JWST NIRSpec, dan menemukan dua fitur planet utama pada setiap objek," kata astrofisikawan dan penulis utama Kielan Hoch dari Space Telescope Science Institute kepada ScienceAlert.

Planet-planet di luar Tata Surya kita adalah makhluk yang sulit dipahami. Mereka sangat sulit dilihat secara langsung; mereka sangat jauh, kecil, dan redup, tertutup oleh cahaya bintang-bintang yang mereka orbit.

Dari hampir 6.000 eksoplanet yang telah dikonfirmasi hingga saat ini, sebagian besar hanya terdeteksi dan diukur secara tidak langsung – yaitu, berdasarkan perubahan yang ditimbulkan oleh kehadiran mereka dalam cahaya bintang induknya. Hanya sekitar 80 eksoplanet yang telah terlihat secara langsung.

Ada banyak hal yang dapat Anda ketahui tentang sebuah planet dari cara planet itu menarik sekelilingnya atau menggerhanai bintangnya. Namun, pengamatan langsung terhadap cahaya yang dipancarkannya dapat mengungkap lebih banyak lagi.

Meski begitu, dibutuhkan instrumen yang kuat untuk mengekstraksi sinyal dari cahaya redup bahkan dari eksoplanet terdekat. Sistem YSES-1 hanya berjarak 306 tahun cahaya dan berisi dua planet yang diketahui; YSES-1b, yang lebih dekat ke bintang tersebut pada jarak 160 unit astronomi, dan YSES-1c, pada 320 unit astronomi.

YSES-1c memiliki massa sekitar enam kali massa Jupiter, sedangkan YSES-1b lebih besar dari keduanya dengan massa sekitar 14 kali massa Jupiter, sehingga berada tepat di batas massa antara planet dan katai coklat.

Pengamatan langsung sebelumnya terhadap sistem ini menunjukkan bahwa dunia tersebut mungkin memiliki sifat atmosfer yang menarik, tetapi instrumen yang digunakan tidak memiliki daya untuk mendeteksinya.

"Dengan instrumen NIRSpec di JWST, kami dapat memperoleh gambar planet-planet pada ribuan panjang gelombang sekaligus. Gambar-gambar tersebut dapat diperkecil untuk menghasilkan spektrum, yang merupakan cahaya termal yang berasal dari planet itu sendiri. Saat cahaya melewati atmosfer eksoplanet, sebagian cahaya akan diserap oleh molekul dan menyebabkan penurunan kecerahan planet. Beginilah cara kita mengetahui dari apa atmosfer terbentuk," jelas Hoch.

Hasilnya? Kumpulan data spektral paling rinci dari sistem multiplanet yang telah dihimpun hingga saat ini. Kedua eksoplanet tersebut, menurut para peneliti, menunjukkan bukti adanya air, karbonmonoksida (CO), karbondioksida (CO2), dan metana di atmosfernya – yang semuanya merupakan komponen atmosfer yang relatif umum.

"Untuk YSES-1c, kami melihat banyak fitur molekuler dari air, karbondioksida dan karbonmonoksida, serta metana. Pada panjang gelombang yang lebih panjang, kami melihat penyerapan yang disebabkan oleh partikel silikat, yang memiliki bentuk spektral yang berbeda," kata Hoch.

"Kami menggunakan data laboratorium dari berbagai partikel dan struktur untuk memodelkan silikat mana yang paling sesuai dengan data dan menentukan sifat-sifat lain dari partikel tersebut. Model kami menunjukkan bahwa mungkin ada partikel silikat kecil di bagian atas atmosfer yang dapat mengandung sejumlah kecil besi yang turun dari awan. Namun, model kami juga menunjukkan bahwa campuran silikat saja juga dapat sesuai dengan data," tuturnya.

Tidak ada fitur spektrum seperti itu yang teramati pada YSES-1b, tetapi sesuatu yang lain muncul: tanda-tanda butiran kecil olivin dalam cakram di sekitar eksoplanet tersebut.

Olivin adalah mineral yang terbentuk dalam kondisi vulkanik di Bumi; contoh-contoh batu permata berkualitas sangat bagus membentuk peridot. Olivin juga ditemukan dalam meteorit, jadi tampaknya mineral tersebut dapat terbentuk dengan mudah dalam situasi batuan cair.

Namun, debu tersebut seharusnya tidak terlihat di sekitar YSES-1b. Pengendapan debu merupakan proses yang efisien yang diperkirakan memakan waktu maksimal sekitar 5 juta tahun, jelas Hoch.

Sistem YSES-1 diperkirakan berusia sekitar 16,7 juta tahun. Ada kemungkinan debu yang kaya olivin tersebut merupakan puing-puing dari tabrakan antara objek yang mengorbit di dekat YSES-1b – yang berarti pengamatan tersebut dilakukan pada titik yang sangat beruntung dalam waktu kosmik.