TUCSON, Arizona — Semua planet berbentuk bulat, namun tidak semuanya simetris sempurna. Berkat Teleskop Luar Angkasa James Webb, para ilmuwan telah menangkap gambar pertama sebuah planet di luar angkasa dengan tepi asimetris di atmosfernya. Terlebih lagi, kontras yang menakjubkan ini terjadi di sebuah planet ekstrasurya yang salah satu sisinya menghadap matahari secara permanen.
Diterbitkan di jurnal Astronomi Alam, ilmuwan dari Universitas Arizona mengatakan asimetri timur-barat ini berarti terdapat perbedaan kondisi atmosfer antara dua belahan dunia baru yang aneh ini. Menurut penulis, asimetri tersebut disebabkan oleh posisi planet ekstrasurya terhadap bintang yang diorbitnya.
Penulis penelitian menjelaskan bahwa planet ini “terkunci pasang surut” – artinya sisi yang sama selalu menghadap bintang dan sisi lainnya tetap berada dalam kegelapan. Perbedaan gas, suhu, dan pola awan di masing-masing sisi memberi para ilmuwan peluang unik untuk mempelajari bagaimana planet berubah ketika mendapat jumlah sinar matahari yang berbeda.
“Ini adalah pertama kalinya asimetri timur-barat sebuah planet ekstrasurya diamati saat transit bintangnya dari luar angkasa,” kata penulis utama studi Matthew Murphy, seorang mahasiswa pascasarjana di Steward Observatory Universitas Arizona, dalam rilis media. .
Transit mengacu pada planet yang bergerak di depan matahari, sehingga memungkinkan para astronom di Bumi untuk melihat gangguan ini dan mempelajari lebih lanjut tentang planet yang mengorbit bintang jauh.
“Kita tidak memiliki benda seperti itu di tata surya kita. Ini unik, bahkan di antara populasi planet ekstrasurya,” tambah Murphy.
Exoplanet WASP-107b kira-kira berukuran sama dengan Jupiter, tetapi massanya hanya sekitar sepersepuluh. Tingkat kepadatan yang rendah dan jumlah gravitasi yang rendah membuat atmosfer lebih mengembang dibandingkan exoplanet lainnya, sehingga berkontribusi terhadap ukurannya yang sangat besar. WASP-107b diperkirakan bersuhu sekitar 890 derajat Fahrenheit — suhu yang berada di antara planet-planet di tata surya kita dan exoplanet terpanas yang pernah diketahui.
“Secara tradisional, teknik pengamatan kami tidak bekerja dengan baik pada planet-planet perantara ini, jadi ada banyak pertanyaan terbuka menarik yang akhirnya bisa kami jawab,” jelas Murphy. “Misalnya, beberapa model kami memberi tahu kami bahwa planet seperti WASP-107b seharusnya tidak memiliki asimetri ini sama sekali – jadi kami sedang mempelajari sesuatu yang baru.”
Planet-planet di luar tata surya kita telah menjadi topik yang menarik bagi para peneliti selama hampir dua dekade. Gambar dan pengamatan dari darat dan luar angkasa telah membantu dalam memprediksi atmosfer planet ekstrasurya.
“Tetapi ini adalah pertama kalinya kita melihat jenis asimetri ini secara langsung dalam bentuk spektroskopi transmisi dari luar angkasa, yang merupakan cara utama kita memahami apa yang membentuk atmosfer planet ekstrasurya – sungguh menakjubkan,” kata penelitian tersebut. rekan penulis Thomas Beatty, asisten profesor astronomi di Universitas Wisconsin-Madison.
Langkah selanjutnya adalah menggunakan data observasi untuk mendapatkan gambaran lebih detail tentang planet ekstrasurya dan apa yang mendorong asimetri unik ini.
“Untuk hampir semua exoplanet, kita bahkan tidak bisa melihatnya secara langsung, apalagi mengetahui apa yang terjadi di satu sisi dan sisi lainnya,” Murphy menyimpulkan. “Untuk pertama kalinya, kami dapat mengambil pandangan yang lebih terlokalisasi tentang apa yang terjadi di atmosfer sebuah planet ekstrasurya.”
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti menggunakan teleskop luar angkasa bernama James Webb Space Telescope (JWST) untuk mengamati eksoplanet WASP-107 b yang melintas di depan bintangnya. Selama transit, cahaya dari bintang melewati atmosfer planet, memungkinkan para ilmuwan mempelajari karakteristik atmosfer.
Secara khusus, mereka mengamati sisi “pagi” dan “malam” planet, yang sesuai dengan bagian planet yang menghadap bintang pada waktu berbeda. Dengan mengukur bagaimana cahaya berubah pada panjang gelombang berbeda saat melewati atmosfer, mereka dapat mendeteksi perbedaan suhu dan kekeruhan di kedua sisi planet ini.
Hasil Utama
Para ilmuwan menemukan bahwa sisi malam WASP-107 b lebih panas sekitar 180 derajat Celcius dibandingkan sisi pagi. Mereka terkejut melihat perbedaan suhu yang begitu besar karena WASP-107 b merupakan planet ekstrasurya yang relatif dingin dibandingkan planet lain yang perbedaan suhunya begitu kuat. Sisi malam menunjukkan lebih banyak tanda-tanda awan dan uap air, sedangkan sisi pagi jauh lebih dingin dan fitur-fitur yang lebih sedikit terlihat. Penemuan ini menantang beberapa model yang ada tentang bagaimana suhu didistribusikan di planet-planet tersebut.
Keterbatasan Studi
Salah satu keterbatasan penelitian ini adalah penelitian ini hanya didasarkan pada pengamatan satu kali transit planet, sehingga para peneliti tidak dapat melihat bagaimana atmosfer dapat berubah seiring berjalannya waktu. Selain itu, penelitian ini bergantung pada asumsi tertentu tentang atmosfer dan orbit planet, yang mungkin mempengaruhi keakuratan temuan. Peralatan tersebut juga memiliki keterbatasan, dan beberapa data mungkin dipengaruhi oleh kebisingan atau faktor lain yang tidak sepenuhnya diperhitungkan, meskipun para peneliti melakukan pengujian untuk meminimalkan masalah ini.
Diskusi & Kesimpulan
Studi ini menunjukkan bahwa WASP-107 b, meskipun merupakan planet ekstrasurya yang lebih dingin, masih mengalami perbedaan suhu yang signifikan antara sisi pagi dan sore hari. Hal ini menantang ekspektasi bahwa hanya planet yang jauh lebih panas yang akan menunjukkan perbedaan tersebut. Temuan ini menunjukkan bahwa model atmosfer yang digunakan untuk memahami planet-planet ini perlu diperbarui untuk memperhitungkan hasil yang mengejutkan ini. Pengamatan lebih lanjut terhadap exoplanet keren lainnya diperlukan untuk menentukan apakah WASP-107 b merupakan kasus yang tidak biasa atau ada banyak planet lain yang juga menunjukkan perbedaan ini.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini didukung oleh beberapa lembaga dan organisasi, termasuk NASA Goddard Space Flight Center. Para peneliti mengungkapkan bahwa mereka menggunakan data dari berbagai sumber, termasuk Teleskop Luar Angkasa James Webb dan observatorium lainnya. Tidak ada konflik kepentingan yang dilaporkan, dan para peneliti mengikuti protokol standar untuk penelitian ini.