September 27, 2022

Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA (JWST) melanjutkan penemuan ilmiah musim panas yang mendesis, menemukan bukti jelas pertama karbon dioksida di atmosfer sebuah planet ekstrasurya. Temuannya telah diterima untuk dipublikasikan di jurnal Alam. Planet ekstrasurya, atau exoplanet, adalah planet di luar tata surya kita. Sebagian besar dari mereka mengorbit bintang lain seperti Bumi mengorbit matahari, tetapi beberapa exoplanet yang mengambang bebas (alias planet jahat) mengorbit pusat galaksi, tidak terikat dengan bintang lain.

Temuan baru ini berarti bahwa JWST yang inovatif mungkin dapat mendeteksi dan mengukur molekul kunci seperti karbon dioksida di atmosfer yang lebih tipis dari planet berbatu yang lebih kecil di masa depan. Data semacam ini memberi para ilmuwan wawasan tentang pembentukan, komposisi, dan evolusi planet-planet galaksi.

Exoplanet WASP-39b pertama kali ditemukan pada tahun 2011. Tujuh tahun kemudian, teleskop luar angkasa Hubble dan Spitzer NASA mendeteksi uap air, natrium, dan kalium di atmosfer WASP-39b, menawarkan gambaran sekilas tentang apa yang terjadi di sekitar planet ini. Pada tahun 2022, ia menjadi planet ekstrasurya pertama yang dipelajari oleh JWST.

Berputar sekitar 700 tahun cahaya dari Bumi, WASP-39b adalah raksasa gas panas dengan massa hampir sama dengan Saturnus, tetapi diameternya sekitar 1,3 lebih besar dari Jupiter (planet terbesar di tata surya kita). Bengkaknya planet ini sebagian disebabkan oleh fakta bahwa suhunya sekitar 1.600 derajat Fahrenheit (900 derajat Celcius), memberinya julukan “Saturnus panas.” WASP-39b berada di musim panas tanpa akhir karena ia mengorbit bintang asalnya sangat dekat, tidak seperti raksasa gas yang lebih dingin dan lebih kompak di tata surya kita. Jaraknya sangat dekat sehingga menyelesaikan orbit lengkap bintangnya, atau satu “tahun”, hanya dalam waktu empat hari Bumi.

See also  Apakah planet ekstrasurya ini adalah dunia air?

[Related: NASA’s official exoplanet tally has passed 5,000 worlds.]

WASP-39b pertama kali dilaporkan menggunakan deteksi berbasis darat dari peredupan cahaya secara berkala dari bintang induknya. Ini adalah saat cahaya dari bintang induk planet meredup saat planet lewat di depannya, seperti saat gerhana. Transit, atau peristiwa seperti gerhana ini, dapat memberi para peneliti peluang ideal untuk menyelidiki atmosfer planet.

Gas yang berbeda menyerap kombinasi warna yang berbeda, yang berarti peneliti “dapat menganalisis perbedaan kecil dalam kecerahan cahaya yang ditransmisikan melintasi spektrum panjang gelombang untuk menentukan dengan tepat apa yang terbuat dari atmosfer” menurut NASA. Kombinasi WASP-39b dari atmosfer yang meningkat dan transit yang sering menjadikannya target yang sempurna untuk teknik yang disebut spektroskopi transmisi.

Pertama, Teleskop Luar Angkasa James Webb mengungkapkan atmosfer gas yang jauh dipenuhi dengan karbon dioksida
Serangkaian kurva cahaya dari JWST’s Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) menunjukkan perubahan kecerahan tiga panjang gelombang (warna) cahaya yang berbeda dari sistem bintang WASP-39 dari waktu ke waktu saat planet transit bintang 10 Juli 2022.
Kredit: Ilustrasi: NASA, ESA, CSA, dan L. Hustak (STScI); Sains: Tim Sains Rilis Awal Komunitas JWST Transiting Exoplanet

Tim menggunakan Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) JWST untuk pengamatan ini. “Begitu data muncul di layar saya, fitur karbon dioksida yang besar menangkap saya,” Zafar Rustamkulov, seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Johns Hopkins dan anggota tim Ilmu Rilis Awal Komunitas Transit Exoplanet JWST, yang melakukan penyelidikan ini, mengatakan dalam sebuah pernyataan. “Itu adalah momen spesial, melewati ambang penting dalam ilmu planet ekstrasurya.”

[Related: Newly discovered exoplanet may be a ‘Super Earth’ covered in water.]

Mengukur perbedaan halus dalam kecerahan begitu banyak warna tunggal di kisaran 3 hingga 5,5 mikron dalam spektrum transmisi planet ekstrasurya adalah yang pertama bagi para peneliti, NASA melaporkan. Sangat penting untuk mengakses bagian spektrum ini ketika mengukur berapa banyak gas, air, metana, dan karbon dioksida di planet ekstrasurya.

See also  Dua perusahaan akan merancang pakaian luar angkasa NASA berikutnya

“Mendeteksi sinyal karbon dioksida yang begitu jelas pada WASP-39 b menjadi pertanda baik untuk mendeteksi atmosfer di planet berukuran lebih kecil, planet terestrial,” kata pemimpin tim Natalie Batalha dari University of California di Santa Cruz dalam pernyataan NASA.

Bagi para ilmuwan, memahami apa yang membentuk atmosfer planet itu penting karena ia menawarkan jendela ke asal-usul dan evolusinya. “Molekul karbon dioksida adalah pelacak sensitif dari kisah pembentukan planet,” kata anggota tim peneliti Mike Line dari Arizona State University dalam pernyataan NASA. “Dengan mengukur fitur karbon dioksida ini, kita dapat menentukan berapa banyak padat versus berapa banyak bahan gas yang digunakan untuk membentuk planet raksasa gas ini. Dalam dekade mendatang, JWST akan melakukan pengukuran ini untuk berbagai planet, memberikan wawasan tentang detail bagaimana planet terbentuk dan keunikan tata surya kita sendiri.”