PARA astronom yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) milik NASA berhasil mengamati atmosfer sebuah planet raksasa langka yang memiliki suhu relatif mirip dengan Bumi. Planet yang diberi nama TOI-199b tersebut diketahui mengandung metana di atmosfernya, berdasarkan penelitian terbaru yang dipublikasikan dalam Astronomical Journal.
Penemuan ini menarik perhatian para ilmuwan karena sebagian besar planet raksasa yang selama ini ditemukan berada pada kondisi suhu yang ekstrem. Di tata surya, Jupiter dan Saturnus memiliki suhu sangat dingin karena berada jauh dari Matahari. Sementara itu, banyak planet raksasa di luar tata surya yang dikenal sebagai “Jupiter panas” memiliki suhu sangat tinggi karena mengorbit sangat dekat dengan bintang induknya.
TOI-199b berada di antara kedua kategori tersebut. Planet ini termasuk dalam kelompok langka planet raksasa beriklim sedang atau temperate giant planets, dan menjadi salah satu objek pertama yang atmosfernya berhasil dipelajari secara rinci.
Penelitian ini dipimpin tim ilmuwan dari Penn State University dan Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA di California Institute of Technology. Menurut pemimpin penelitian, Renyu Hu, studi terhadap eksoplanet seperti TOI-199b membantu para ilmuwan memahami proses pembentukan dan evolusi sistem planet.
“Salah satu keuntungan utama mempelajari eksoplanet adalah kita dapat mengamati berbagai jenis planet yang tidak ada di tata surya kita. Hal ini memberi wawasan baru tentang bagaimana sistem planet terbentuk dan berkembang,” ujar Hu.
Planet Raksasa dengan Suhu yang Tidak Ekstrem
TOI-199b mengorbit sebuah bintang yang berjarak lebih dari 330 tahun cahaya dari Bumi. Planet tersebut membutuhkan sekitar 100 hari untuk menyelesaikan satu kali orbit.
Suhu atmosfernya diperkirakan mencapai sekitar 175 derajat Fahrenheit atau sekitar 79 derajat Celsius. Meski masih tergolong panas bagi manusia, suhu ini jauh lebih rendah dibandingkan mayoritas planet raksasa yang selama ini dipelajari para astronom.
Sebagai perbandingan, suhu tersebut hampir setara dengan temperatur di dalam mobil yang diparkir di bawah terik matahari pada siang hari.
Kondisi ini membuat TOI-199b lebih hangat dibandingkan Jupiter dan Saturnus, namun jauh lebih sejuk dibandingkan Jupiter panas yang dapat mencapai suhu hingga ribuan derajat Celsius.
James Webb Mengintip Atmosfer Planet
Untuk mempelajari atmosfer TOI-199b, para ilmuwan menggunakan teknik yang dikenal sebagai spektroskopi transmisi.
Metode ini memanfaatkan cahaya bintang yang melewati atmosfer planet ketika planet tersebut melintas di depan bintang induknya. Teleskop James Webb kemudian memecah cahaya tersebut menjadi berbagai panjang gelombang, sehingga para astronom dapat mengidentifikasi unsur dan molekul yang terdapat di atmosfer planet.
Penulis utama penelitian, Aaron Bello-Arufe, menjelaskan setiap unsur kimia meninggalkan pola penyerapan cahaya yang khas, layaknya sidik jari.
“Saat cahaya bintang melewati atmosfer planet, molekul-molekul tertentu akan menyerap panjang gelombang tertentu. Pola inilah yang memungkinkan kami mengidentifikasi komposisi atmosfer planet,” jelasnya.
Tim peneliti mengumpulkan sekitar 20 jam pengamatan untuk mendapatkan data dasar cahaya bintang. Sementara itu, proses transit TOI-199b berlangsung sekitar tujuh jam, jauh lebih lama dibandingkan transit Jupiter panas yang biasanya hanya berlangsung kurang dari satu jam.
Metana, Amonia, dan Karbon Dioksida
Hasil analisis menunjukkan adanya metana dalam atmosfer TOI-199b. Temuan ini sesuai dengan prediksi model teoritis mengenai planet raksasa beriklim sedang.
“Ketika kami membandingkan spektrum selama transit dengan data dasar, terlihat jelas bahwa sebagian cahaya bintang diserap oleh metana di atmosfer planet,” kata Bello-Arufe.
Selain metana, para peneliti juga menemukan indikasi keberadaan amonia dan karbon dioksida. Menurut Hu, pengamatan lanjutan akan membantu ilmuwan mengukur kelimpahan masing-masing gas secara lebih akurat. Data tersebut dapat digunakan untuk menyempurnakan model pembentukan planet dan evolusi atmosfer.
Membantu Memahami Evolusi Planet, Termasuk Bumi
Para peneliti meyakini studi terhadap TOI-199b tidak hanya penting untuk memahami eksoplanet, tetapi juga dapat memberikan wawasan baru mengenai sejarah atmosfer Bumi. Keberhasilan James Webb dalam mengungkap komposisi atmosfer planet raksasa beriklim sedang ini juga membuka peluang bagi penelitian serupa terhadap eksoplanet lainnya di masa depan.
Dengan semakin banyaknya data yang tersedia, para astronom berharap dapat mengetahui apakah TOI-199b merupakan kasus unik atau justru mewakili kelompok planet yang memiliki karakteristik serupa di galaksi kita. (Science Daily/Z-2)