PARA astronom berhasil mengungkap rahasia atmosfer sebuah planet ekstrasolar (exoplanet) yang sangat panas dan memiliki tingkat kepadatan unik menyerupai makanan ringan marshmallow. Temuan ini diperoleh dengan memanfaatkan data dari Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST).
Planet yang menjadi objek pengamatan tersebut adalah WASP-17b, sebuah eksoplanet yang terletak sekitar 1.300 tahun cahaya dari Bumi. WASP-17b memiliki massa sekitar 0,8 kali massa Jupiter, namun lebarnya mencapai dua kali lipat dari planet terbesar di Tata Surya tersebut. Kondisi ini memberikannya kepadatan sangat rendah atau super-puff yang sebanding dengan tekstur marshmallow.
Selain kepadatannya yang tidak biasa, WASP-17b mengorbit sangat dekat dengan bintang induknya. Planet ini hanya membutuhkan waktu kurang dari empat hari Bumi untuk menyelesaikan satu putaran orbit. Jarak yang sangat dekat tersebut memicu suhu di planet berjenis hot Jupiter ini melonjak sangat tinggi.
Memetakan Atmosfer Tiga Dimensi
Mengingat kondisinya yang ekstrem, atmosfer WASP-17b juga tergolong sangat tidak biasa. Dengan menggunakan teknik baru yang disebut transmission strings, tim ilmuwan memetakan kontur atmosfer planet tersebut. Hasilnya menunjukkan bahwa atmosfer WASP-17b berbentuk menyerupai cincin dengan struktur menonjol yang digambarkan seperti “permata” (gems).
“Planet itu labil, atmosfernya kompleks dan kacau,” ujar Hannah Wakeford, anggota tim peneliti dari Universitas Bristol, dalam sebuah pernyataan. “Kenyataan bahwa semua angka ini menyatu dan menunjukkan kepada kita gambaran yang sangat terstruktur dan dinamis dari dunia raksasa sejauh lebih dari 1.000 tahun cahaya ini sungguh sangat mendebarkan.”
WASP-17b berada dalam kondisi terkunci secara pasang surut (tidally locked). Artinya, satu sisi planet selalu menghadap ke bintang induknya dan terus-menerus dihantam radiasi bintang, sedangkan sisi lainnya mengalami malam abadi yang lebih dingin dan menghadap ke ruang angkasa luar.
Dengan membuat pemetaan 3D secara mendalam, para peneliti menemukan bahwa komposisi kimia dan suhu atmosfer WASP-17b bergeser antara sisi siang dan malam, sesuai dengan teori dan pemodelan yang ada.
Teknik Baru Transmission Strings
Pengamatan ini dimungkinkan karena teknik transmission strings melacak WASP-17b saat melintas atau melintas transit di depan bintangnya. Metode tersebut menangkap komposisi cahaya di sekitar tepi atau limb atmosfer planet dari berbagai sudut. Teknik ini mengungguli pendekatan standar, sebab pemodelan tradisional hanya memetakan cahaya sebagai rata-rata di seluruh limb.
“Daripada menganggap atmosfer Anda berbentuk lingkaran dengan jari-jari yang sama di seluruh sisinya, teknik kami memungkinkan Anda untuk menarik jarak yang berbeda dari pusat ke tepi planet,” kata Lili Alderson dari Universitas Cornell. “Kami dapat mengitari bagian tepinya.”
“Jadi, bisa dikatakan kita telah melangkah dari sekadar melihat cincin menjadi memahami di mana letak batu permata pada cincin tersebut.”
Pemodelan menunjukkan penampakan berbentuk “permata” tersebut muncul ketika angin panas dari planet mencapai garis khatulistiwa dan sisi malam WASP-17b, sehingga atmosfer di sisi yang lebih dingin mengembang.
“Teori memprediksi bahwa sisi pagi dan malam harus memiliki perbedaan suhu yang kuat, dan WASP-17b sangat cocok dengan tren tersebut – sangat tepat dengan apa yang kami pikirkan.”
Penerapan metode transmission strings ini menjadi langkah maju yang menjanjikan dalam pemodelan atmosfer untuk lebih dari 6.000 eksoplanet yang terdaftar dalam katalog NASA.
“Ini adalah pembuktian konsep bahwa planet pada kenyataannya adalah objek 3D, dan secara konsisten, saat mereka mengelilingi bintangnya, apa yang kita prediksikan bakal terjadi memang benar-benar terjadi,” pungkas Alderson. “Melangkah melampaui latihan komputasi dan melihatnya secara nyata adalah hal yang berbeda.”
Hasil penelitian tim ilmuwan ini telah dipublikasikan di jurnal Nature Astronomy pada Rabu (14/10). (Space/Z-2)