Home Teknologi Ilmuwan Temukan Batuan 'Alien' di Kuburan Planet Luar Surya

Ilmuwan Temukan Batuan 'Alien' di Kuburan Planet Luar Surya

Arizona, Gatra.com- Para astronom telah menemukan jenis batuan yang belum pernah dilihat sebelumnya, terdiri dari rasio mineral yang tidak biasa, di dalam sisa-sisa dunia asing  yang terkoyak oleh bintang induk mereka yang sekarat. Penelitian menunjukkan bahwa planet ekstrasurya semacam itu dibangun dari susunan material yang jauh lebih luas daripada yang diperkirakan sebelumnya. Live Science, 24/11.

Dalam studi baru, para peneliti mengamati 23 katai putih – sisa-sisa kecil dan padat dari bintang bermassa rendah dan menengah yang mati – dalam jarak 650 tahun cahaya dari matahari. Saat bintang-bintang ini sekarat dan bertransisi menjadi katai putih, mereka mengoyak eksoplanet yang mengorbitnya.

Jadi, atmosfer katai putih ini mengandung unsur dari dunia asing yang mereka hancurkan. Para peneliti bekerja di luar rasio unsur-unsur yang berbeda di atmosfer katai putih dengan menganalisis cahaya yang dipancarkan oleh bintang-bintang; kemudian, mereka menghitung susunan mineral yang paling mungkin yang membentuk dunia asing yang dilenyapkan.

Para peneliti menemukan bahwa hanya satu dari katai putih yang berisi sisa-sisa planet ekstrasurya dengan susunan geologis yang mirip dengan Bumi. Dalam sisa bintang mati, para peneliti menemukan sisa-sisa exoplanet yang terbuat dari batuan alien (asing) yang tidak pernah terlihat di planet kita atau di tata surya lainnya . Batuan itu sangat berbeda dari yang diketahui sains sehingga para peneliti bahkan harus membuat nama baru untuk mengklasifikasikannya.

"Sementara beberapa exoplanets yang pernah mengorbit bintang kerdil putih muncul mirip dengan Bumi, sebagian besar memiliki jenis batuan yang eksotis dengan tata surya kita," penulis utama Siyi Xu, seorang astronom di Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory National (NOIRLab) di Arizona, mengatakan dalam sebuah pernyataan . "Mereka tidak memiliki rekan langsung di tata surya."

Katai putih terbentuk ketika bintang deret utama, seperti matahari, kehabisan bahan bakar nuklirnya dan mulai membengkak menjadi raksasa merah sebelum runtuh karena beratnya sendiri menjadi inti bintang yang sangat padat dan dingin. Selama proses ini, bintang-bintang sekarat ini melepaskan awan gas super panas yang menelan planet-planet yang mengorbitnya.

Beberapa planet ekstrasurya dapat menahan serangan kosmik ini, tetapi sebagian besar terlempar dari orbitnya dan kemudian terkoyak oleh medan gravitasi katai putih yang kuat . Ini dikenal sebagai gangguan pasang surut; dan begitu planet ini terkoyak, katai putih menarik sisa-sisa planet ke dalam dalam proses yang dikenal sebagai akresi.

Biasanya, atmosfer katai putih hanya mengandung hidrogen dan helium, karena setiap elemen yang lebih berat tenggelam ke dalam inti super padat bintang. Jadi, ketika cahaya yang dipancarkan bintang-bintang menunjukkan adanya unsur-unsur lain yang lebih berat, para peneliti berasumsi bahwa itu pasti berasal dari pertambahan planet ekstrasurya.

Para ilmuwan telah memperkirakan bahwa sekitar 25% dari semua katai putih mengandung sisa-sisa planet ekstrasurya yang mati atau disebut katai putih tercemar. Kuburan exoplanet ini telah menjadi topik penelitian hangat di kalangan astronom karena para ilmuwan dapat menggunakannya untuk menyimpulkan sifat-sifat benda yang pernah mengelilinginya.

Dalam studi baru, para peneliti fokus pada katai putih tercemar yang sudah memiliki data pengukuran yang tepat menunjukkan rasio magnesium, kalsium, silikon dan besi di atmosfer mereka. Para astronom berpikir elemen-elemen ini umum di inti dan mantel planet ekstrasurya, yang membentuk mayoritas planet di bawah kerak bagian luar. Dengan menghitung rasio unsur-unsur ini, para ilmuwan dapat merekayasa balik mineral-mineral yang akan membentuk isi perut planet yang berbatu.

Untuk melakukan ini, para peneliti menggunakan serangkaian perhitungan yang sebelumnya "bekerja dengan sangat baik" ketika digunakan untuk "mengklasifikasikan batuan di Bumi" dengan data serupa, kata rekan penulis Keith Putirka, seorang ahli geologi di California State University, kepada Live Science.

Namun, hasilnya mengungkapkan bahwa sebagian besar "mengejutkan" mineral yang membentuk planet ekstrasurya ini sangat berbeda dari yang mereka harapkan, kata Putirka.

“Di Bumi, batuan yang terdapat di mantel sebagian besar terdiri dari tiga mineral, yaitu olivin, ortopiroksin, dan klinopiroksen,” kata Putirka. Tetapi rasio unsur-unsur di sebagian besar katai putih yang tercemar menunjukkan bahwa beberapa mineral ini tidak mungkin terbentuk, tambahnya.

Sebaliknya, mineral lain yang terdiri dari formulasi berbeda dari periklas dan kuarsa yang kaya magnesium, yang merupakan mineral kristal yang terbuat dari silika, akan terbentuk sebagai gantinya, yang berbeda dari yang diprediksi di planet dalam (Mars, Bumi, Venus dan Merkurius) di tata surya, kata Putirka. Ini bertentangan dengan asumsi masa lalu bahwa planet ekstrasurya akan lebih mirip dengan yang kita lihat di tata surya.

Mineral ini sangat berbeda dari yang kita ketahui sehingga para peneliti harus membuat nama baru untuk mengklasifikasikannya, termasuk "piroksenit kuarsa" dan "periclase dunites." Namun, tidak jelas berapa banyak mineral baru yang ada di katai putih ini. "Eksperimen baru untuk sepenuhnya memahami mineralogi komposisi baru" diperlukan, kata Putirka.

Di masa lalu, penelitian tentang atmosfer katai putih yang tercemar telah difokuskan pada apakah planet ekstrasurya kemungkinan memiliki kerak benua seperti Bumi atau tidak. Kerak benua, menurut para ilmuwan, sangat penting untuk menopang kehidupan di sebuah planet karena menyediakan struktur yang stabil untuk terjadinya evolusi. Oleh karena itu, kemungkinan exoplanet memiliki kerak dapat menjawab pertanyaan tentang kemungkinan kehidupan alien atau kemungkinan menemukan planet ekstrasurya mirip Bumi.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada bulan Februari di jurnal Nature Astronomy, para peneliti mengklaim telah menemukan bukti kerak benua seperti Bumi di atmosfer katai putih yang tercemar. Seperti studi terbaru, makalah ini mencatat bahwa sebagian besar komposisi planet ekstrasurya berbeda dari Bumi, Live Science sebelumnya melaporkan. Tetapi alih-alih fokus pada perbedaan antara komposisi keseluruhan planet, penulis penelitian itu berfokus pada serangkaian elemen tertentu sebagai bukti untuk menyimpulkan keberadaan kerak benua.

Namun, penulis makalah baru tidak yakin. "Kami tidak setuju bahwa identifikasi mereka adalah contoh valid kerak benua," kata Putirka. Asumsi mereka terlalu bergantung pada keberadaan elemen individu seperti aluminium dan lithium, dan tidak cukup pada mineral dari mana mereka berasal, tambahnya.

Para peneliti juga berpikir bahwa tidak mungkin untuk mendeteksi kerak benua di dalam katai putih yang tercemar karena mereka membentuk sebagian kecil dari massa planet ekstrasurya. "Kerak bumi kurang dari 0,5% dari total massanya," kata Putirka. "Jika planet-planet berasimilasi secara besar-besaran ke dalam atmosfer katai putih, mustahil untuk melihat komposisi keraknya."

Tetapi ini tidak berarti bahwa tidak ada harapan dalam pencarian kerak benua di antara planet ekstrasurya. Sebaliknya, para peneliti percaya bahwa mempelajari lebih banyak tentang mineral di dalam mantel planet dapat memberi tahu mereka lebih banyak tentang seberapa besar kemungkinan bahwa dunia tersebut dapat mendukung kerak atau bahkan lempeng tektonik, yang merupakan bagian tumpang tindih dari kerak benua yang bergerak dan bertabrakan satu sama lain menyebabkan gempa dan aktivitas gunung berapi.

"Jika kita memiliki mantel yang tidak mengandung olivin tetapi memiliki kuarsa, atau mantel yang tidak mengandung orthopyroxene tetapi memiliki periklas, sifat termodinamika dan fisik bisa sangat berbeda dan dapat mempengaruhi jenis, ketebalan dan luasnya kerak," kata Putirka. "Eksperimen baru diperlukan untuk benar-benar memahami jenis sejarah geologi yang mungkin terjadi."

Studi ini dipublikasikan secara online pada 2 November di jurnal Nature Astronomy.

4276