Washington DC, Gatra.com- Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA telah menangkap tanda air bersama dengan bukti awan dan kabut, di atmosfer yang mengelilingi planet gas raksasa panas dan bengkak yang mengorbit bintang mirip Matahari yang jauh. Space Daily, 12/07.

Pengamatan mengungkapkan keberadaan molekul gas tertentu berdasarkan penurunan kecil dalam kecerahan warna cahaya yang tepat, adalah yang paling detail dari jenisnya hingga saat ini. Ini menunjukkan kemampuan Webb yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk menganalisis atmosfer planet berjarak ratusan tahun cahaya.

Sementara Teleskop Luar Angkasa Hubble telah menganalisis banyak atmosfer planet ekstrasurya selama dua dekade terakhir, menangkap deteksi air pertama yang jelas pada tahun 2013, pengamatan Webb yang langsung dan lebih rinci menandai lompatan besar ke depan dalam upaya untuk mengkarakterisasi planet yang berpotensi layak huni di luar Bumi.

WASP-96 b adalah salah satu dari lebih dari 5.000 exoplanet yang dikonfirmasi di Bima Sakti. Terletak sekitar 1.150 tahun cahaya di konstelasi langit selatan Phoenix, itu merupakan jenis gas raksasa yang tidak memiliki analog langsung di Tata Surya kita.

Dengan massa kurang dari setengah Jupiter dan diameter 1,2 kali lebih besar, WASP-96 b jauh lebih bengkak daripada planet mana pun yang mengorbit Matahari kita. Dan dengan suhu lebih besar dari 1000 ^oF, secara signifikan lebih panas. WASP-96 b mengorbit sangat dekat dengan bintangnya yang mirip Matahari, hanya sepersembilan jarak antara Merkurius dan Matahari, menyelesaikan satu sirkuit orbit hanya setiap 3,5 hari Bumi.

Kombinasi ukuran besar, periode orbit pendek, atmosfer bengkak, dan kurangnya cahaya yang mencemari objek di langit membuat WASP-96 b menjadi target ideal untuk pengamatan atmosfer.

Pada 21 Juni, Webb's Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) mengukur cahaya dari sistem WASP-96 selama 6,4 jam saat planet bergerak melintasi bintang. Hasilnya adalah kurva cahaya yang menunjukkan peredupan keseluruhan cahaya bintang selama transit, dan spektrum transmisi yang mengungkapkan perubahan kecerahan masing-masing panjang gelombang cahaya inframerah antara 0,6 dan 2,8 mikron.

Sementara kurva cahaya menegaskan sifat-sifat planet yang telah ditentukan dari pengamatan lain - keberadaan, ukuran, dan orbit planet - spektrum transmisi mengungkapkan detail atmosfer yang sebelumnya tersembunyi: tanda air yang tidak ambigu, indikasi kabut, dan bukti awan yang dianggap tidak ada berdasarkan pengamatan sebelumnya.

Spektrum transmisi dibuat dengan membandingkan cahaya bintang yang disaring melalui atmosfer planet saat bergerak melintasi bintang dengan cahaya bintang tanpa filter yang terdeteksi saat planet berada di samping bintang. Para peneliti dapat mendeteksi dan mengukur kelimpahan gas-gas utama di atmosfer planet berdasarkan pola penyerapan - lokasi dan ketinggian puncak pada grafik. Dengan cara yang sama seperti orang memiliki sidik jari dan urutan DNA yang berbeda, atom dan molekul memiliki pola karakteristik panjang gelombang yang mereka serap.

Spektrum WASP-96 b yang ditangkap oleh NIRISS tidak hanya spektrum transmisi inframerah-dekat paling rinci dari atmosfer planet ekstrasurya yang ditangkap hingga saat ini, tetapi juga mencakup rentang panjang gelombang yang sangat luas, termasuk cahaya merah tampak dan sebagian spektrum yang sebelumnya tidak dapat diakses dari teleskop lain (panjang gelombang lebih dari 1,6 mikron).

Bagian spektrum ini sangat sensitif terhadap air serta molekul kunci lainnya seperti oksigen, metana, dan karbon dioksida, yang tidak langsung terlihat dalam spektrum WASP-96 b, tetapi seharusnya dapat dideteksi di planet ekstrasurya lain yang direncanakan untuk diamati oleh Webb .

Para peneliti akan dapat menggunakan spektrum untuk mengukur jumlah uap air di atmosfer, membatasi kelimpahan berbagai elemen seperti karbon dan oksigen, dan memperkirakan suhu atmosfer dengan kedalaman. Mereka kemudian dapat menggunakan informasi ini untuk membuat kesimpulan tentang keseluruhan susunan planet, serta bagaimana, kapan, dan di mana ia terbentuk.

Garis biru pada grafik adalah model yang paling cocok yang memperhitungkan data, sifat yang diketahui dari WASP-96 b dan bintangnya (misalnya, ukuran, massa, suhu), dan asumsi karakteristik atmosfer.

Detail luar biasa dan kejelasan pengukuran ini dimungkinkan karena desain canggih Webb. Cermin berlapis emas seluas 270 kaki persegi mengumpulkan cahaya inframerah secara efisien. Spektrograf presisinya menyebarkan cahaya menjadi pelangi ribuan warna inframerah. Dan detektor inframerah sensitifnya mengukur perbedaan kecerahan yang sangat halus.

NIRISS mampu mendeteksi perbedaan warna hanya sekitar seperseribu mikron (perbedaan antara hijau dan kuning sekitar 50 mikron), dan perbedaan kecerahan antara warna-warna tersebut beberapa ratus bagian per juta.

Selain itu, stabilitas ekstrim Webb dan lokasi orbitnya di sekitar titik Lagrange 2 kira-kira satu juta mil jauhnya dari efek kontaminasi atmosfer bumi membuat tampilan tanpa gangguan dan data bersih yang dapat dianalisis relatif cepat.

Spektrum yang luar biasa rinci - dibuat dengan menganalisis secara simultan 280 spektrum individu yang ditangkap selama pengamatan - hanya memberikan petunjuk tentang apa yang Webb simpan untuk penelitian planet ekstrasurya.

Selama tahun mendatang, para peneliti akan menggunakan spektroskopi untuk menganalisis permukaan dan atmosfer beberapa lusin planet ekstrasurya, dari planet berbatu kecil hingga raksasa yang kaya akan gas dan es. Hampir seperempat dari waktu pengamatan Siklus 1 Webb dialokasikan untuk mempelajari exoplanet dan materi yang membentuknya.

Pengamatan NIRISS ini menunjukkan bahwa Webb memiliki kekuatan untuk mengkarakterisasi atmosfer planet ekstrasurya-termasuk planet yang berpotensi layak huni-dengan sangat detail.