Home Teknologi Menjajal Kesaktian James Webb Menakar Udara Saturnus Mendidih

Menjajal Kesaktian James Webb Menakar Udara Saturnus Mendidih

Boston MA, Gatra.com-  Teleskop Ruang Angkasa James Webb (JWST) milik  NASA megidentifikasi sulfur dioksida di atmosfer planet ekstrasurya. JWST baru saja mencetak gol pertama tentang susunan molekul dan kimiawi yang detail dari langit planet yang jauh. Demikian Space Daily, 23/11.

Susunan instrumen teleskop yang sangat sensitif dilatih di atmosfer "Saturnus panas" - sebuah planet sebesar Saturnus yang mengorbit bintang sekitar 700 tahun cahaya jauhnya - dikenal sebagai WASP-39 b. Sementara JWST dan teleskop luar angkasa lainnya, termasuk Hubble dan Spitzer, sebelumnya telah mengungkap bahan-bahan terisolasi dari atmosfer planet yang panas ini.

Temuan baru memberikan menu lengkap atom, molekul, dan bahkan tanda-tanda kimia aktif dan awan yang mendidih. "Kejelasan sinyal dari sejumlah molekul berbeda dalam data sangat luar biasa," kata Mercedes Lopez-Morales, seorang astronom di Pusat Astrofisika | Harvard dan Smithsonian di Cambridge, Massachusetts, dan salah satu ilmuwan yang berkontribusi pada temuan baru itu.

"Kami telah meramalkan bahwa kami akan melihat banyak dari sinyal tersebut, tapi tetap saja, ketika saya pertama kali melihat datanya, saya terkagum-kagum," kata Lopez-Morales.

Data terbaru juga memberikan petunjuk tentang bagaimana awan di planet ekstrasurya ini mungkin terlihat dari dekat: terbelah daripada satu selimut seragam di atas planet ini.

Temuan ini menjadi pertanda baik bagi kemampuan JWST untuk melakukan berbagai penyelidikan di exoplanet-planet di sekitar bintang lain-yang diharapkan oleh para ilmuwan. Itu termasuk menyelidiki atmosfer planet berbatu yang lebih kecil seperti yang ada di sistem TRAPPIST-1.

"Kami mengamati planet ekstrasurya dengan beberapa instrumen yang, bersama-sama, memberikan spektrum inframerah yang luas dan sejumlah besar sidik jari kimiawi yang tidak dapat diakses hingga JWST," kata Natalie Batalha, seorang astronom di University of California, Santa Cruz, yang berkontribusi pada dan membantu mengoordinasikan penelitian baru. "Data seperti ini adalah pengubah permainan."

Kumpulan penemuan dirinci dalam satu set lima makalah ilmiah baru yang dikirimkan, tersedia di server pracetak arXiv. Di antara pengungkapan yang belum pernah terjadi sebelumnya adalah deteksi pertama sulfur dioksida di atmosfer planet ekstrasurya, sebuah molekul yang dihasilkan dari reaksi kimia yang dipicu oleh cahaya berenergi tinggi dari bintang induk planet tersebut. Di Bumi, lapisan pelindung ozon di atmosfer bagian atas dibuat dengan cara yang sama.

"Pendeteksian belerang dioksida yang mengejutkan akhirnya menegaskan bahwa fotokimia membentuk iklim 'Saturnus panas'," kata Diana Powell, rekan NASA Hubble, astronom di Pusat Astrofisika dan anggota inti tim yang membuat penemuan belerang dioksida. "Iklim bumi juga dibentuk oleh fotokimia, jadi planet kita memiliki lebih banyak kesamaan dengan 'Saturnus panas' daripada yang kita ketahui sebelumnya!"

Jea Adams, seorang mahasiswa pascasarjana di Harvard dan peneliti di Pusat Astrofisika, menganalisis data yang mengonfirmasi sinyal belerang dioksida.

"Sebagai peneliti awal karir di bidang atmosfer planet ekstrasurya, sangat menarik untuk menjadi bagian dari deteksi seperti ini," kata Adams. "Proses analisis data ini terasa ajaib. Kami melihat petunjuk tentang fitur ini di data awal, tetapi instrumen berpresisi lebih tinggi ini mengungkapkan tanda SO2 dengan jelas dan membantu kami memecahkan teka-teki."

Pada perkiraan suhu 1.600 derajat Fahrenheit dan atmosfer yang sebagian besar terbuat dari hidrogen, WASP-39 b diyakini tidak layak huni. Planet ekstrasurya telah dibandingkan dengan Saturnus dan Jupiter, dengan massa yang mirip dengan Saturnus, tetapi ukuran keseluruhannya sebesar Jupiter. Tetapi pekerjaan baru menunjukkan cara untuk menemukan bukti kehidupan potensial di planet yang dapat dihuni.

Kedekatan planet dengan bintang induknya—delapan kali lebih dekat dari Merkurius ke matahari—juga menjadikannya laboratorium untuk mempelajari efek radiasi dari bintang induk pada planet ekstrasurya. Pengetahuan yang lebih baik tentang hubungan bintang-planet harus membawa pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana proses ini menciptakan keragaman planet yang diamati di galaksi.

Konstituen atmosfer lain yang terdeteksi oleh JWST termasuk natrium, kalium, dan uap air, yang mengonfirmasi pengamatan teleskop ruang angkasa dan darat sebelumnya serta menemukan fitur air tambahan, pada panjang gelombang yang lebih panjang, yang belum pernah terlihat sebelumnya.

JWST juga melihat karbon dioksida pada resolusi yang lebih tinggi, memberikan data dua kali lebih banyak dari yang dilaporkan dari pengamatan sebelumnya. Sementara itu, karbon monoksida terdeteksi, tetapi tanda metana dan hidrogen sulfida yang jelas tidak ada dalam data. Jika ada, molekul-molekul ini terjadi pada tingkat yang sangat rendah, sebuah temuan yang signifikan bagi para ilmuwan yang membuat inventarisasi kimia planet ekstrasurya untuk lebih memahami pembentukan dan perkembangan dunia yang jauh ini.

Menangkap spektrum luas atmosfer WASP-39 b merupakan tur ilmiah, karena tim internasional yang berjumlah ratusan secara independen menganalisis data dari empat mode instrumen JWST yang dikalibrasi dengan baik. Mereka kemudian membuat perbandingan antar-temuan yang mendetail, menghasilkan hasil yang lebih bernuansa ilmiah.

JWST melihat alam semesta dalam cahaya infra merah, di ujung merah spektrum cahaya di luar apa yang dapat dilihat mata manusia, yang memungkinkan teleskop mengambil sidik jari kimiawi yang tidak dapat dideteksi dalam cahaya tampak.

Masing-masing dari ketiga instrumen tersebut bahkan memiliki beberapa versi "IR" inframerah dalam namanya: NIRSpec, NIRCam dan NIRISS.

Untuk melihat cahaya dari WASP-39 b, JWST melacak planet saat melintas di depan bintangnya, memungkinkan sebagian cahaya bintang menyaring atmosfer planet. Berbagai jenis bahan kimia di atmosfer menyerap warna spektrum cahaya bintang yang berbeda, sehingga warna yang hilang memberi tahu para astronom molekul mana yang ada.

Dengan mengurai atmosfer planet ekstrasurya secara tepat, instrumen JWST bekerja jauh melampaui harapan para ilmuwan, dan mereka menjanjikan fase baru eksplorasi di antara beragam planet ekstrasurya di galaksi.

"Saya menantikan untuk melihat apa yang kita temukan di atmosfer planet terestrial kecil," kata Lopez-Morales.

56