Webb NASA Melihat Lebih Dekat ke Planet Misterius

Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA telah mengamati planet yang jauh di luar tata surya kita dan tidak seperti apa pun di dalamnya untuk mengungkapkan kemungkinan dunia yang sangat reflektif dengan atmosfer beruap. Ini adalah tampilan paling dekat di dunia misterius, “mini-Neptunus” yang sebagian besar tidak dapat ditembus oleh pengamatan sebelumnya.

Dan sementara planet, yang disebut GJ 1214 b, terlalu panas untuk menampung lautan cair-air, air dalam bentuk uap masih bisa menjadi bagian utama dari atmosfernya.

“Planet ini benar-benar diselimuti oleh semacam kabut atau lapisan awan,” kata Eliza Kempton, seorang peneliti di University of Maryland dan penulis utama makalah baru, yang diterbitkan di Nature, di planet ini. “Atmosfer tetap benar-benar tersembunyi dari kami sampai pengamatan ini.” Dia mencatat bahwa, jika memang kaya air, planet ini bisa menjadi “dunia air”, dengan material air dan es dalam jumlah besar pada saat pembentukannya.

Untuk menembus penghalang setebal itu, tim peneliti mengambil kesempatan dengan pendekatan baru: Selain melakukan pengamatan standar – menangkap cahaya bintang induk yang telah disaring melalui atmosfer planet – mereka melacak GJ 1214 b melalui hampir seluruh orbitnya. bintang.

Pengamatan ini menunjukkan kekuatan Mid-Infrared Instrument (MIRI) Webb, yang memandang panjang gelombang cahaya di luar bagian spektrum elektromagnetik yang dapat dilihat mata manusia. Dengan menggunakan MIRI, tim peneliti mampu membuat semacam “peta panas” planet saat mengorbit bintang. Peta panas terungkap – tepat sebelum orbit planet membawanya di belakang bintang, dan saat muncul di sisi lain – baik sisi siang maupun malamnya, mengungkap detail komposisi atmosfer.

“Kemampuan untuk mendapatkan orbit penuh sangat penting untuk memahami bagaimana planet mendistribusikan panas dari sisi siang ke sisi malam,” kata Kempton. “Ada banyak kontras antara siang dan malam. Sisi malam lebih dingin dari sisi siang.” Faktanya, suhu bergeser dari 535 menjadi 326 derajat Fahrenheit (dari 279 menjadi 165 derajat Celcius).

Pergeseran sebesar itu hanya mungkin terjadi di atmosfer yang terdiri dari molekul-molekul yang lebih berat, seperti air atau metana, yang terlihat serupa saat diamati oleh MIRI. Itu berarti atmosfer GJ 1214 b tidak terdiri terutama dari molekul hidrogen yang lebih ringan, kata Kempton, yang berpotensi menjadi petunjuk penting bagi sejarah dan pembentukan planet ini – dan mungkin permulaannya yang berair.

“Ini bukan suasana primordial,” katanya. “Itu tidak mencerminkan komposisi bintang induk yang terbentuk di sekitarnya. Alih-alih, ia kehilangan banyak hidrogen, jika dimulai dengan atmosfer yang kaya hidrogen, atau terbentuk dari unsur-unsur yang lebih berat – bahan yang lebih dingin dan kaya air.

Cooler Than Expected

Dan sementara planet itu panas menurut standar manusia, itu jauh lebih dingin dari yang diharapkan, catat Kempton. Itu karena atmosfernya yang luar biasa berkilau, yang mengejutkan para peneliti, memantulkan sebagian besar cahaya dari bintang induknya daripada menyerapnya dan menjadi lebih panas.

Pengamatan baru dapat membuka pintu untuk pengetahuan yang lebih dalam tentang jenis planet yang diselimuti ketidakpastian. Mini-Neptunus – atau sub-Neptunus sebagaimana mereka disebut di koran – adalah jenis planet yang paling umum di galaksi, tetapi misterius bagi kita karena tidak terjadi di tata surya kita. Pengukuran sejauh ini menunjukkan bahwa mereka secara luas mirip dengan, katakanlah, versi Neptunus kita yang diperkecil. Di luar itu, sedikit yang diketahui.

“Selama hampir satu dekade terakhir, satu-satunya hal yang benar-benar kita ketahui tentang planet ini adalah atmosfernya berawan atau berkabut,” kata Rob Zellem, seorang peneliti planet ekstrasurya yang bekerja dengan rekan penulis dan sesama peneliti planet ekstrasurya Tiffany Kataria di Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan. “Makalah ini memiliki implikasi yang sangat keren untuk interpretasi iklim tambahan yang terperinci – untuk melihat fisika terperinci yang terjadi di dalam atmosfer planet ini.”

Pekerjaan baru ini menunjukkan bahwa planet tersebut mungkin telah terbentuk lebih jauh dari bintangnya, jenis yang dikenal sebagai katai merah, kemudian berputar secara bertahap ke dalam orbit dekat saat ini. Tahun planet – satu orbit mengelilingi bintang – hanya membutuhkan 1,6 hari Bumi.

“Penjelasan paling sederhana, jika Anda menemukan planet yang sangat kaya air, adalah bahwa ia terbentuk lebih jauh dari bintang induknya,” kata Kempton.

Pengamatan lebih lanjut akan diperlukan untuk menjabarkan rincian lebih lanjut tentang GJ 1214 b serta sejarah pembentukan planet lain di kelas mini-Neptunus. Sementara atmosfer berair tampaknya mungkin terjadi di planet ini, komponen metana yang signifikan juga mungkin terjadi. Dan menarik kesimpulan yang lebih luas tentang bagaimana mini-Neptunus terbentuk akan membutuhkan lebih banyak dari mereka untuk diamati secara mendalam.

“Dengan mengamati seluruh populasi objek seperti ini, mudah-mudahan kita bisa membangun cerita yang konsisten,” kata Kempton.

More About the Mission

Teleskop Antariksa James Webb adalah observatorium sains antariksa terkemuka di dunia. Webb akan memecahkan misteri di tata surya kita, melihat jauh ke dunia yang jauh di sekitar bintang lain, dan menyelidiki struktur misterius dan asal mula alam semesta kita dan tempat kita di dalamnya. Webb adalah program internasional yang dipimpin oleh NASA dengan mitranya, ESA (European Space Agency), dan CSA (Canadian Space Agency).

MIRI dikembangkan melalui kemitraan 50-50 antara NASA dan ESA. Laboratorium Propulsi Jet NASA memimpin upaya AS untuk MIRI, dan konsorsium multinasional lembaga astronomi Eropa berkontribusi untuk ESA. George Rieke dari University of Arizona adalah ketua tim sains MIRI. Gillian Wright adalah penyelidik utama MIRI Eropa. Alistair Glasse dengan UK ATC adalah ilmuwan instrumen MIRI, dan Michael Ressler adalah ilmuwan proyek A.S. di JPL. Laszlo Tamas dengan UK ATC mengelola Konsorsium Eropa. Pengembangan cryocooler MIRI dipimpin dan dikelola oleh JPL, bekerja sama dengan Northrop Grumman di Pantai Redondo, California, dan Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. Caltech mengelola JPL untuk NASA.

Credit : NASA’s Webb Takes Closest Look Yet at Mysterious Planet