Di luar angkasa terdapat nama exoplanet yang tidak biasa Gliese 3470 b (GJ 3470 b.) Ini adalah dunia yang pelik, seperti kacukan antara Bumi dan Neptunus. Ia memiliki inti berbatu seperti Bumi, tetapi dikelilingi oleh atmosfer yang terbuat dari hidrogen dan helium. Gabungan itu tidak seperti apa-apa dalam Sistem Suria kita sendiri.
Planet ini mengorbit bintang kerdil merah yang disebut Gliese 3470, di konstelasi Cancer. GJ 3470 b adalah kira-kira 12.6 jisim Bumi, yang bermaksud kira-kira separuh antara Bumi dan Neptunus secara besar-besaran. (Neptunus kira-kira 17 jisim Bumi.)
Terima kasih kepada misi Kepler, kita tahu bahawa terdapat banyak eksoplanet dalam jisim ini. Ada kemungkinan sehingga 80% planet berada dalam julat ini, walaupun misi exoplanet masa depan pasti akan menjelaskannya. Sehingga kini, ahli astronomi belum melihat suasana salah satu planet ini, dan pembentukannya sedikit misteri.
Teleskop ruang angkasa Hubble dan Spitzer telah bekerjasama untuk melihat secara dekat suasana GJ 3470 b, dan ini pertama kalinya para astronom dapat mengenal pasti cap jari kimia atmosfer planet seperti ini. Apa yang mereka dapati adalah bahawa planet ini mempunyai atmosfer hidrogen dan helium yang hampir asli, tanpa unsur-unsur yang lebih berat.
Dan itu menimbulkan sedikit misteri.
"Kami tidak mempunyai sesuatu seperti ini di tata surya, dan itulah yang membuatnya mengejutkan."
Björn Benneke dari Universiti Montreal di Kanada
Separuh Bintang, Separuh Planet?
GJ 3470 b, dengan atmosfer hidrogen dan helium, lebih mirip bintang daripada planet dalam beberapa cara. Matahari kita sendiri adalah 73% hidrogen, dan selebihnya hampir semua helium. Hanya sebahagian kecil Matahari yang mempunyai unsur yang lebih berat seperti oksigen, neon, besi, dan karbon. Raksasa gas Jupiter dan Saturnus kebanyakannya hidrogen dan helium, tetapi mereka juga mengandungi sebatian lain seperti metana dan amonia, serta unsur-unsur yang lebih berat. Sebatian tersebut hampir tidak ada dalam GJ 3470 b.
“Ini adalah penemuan besar dari perspektif pembentukan planet. Planet ini mengorbit sangat dekat dengan bintang dan jauh lebih besar daripada Musytari - 318 kali jisim Bumi - tetapi telah berjaya mewujudkan atmosfer hidrogen / helium primordial yang sebahagian besarnya 'tidak tercemar' oleh unsur-unsur yang lebih berat, "kata Björn Benneke dari University of Montreal di Kanada, dalam siaran akhbar NASA. "Kami tidak mempunyai sesuatu seperti ini di tata surya, dan itulah yang membuatnya mengejutkan."
Ahli astronomi di sebalik karya ini menggabungkan keupayaan panjang gelombang kedua teleskop angkasa untuk melihat suasana GJ 3470 b dengan baik. Mereka melakukannya dengan mengukur penyerapan cahaya bintang ketika eksoplanet melintas di depan bintang tuan rumahnya. Mereka juga mengukur kehilangan cahaya yang dipantulkan ketika eksoplanet melewati bintang. Secara keseluruhan, sepasang teleskop ruang angkasa memerhatikan 12 transit dan 20 gerhana.
Ahli astronomi menggunakan spektroskopi untuk mengenal pasti cap jari kimia hidrogen dan helium di atmosfera, dan sifat atmosfera planet ini menjadikan semuanya mungkin. Cukup jelas dengan jerebu yang sangat sedikit, yang bermaksud mereka dapat melihat ke dalam suasana. "Buat pertama kalinya kami mempunyai tanda spektroskopi dunia seperti ini," kata Benneke.
Tetapi spektroskopi itu mendedahkan sesuatu yang tidak dijangka. Ahli astronomi berpendapat bahawa mereka akan menemui komposisi kimia yang serupa dengan planet Neptunus, dengan unsur-unsur yang lebih berat seperti oksigen dan karbon. Tetapi sebaliknya mereka menjumpai suasana yang menyerupai Matahari.
"... kami menjumpai suasana yang sangat miskin unsur berat sehingga komposisinya menyerupai komposisi hidrogen / helium yang kaya dengan Matahari."
BJÖRN BENNEKE UNIVERSITI MONTREAL DI CANADA
"Kami menjangkakan suasana yang sangat kaya dengan unsur-unsur yang lebih berat seperti oksigen dan karbon yang membentuk wap air dan gas metana yang banyak, serupa dengan yang kita lihat di Neptunus," kata Benneke. "Sebaliknya, kami menjumpai suasana yang sangat buruk dengan unsur-unsur berat sehingga komposisinya menyerupai komposisi hidrogen / helium yang kaya dengan Matahari."
Menyusunnya Bersama
Sekarang para ahli astronomi berjaya mengatasi atmosfer eksoplanet, berkat gabungan gabungan teleskop angkasa Hubble dan Spitzer, mereka dapat mulai memahami bagaimana planet aneh ini terbentuk.
GJ 3470 b berbeza dengan eksoplanet lain. Ahli astronomi berpendapat bahawa eksoplanet lain, misalnya Hot Jupiters, terbentuk pada jarak yang sangat jauh dari Matahari mereka, dan kemudian berhijrah ke dalam. Tetapi ahli astronomi berpendapat bahawa eksoplanet ini terbentuk sangat dekat dengan bintang kerdil merahnya, dekat dengan tempat ia berada hari ini.
Ia kemungkinan terbentuk sebagai objek berbatu kecil pada mulanya, masuk ke tengah cakera protoplanet, sekitar waktu yang sama dengan bintang terbentuk. Ia akan mengumpulkan, atau menambah, suasananya dari bahan primordial yang sama dalam cakera yang dibentuk bintang itu. Dan itu akan menjelaskan atmosfer hidrogen / heliumnya, dan mengapa ia kekurangan unsur-unsur yang lebih berat.
"Ini adalah penemuan besar dari perspektif pembentukan planet."
BJÖRN BENNEKE UNIVERSITI MONTREAL DI CANADA
"Kami melihat objek yang dapat menghasilkan hidrogen dari cakera protoplanet tetapi tidak lari untuk menjadi Musytari panas," kata Benneke. "Ini adalah rejim yang menarik."
Apa yang mungkin berlaku adalah bahawa ia masih bertambah dari cakera, tetapi bintang itu semakin cepat, dan cakera itu hilang. Ini menghalang GJ 3470 b untuk tumbuh lebih besar dan menjadi lebih seperti raksasa gas di Sistem Suria kita, dengan unsur-unsur yang lebih berat di atmosfera mereka.
Buat masa ini, di sinilah pemahaman kita mengenai eksoplanet menarik dan aneh ini. Tetapi apabila Teleskop Angkasa James Webb (JWST) aktif dan beroperasi, ia akan memberitahu kita lebih banyak lagi.
JWST adalah teleskop ruang angkasa yang kuat yang dapat melihat inframerah dengan kepekaan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Ia akan dapat menyelidiki suasana GJ 3470 b, dan eksoplanet lain, dan mendedahkan perkara yang belum dapat dilihat. Secara khusus, ia akan memerhatikan panjang gelombang yang menjadikan kabur kabur hampir telus.
Kemudian, pemahaman kita tentang semua eksoplanet, bukan hanya yang satu ini, akan berkembang pesat.
Sumber:
- Siaran Akhbar: Suasana Planet Midsize Dedahkan oleh Hubble, Spitzer
- Wikipedia: Gliese 3470 b
- Teleskop Angkasa Spitzer
