Perburuan eksoplanet telah menghasilkan banyak kajian kes yang menarik. Sebagai contoh, tinjauan telah menghasilkan banyak "Hot Jupiters", raksasa gas yang ukurannya serupa dengan Musytari tetapi mengorbit sangat dekat dengan matahari mereka. Jenis eksoplanet ini telah menjadi sumber minat para astronom, terutamanya kerana keberadaan mereka mencabar pemikiran konvensional mengenai di mana gergasi gas dapat wujud dalam sistem bintang.
Oleh itu mengapa pasukan antarabangsa yang diketuai oleh penyelidik dari European Southern Observatory (ESO) menggunakan Teleskop Sangat Besar (VLT) untuk melihat WASP-19b, Jupiter Panas yang terletak 815 tahun cahaya dari Bumi. Dalam pemerhatian ini, mereka melihat bahawa atmosfer planet mengandungi jejak titanium oksida, menjadikan ini pertama kalinya sebatian ini dikesan di atmosfer raksasa gas.
Kajian yang menjelaskan penemuan mereka, berjudul "Pengesanan titanium oksida di atmosfer Musytari panas", baru-baru ini muncul dalam jurnal sains Alam semula jadi.Diketuai oleh Elyar Sedaghati - lulusan baru dari Universiti Teknikal Berlin dan rakan di Balai Cerap Eropah Selatan - pasukan menggunakan data yang dikumpulkan oleh array VLT selama setahun untuk mempelajari WASP-19b.
Seperti semua Musytari Panas, WASP-19b mempunyai jisim yang hampir sama dengan Musytari dan orbitnya sangat dekat dengan matahari. Sebenarnya, tempoh orbitnya sangat pendek - hanya 19 jam - sehingga suhu di atmosfernya dianggarkan mencapai setinggi 2273 K (2000 ° C; 3632 ° F). Lebih dari empat kali lebih panas daripada Venus, di mana suhu cukup panas untuk mencairkan plumbum! Sebenarnya, suhu pada WASP-19b cukup panas untuk mencairkan mineral silikat dan platinum!
Kajian ini bergantung pada instrumen FOcal Reducer / low dispersion Spectrograph 2 (FORS2) pada VLT, instrumen optik pelbagai mod yang mampu melakukan pengimejan, spektroskopi dan kajian cahaya terpolarisasi (polarimetri). Dengan menggunakan FORS2, pasukan mengamati planet ini ketika ia melintas di depan bintangnya (alias membuat transit), yang menunjukkan spektrum berharga dari atmosfernya.
Setelah dengan teliti menganalisis cahaya yang melewati awan kaburnya, pasukan itu terkejut ketika menemui sejumlah titanium oksida (serta natrium dan air). Seperti yang dikatakan oleh Elyar Sedaghati, yang menghabiskan 2 tahun sebagai pelajar ESO untuk mengerjakan projek ini, mengenai penemuan dalam siaran akhbar ES:
“Walau bagaimanapun, mengesan molekul seperti itu bukanlah pencapaian yang mudah. Kita tidak hanya memerlukan data dengan kualiti yang luar biasa, tetapi kita juga perlu melakukan analisis yang canggih. Kami menggunakan algoritma yang meneroka berjuta-juta spektrum yang merangkumi pelbagai komposisi kimia, suhu, dan sifat awan atau jerebu untuk membuat kesimpulan kami.”
Titanium oksida adalah sebatian yang sangat jarang diketahui wujud di atmosfera bintang-bintang sejuk. Dalam kuantiti yang sedikit, ia bertindak sebagai penyerap haba, dan oleh itu mungkin sebahagiannya bertanggungjawab terhadap WASP-19b yang mengalami suhu tinggi seperti itu. Dalam jumlah yang cukup banyak, ia dapat mencegah panas masuk atau keluar dari atmosfer, menyebabkan apa yang dikenali sebagai penyongsangan termal.
Ini adalah fenomena di mana suhu lebih tinggi di atmosfera atas dan lebih rendah ke bawah. Di Bumi, ozon memainkan peranan yang serupa, menyebabkan terbaliknya suhu di stratosfera. Tetapi pada syarikat gergasi gas, ini adalah kebalikan dari apa yang biasanya berlaku. Manakala Musytari, Saturnus, Uranus dan Neptunus mengalami suhu yang lebih sejuk di atmosfera atasnya, suhu jauh lebih panas mendekati inti kerana peningkatan tekanan.
Pasukan percaya bahawa kehadiran sebatian ini dapat memberi kesan yang besar terhadap suhu, struktur dan peredaran atmosfera. Terlebih lagi, fakta bahawa pasukan dapat mengesan sebatian ini (yang pertama untuk penyelidik exoplanet) adalah petunjuk bagaimana kajian exoplanet mencapai tahap terperinci baru. Semua ini mungkin akan memberi kesan yang mendalam terhadap kajian atmosfera exoplanet pada masa akan datang.
Kajian ini juga tidak mungkin dilakukan jika bukan untuk instrumen FORS2, yang ditambahkan ke array VLT dalam beberapa tahun terakhir. Sebagai Henri Boffin, saintis instrumen yang mengetuai projek pembaikan, memberi komen:
“Penemuan penting ini adalah hasil pengubahsuaian instrumen FORS2 yang dilakukan tepat untuk tujuan ini. Sejak itu, FORS2 telah menjadi instrumen terbaik untuk melakukan kajian semacam ini dari peringkat awal.”
Ke depan, jelas bahawa pengesanan oksida logam dan bahan serupa lain di atmosfera eksoplanet juga akan memungkinkan untuk menghasilkan model atmosfera yang lebih baik. Dengan adanya ini, para astronom akan dapat melakukan kajian yang jauh lebih terperinci dan tepat mengenai atmosfera eksoplanet, yang akan membolehkan mereka mengukur dengan lebih pasti sama ada salah satu dari mereka dapat dihuni atau tidak.
Oleh itu, walaupun planet terbaru ini tidak mempunyai peluang untuk menopang kehidupan - anda akan lebih beruntung mencari ketulan ais di gurun Gobi! - penemuannya dapat membantu menunjukkan jalan menuju eksoplanet yang dapat dihuni di masa depan. Selangkah lebih dekat untuk mencari dunia yang dapat menyokong kehidupan, atau mungkin Bumi 2.0 yang sukar difahami!
