NASA Ungkap Uranus dan Eksoplanet Melalui Kolaborasi Hubble dan New Horizons

TELESKOP Luar Angkasa Hubble milik NASA dan pesawat ruang angkasa New Horizons secara bersamaan mengarahkan pandangannya ke planet Uranus, memungkinkan para ilmuwan untuk membuat perbandingan langsung dari planet tersebut dari dua sudut pandang yang sangat berbeda. Hasil ini memberikan informasi untuk rencana masa depan dalam mempelajari planet serupa di sekitar bintang lain.

Para astronom menggunakan Uranus sebagai perbandingan untuk planet serupa di luar tata surya kita, yang dikenal sebagai eksoplanet, dengan membandingkan gambar resolusi tinggi dari Hubble dengan pandangan jarak jauh dari New Horizons. Perspektif gabungan ini akan membantu para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang apa yang diharapkan saat menggambar gambar planet di sekitar bintang lain dengan teleskop masa depan.

"Meskipun kami berharap Uranus tampak berbeda di setiap filter pengamatan, kami menemukan bahwa Uranus sebenarnya lebih redup dari yang diperkirakan dalam data New Horizons yang diambil dari sudut pandang yang berbeda," kata penulis utama Samantha Hasler dari Massachusetts Institute of Technology di Cambridge dan kolaborator tim sains New Horizons.

Baca juga : NASA dan Minecraft: Menjelajahi Keajaiban Alam Semesta dengan Teleskop Antariksa James Webb

Pencitraan langsung eksoplanet adalah teknik kunci untuk mempelajari potensi kelayakhunian mereka dan memberikan petunjuk baru tentang asal-usul dan pembentukan tata surya kita. Para astronom menggunakan pencitraan langsung dan spektroskopi untuk mengumpulkan cahaya dari planet yang diamati dan membandingkan kecerahannya pada panjang gelombang yang berbeda. 

Namun, pencitraan eksoplanet adalah proses yang sangat sulit karena jaraknya yang sangat jauh. Gambar mereka hanya berupa titik-titik kecil dan tidak sedetail pandangan jarak dekat dunia yang mengorbit Matahari kita. Peneliti juga hanya dapat memotret eksoplanet secara langsung pada "fase parsial," ketika hanya sebagian dari planet tersebut yang diterangi oleh bintang mereka seperti yang terlihat dari Bumi.

Uranus adalah target ideal untuk memahami pengamatan jauh di masa depan dari eksoplanet oleh teleskop lain karena beberapa alasan. Pertama, banyak eksoplanet yang diketahui juga merupakan raksasa gas yang mirip. Selain itu, pada saat pengamatan, New Horizons berada di sisi jauh Uranus, 6,5 miliar mil jauhnya, memungkinkan bulan sabit senjanya dipelajari—sesuatu yang tidak dapat dilakukan dari Bumi. Pada jarak tersebut, pandangan New Horizons terhadap planet tersebut hanya beberapa piksel di kameranya yang disebut Kamera Pencitraan Spektrum Tampak Multispektral.

Baca juga : Pemandangan Dramatis Badai Milton dari Kapsul SpaceX oleh Astronot NASA

Di sisi lain, Hubble, dengan resolusi tinggi dan orbitnya yang rendah di Bumi 1,7 miliar mil dari Uranus, mampu melihat fitur atmosfer seperti awan dan badai di sisi terang dunia gas tersebut.

"Uranus hanya tampak sebagai titik kecil pada pengamatan New Horizons, mirip dengan titik-titik yang terlihat dari eksoplanet yang dipotret langsung dari observatorium seperti Webb atau observatorium berbasis darat," tambah Hasler. "Hubble memberikan konteks tentang apa yang dilakukan atmosfer saat diamati dengan New Horizons."

Planet raksasa gas di tata surya kita memiliki atmosfer yang dinamis dan berubah-ubah dengan tutupan awan yang berubah. Seberapa umum hal ini di antara eksoplanet? Dengan mengetahui detail tentang seperti apa awan di Uranus dari Hubble, para peneliti dapat memverifikasi apa yang diinterpretasikan dari data New Horizons. 

Baca juga : NASA Berhasil Kirim Sinyal Laser ke Pesawat Luar Angkasa dari Jarak 290 Juta Mil

Dalam kasus Uranus, baik Hubble maupun New Horizons melihat kecerahan tidak bervariasi saat planet berputar, yang menunjukkan bahwa fitur awan tidak berubah dengan rotasi planet.

Namun, pentingnya penemuan oleh New Horizons berkaitan dengan bagaimana planet tersebut memantulkan cahaya pada fase yang berbeda dibandingkan dengan apa yang dapat dilihat Hubble atau observatorium lain di atau dekat Bumi. New Horizons menunjukkan bahwa eksoplanet mungkin lebih redup dari yang diperkirakan pada sudut fase parsial dan tinggi, serta atmosfernya memantulkan cahaya secara berbeda pada fase parsial.

NASA memiliki dua observatorium besar yang sedang dikembangkan untuk memajukan studi atmosfer eksoplanet dan potensi kelayakhuniannya.

Baca juga : Menggabungkan Misi Baru dan Lama untuk Melindungi Situs Arkeologi Kuno dari Luar Angkasa

"Studi penting New Horizons tentang Uranus dari sudut pandang yang tidak dapat diamati dengan cara lain menambah kumpulan pengetahuan ilmiah baru dari misi tersebut, dan seperti banyak dataset lainnya yang diperoleh dalam misi tersebut, memberikan wawasan baru yang mengejutkan tentang dunia di tata surya kita," tambah Alan Stern, peneliti utama New Horizons dari Southwest Research Institute.

Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman yang akan diluncurkan NASA pada  2027 akan menggunakan koronagraf untuk menghalangi cahaya bintang guna melihat langsung eksoplanet raksasa gas. Observatorium Dunia Layak Huni NASA, yang sedang dalam tahap perencanaan awal, akan menjadi teleskop pertama yang dirancang khusus untuk mencari biosignature atmosfer pada planet berbatu seukuran Bumi yang mengorbit bintang lain.

"Mempelajari bagaimana tolok ukur yang dikenal seperti Uranus muncul dalam pencitraan jarak jauh dapat membantu kita memiliki ekspektasi yang lebih kuat saat mempersiapkan misi di masa depan," pungkas Hasler. "Dan itu akan menjadi penting bagi kesuksesan kita."

Diluncurkan pada Januari 2006, New Horizons melakukan flyby bersejarah di Pluto dan bulannya pada Juli 2015, sebelum memberikan pandangan jarak dekat pertama umat manusia terhadap salah satu blok pembangun planet dan objek Sabuk Kuiper, Arrokoth, pada Januari 2019. 

New Horizons kini berada dalam misi perpanjangan keduanya, mempelajari objek-objek Sabuk Kuiper yang jauh, mengkarakterisasi heliosfer luar Matahari, dan melakukan pengamatan astrofisika penting dari sudut pandangnya yang tak tertandingi di wilayah terpencil tata surya.

Hasil Uranus ini dipresentasikan minggu ini pada pertemuan tahunan ke-56 Divisi Ilmu Planet Masyarakat Astronomi Amerika di Boise, Idaho.

Teleskop Luar Angkasa Hubble telah beroperasi selama lebih dari tiga dekade dan terus membuat penemuan-penemuan yang mengubah pemahaman dasar kita tentang alam semesta. Hubble adalah proyek kerja sama internasional antara NASA dan ESA (European Space Agency). 

NASA's Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland, mengelola operasi teleskop dan misi. Lockheed Martin Space, yang berbasis di Denver, Colorado, juga mendukung operasi misi di Goddard. Space Telescope Science Institute di Baltimore, Maryland, yang dioperasikan oleh Association of Universities for Research in Astronomy, melaksanakan operasi sains Hubble untuk NASA.

Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) di Laurel, Maryland, membangun dan mengoperasikan pesawat ruang angkasa New Horizons dan mengelola misinya untuk Direktorat Misi Sains NASA. Southwest Research Institute, yang berbasis di San Antonio dan Boulder, Colorado, mengarahkan misi tersebut melalui Peneliti Utama Alan Stern dan memimpin tim sains, operasi muatan, serta perencanaan sains pertemuan. New Horizons adalah bagian dari program New Frontiers NASA, yang dikelola oleh NASA's Marshall Space Flight Center di Huntsville, Alabama. (NASA/Z-3)