Misteri Pembentukan Planet "Roasting Marshmallow" WASP-121b Tantang Teori Astronomi

PARA astronom menemukan misteri tentang bagaimana planet "roasting marshmallow" yang aneh terbentuk justru semakin rumit. Menggunakan teleskop Gemini South, para peneliti menemukan planet ultra-panas Jupiter, WASP-121b, mungkin terbentuk lebih dekat ke bintangnya dibandingkan yang diperkirakan sebelumnya. Temuan ini menantang pemahaman kita tentang bagaimana planet terbentuk.

Sejak ditemukannya planet pertama di luar tata surya pada pertengahan 1990-an, katalog eksoplanet berkembang hingga lebih dari 5.000 entri. Banyak dari eksoplanet ini tidak memiliki padanan dalam tata surya kita. 

Contohnya adalah planet gas raksasa yang disebut Jupiter panas dan ultra-panas, yang memiliki massa dan ukuran berkali-kali lebih besar dari Jupiter serta mengorbit sangat dekat dengan bintangnya, bahkan hanya dalam hitungan jam.

Baca juga : 4 Planet Gas di Tata Surya, Nomor 3 Bikin Takjub!

Sepertiga dari eksoplanet yang ditemukan sejauh ini termasuk dalam kategori Jupiter panas. Planet-planet ini memiliki suhu ekstrem, sehingga mendapat julukan "roasting marshmallow." Selama ini, para ilmuwan menduga planet-planet tersebut terbentuk jauh dari bintangnya, dalam orbit yang mirip dengan Jupiter dan Saturnus di tata surya kita, sebelum akhirnya bermigrasi ke dalam. Namun, studi terbaru mengenai WASP-121b mengguncang teori ini.

Tim peneliti melakukan analisis kimia pada cakram protoplanet menggunakan instrumen Immersion GRating INfrared Spectrograph (IGRINS) pada teleskop Gemini South di Cile. Dengan IGRINS, mereka berhasil mengukur rasio batuan terhadap es dalam planet yang sedang transit menggunakan satu instrumen, yang sebelumnya hanya dapat dilakukan dengan beberapa instrumen berbeda.

"Data berbasis darat dari Gemini South menggunakan IGRINS justru memberikan pengukuran kimia yang lebih akurat dibandingkan teleskop berbasis luar angkasa," ujar Peter Smith dari Roasting Marshmallows Program.

Baca juga : Trailer Baru Mickey 17: Robert Pattinson yang Jadi Kelinci Percobaan

Apakah WASP-121b terbentuk di dekat bintangnya?

Terletak sekitar 858 tahun cahaya dari Bumi, WASP-121b memiliki massa 1,2 kali lebih besar dari Jupiter, tetapi ukurannya hampir dua kali lipat Jupiter. Planet ini mengorbit sangat dekat ke bintangnya, hanya dalam 1,3 hari Bumi. 

WASP-121b mengalami penguncian pasang surut (tidally locked), sehingga sisi siangnya selalu menghadap bintang dengan suhu yang sangat panas, sementara sisi malamnya lebih dingin dan menghadap ke luar angkasa.

Suhu sisi siang WASP-121b mencapai sekitar 2.500 derajat Celsius, cukup panas untuk menguapkan logam yang kemudian terbawa angin dengan kecepatan 17.700 km/jam ke sisi malamnya. Di sisi malam yang lebih dingin, logam tersebut mengembun dan jatuh sebagai hujan logam cair, ruby, dan safir.

Baca juga : 3 Cara Menyaksikan Fenomena 6 Planet Sejajar, Cobalah Malam Ini!

Model pembentukan planet standar menyatakan WASP-121b seharusnya terbentuk lebih jauh dari bintangnya sebelum bermigrasi ke dalam. Namun, analisis kimia planet ini tidak mendukung teori tersebut.

Dalam cakram protoplanet, seharusnya terdapat gradasi suhu yang menyebabkan bahan berbatu dan es menguap atau membeku tergantung pada jaraknya dari bintang. Para astronom dapat menganalisis elemen dalam atmosfer planet untuk menentukan rasio batuan terhadap gas es yang ada saat planet terbentuk, yang akan memberi petunjuk tentang di mana planet tersebut lahir.

Dengan IGRINS, tim peneliti menemukan rasio batuan terhadap es WASP-121b sangat tinggi. Ini menunjukkan planet tersebut mengakumulasi banyak material berbatu saat terbentuk, yang mengindikasikan ia lahir di wilayah cakram protoplanet yang terlalu panas untuk kondensasi es. Hal ini mengejutkan karena teori saat ini menyatakan raksasa gas membutuhkan es padat untuk terbentuk.

"Pengukuran kami menunjukkan bahwa pandangan umum ini mungkin perlu ditinjau ulang, dan model pembentukan planet perlu diperbarui," tambah Smith.

Smith dan timnya berencana untuk memperluas penelitian mereka dengan menggunakan instrumen IGRINS-2 yang telah ditingkatkan. Hal ini akan memungkinkan mereka untuk menganalisis atmosfer lebih banyak Jupiter panas dan mengungkap rahasia dunia ekstrem yang tidak memiliki padanan di tata surya kita. (Space/Z-3)