Laporan Cuaca Ekstrasurya Pertama JWST: Badai dan Aurora di Dunia Tanpa Matahari

RAMALAN cuaca terkini tidak datang dari Bumi. Kali ini dari luar angkasa, tempat dunia yang sepi melayang tanpa matahari dan bersinar dengan aurora yang jauh lebih menyilaukan daripada Cahaya Utara Bumi.

Dunia yang dimaksud adalah SIMP-0136, sebuah objek yang diklasifikasikan sebagai katai cokelat atau "bintang gagal."

• Usia dan Lokasi: Objek ini berusia sekitar 200 juta tahun dan terletak sekitar 20 tahun cahaya jauhnya di konstelasi Pisces.
• Pembentukan: Mirip bintang, ia terbentuk dari awan gas yang runtuh. Namun, massanya tidak pernah cukup besar untuk mempertahankan fusi hidrogen di intinya, sehingga ia tidak menjadi bintang sejati.
• Orbit: SIMP-0136 tidak mengorbit matahari; ia adalah "planet aneh" yang berputar bebas di angkasa dan menyelesaikan satu putaran setiap dua setengah jam sekali.

Berkat Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), para astronom kini telah menyampaikan "laporan cuaca" paling detail untuk SIMP-0136. Laporan ini melacak perubahan halus di atmosfernya selama satu putaran penuh.

Baca juga : Teleskop Luar Angkasa James Webb Intip Kedalaman Pembentukan Bintang di Galaksi Bima Sakti

Penemuan Baru di Atmosfer Katai Cokelat

Studi ini, yang diterbitkan pada 26 September di jurnal Astronomy & Astrophysics, adalah yang pertama melacak perubahan atmosfer katai cokelat secara rinci saat berputar, mengungkap pergeseran suhu, kimia, dan awan.

Penemuan ini membuka jendela baru untuk memahami cuaca di dunia-dunia di luar tata surya kita. "Ini adalah beberapa pengukuran paling akurat terhadap atmosfer objek ekstrasurya mana pun hingga saat ini, dan pertama kalinya perubahan sifat atmosfer diukur secara langsung," kata Evert Nasedkin dari Trinity College Dublin, penulis utama studi.

"Memahami proses cuaca ini akan sangat penting seiring kita terus menemukan dan mengkarakterisasi exoworld di masa mendatang," tambah rekan penulis studi Johanna Vos, juga dari Trinity College Dublin.

Baca juga : Astronom Temukan “The Cliff”, Petunjuk Baru Misteri Titik Merah Kecil di Alam Semesta

Dua Fenomena Cuaca Utama: Aurora dan Badai Raksasa

Instrumen sensitif JWST menangkap perubahan kecil dalam kecerahan saat SIMP-0136 berputar. Memungkinkan ilmuwan memetakan lapisan atmosfernya.

1. Aurora Pemanas di Lapisan Atas

Tim menemukan bahwa lapisan udara di atmosfer atas hampir 570 derajat Fahrenheit (300 derajat Celsius) lebih hangat daripada yang diprediksi model. Kenaikan suhu yang mengejutkan ini kemungkinan besar disebabkan oleh aurora.

• Mekanisme: Medan magnet SIMP-0136 yang jauh lebih kuat memperkuat efek aurora. Partikel bermuatan menghantam atmosfer dengan begitu kuat sehingga tidak hanya menyebabkan atmosfer bersinar, tetapi juga memompa energi ke udara itu sendiri, memanaskan lapisan atas planet.
• Bandingkan dengan Bumi: Di Bumi, aurora (Cahaya Utara/Selatan) adalah tirai cahaya yang berkilauan saat partikel bermuatan dari angin matahari berinteraksi dengan medan magnet.

2. Badai Raksasa di Lapisan Bawah

JWST juga mendeteksi perubahan suhu kecil, kurang dari 40 derajat Fahrenheit (5 derajat Celsius), di lapisan atmosfer yang lebih dalam.

• Penyebab: Perubahan suhu kecil ini kemungkinan disebabkan oleh sistem badai raksasa, mirip dengan Bintik Merah Besar Jupiter, yang bergerak melintasi permukaan saat planet berputar.
• Awan yang Stabil: Menariknya, studi ini menemukan bahwa awan SIMP-0136, yang terbuat dari butiran silikat panas (seperti pasir), ternyata sangat stabil, berbeda dengan dugaan awal para astronom yang mengira kerlipan cahaya berasal dari awan yang tidak merata.

Pentingnya Katai Cokelat

Katai cokelat seperti SIMP-0136 adalah pengganti ideal untuk eksoplanet raksasa yang mengorbit bintang yang jauh karena mereka tidak terendam dalam silau bintang induk. 

Dengan mempelajari cuaca katai cokelat secara detail, para astronom mulai memahami bagaimana atmosfer berperilaku di planet-planet yang jauh.

Para astronom berharap dapat menggunakan teknik yang sama ini di masa depan untuk dunia yang mengorbit bintang-bintang jauh, menggunakan observatorium seperti Teleskop Sangat Besar dan Observatorium Dunia Layak Huni yang direncanakan NASA, untuk mengungkap bagaimana cuaca eksoplanet berubah dan berevolusi seiring waktu. (Space/Z-2)