Astronom Deteksi Sinyal Karbon Dioksida Pertama di Atmosfer Eksoplanet

KOMPAS.com - Untuk kali pertama, para astronom telah menemukan bukti jelas karbon dioksida di atmosfer sebuah planet ekstrasurya atau planet di luar tata surya kita.

Penemuan yang dipublikasikan di Nature menyebutkan bahwa temuan ini bisa dilakukan berkat kekuatan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) yang memiliki kemampuan dalam pengamatan atmosfer eksoplanet yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Natlie Batalha, profesor astronomi dan astrofisika di University of California Santa Cruz sekaligus ketua tim astronom yang melakukan pendeteksian karbon dioksida, menggunakan JWST untuk mengamati planet bermassa Saturnus yang disebut WASP-39b.

Planet itu mengorbit sangat dekat dengan bintang mirip Matahari dan berjarak sekitar 700 tahun cahaya dari Bumi.

Baca juga: Foto Jupiter dan Cincin Planet Raksasa Ini Tertangkap Teleskop James Webb

"Pengamatan sebelumnya dari planet ini dengan teleskop Hubble dan Spitzer telah memberi kami petunjuk bahwa karbon dioksida memang ada. Lalu data dari JWST mempertegas fitur karbon dioksida," kata Batalha.

Mengutip Phys.org, Jumat (26/8/2022); karbon dioksida adalah komponen penting dari atmosfer planet-planet di tata surya kita, ditemukan di planet berbatu seperti Mars dan Venus serta planet gas raksasa Jupiter dan Saturnus.

Sementara itu bagi para peneliti planet ekstrasurya, keberadaan karbon dioksida itu penting baik di planet berbatu kecil dan juga sebagai indikator kelimpahan keseluruhan elemen berat di atmosfer planet raksasa.

"Karbon dioksida sebenarnya adalah tongkat pengukur yang sangat sensitif dan terbaik yang kita miliki untuk elemen berat di atmosfer planet raksasa. Jadi fakta bahwa kita dapat melihatnya dengan sangat jelas adalah hal yang luar biasa," kata Jonathan Fortney, rekan penulis studi.

Baca juga: Teleskop James Webb Temukan Galaksi Paling Tua yang Pernah Ada

Bintang dan planet gas raksasa dibuat terutama dari unsur-unsur paling ringan, hidrogen dan helium, tetapi kelimpahan unsur-unsur yang lebih berat (disebut metalik) merupakan faktor penting dalam pembentukan planet.

"Kemampuan untuk menentukan jumlah elemen berat di sebuah planet sangat penting untuk memahami bagaimana itu terbentuk dan kami akan dapat menggunakan tongkat pengukur karbon dioksida untuk sejumlah planet ekstrasurya untuk membangun pemahaman yang komprehensif tentang komposisi planet raksasa," jelas Fortney.

Lebih lanjut, tim Batalha sendiri mengamati WASP-39b ketika planet sedang transit di depan bintangnya. Hal tersebut memungkinkan para astronom untuk menganalisis cahaya bintang yang melewati planet di mana gas seperti karbon dioksida menyerap panjang gelombang cahaya tertentu.

Peneliti kemudian menemukan bahwa WASP-39b memancarkan sinyal keberadaan karbon dioksida yang kuat di atmosfernya.

"Deteksi ini akan menjadi tolok ukur yang berguna dari apa yang dapat kami lakukan untuk mendeteksi karbon dioksida di planet terestrial di masa depan. Dan ini adalah gas atmosfer yang paling mungkin kami deteksi dengan JWST di atmosfer planet ekstrasurya ukuran terestrial," ungkap Batalha.

Baca juga: Apakah di Planet Lain Ada Pelangi?

Selain karbon dioksida, para peneliti mendeteksi fitur menarik lainnya dalam spektrum WASP-39b yang belum mereka identifikasi. Selain itu juga astronom mencatat bahwa WASP-39b tampaknya memiliki komposisi yang mirip Saturnus dan diperkaya dengan unsur-unsur berat sekitar 10 kali relatif terhadap Matahari.

"Itu sangat menarik dan kami ingin tahu apakah semua planet bermassa Saturnus memiliki sifat logam yang sama. Sangat menyenangkan melihat ini di sistem lain, karena kami tidak tahu apa yang ditemukan di atmosfer planet ekstrasurya," papar Batalha.

WASP-39b terletak di konstelasi Virgo dan lebih dekat 20 kali ke bintangnya daripada Bumi ke matahari. Meskipun massanya hampir sama dengan Saturnus, planet kurang padat dan sekitar 50 persen lebih besar.

Hal lini mungkin akibat pemanasan karena begitu dekat dengan bintang induknya. Pengamatan sebelumnya menunjukkan bahwa ia memiliki langit yang relatif cerah, menjadikannya target yang baik untuk spektroskopi transmisi.