Salah Satu Planet Paling Hitam di Galaksi Menuju Kematian

KOMPAS.com - Salah satu planet ekstrasurya yang menarik perhatian ilmuwan saat ini adalah WASP-12b.

WASP-12b yang juga dijuluki Jupiter panas, mengorbit bintang katai kuning yang sedikit lebih besar dari Matahari, 1.410 tahun cahaya.

Bukan tanpa alasan WASP-12b dijuluki Jupiter panas. Pasalnya, planet ekstrasurya ini memikiki massa dan ukuran mirip Jupiter, tetapi sangat dekat dengan bintangnya sehingga di sana panas terik.

Dilansir Science Alert, Selasa (8/12/2020), WASP-12b tidak pernah dalam posisi aman.

Dengan periode orbit lebih dari satu hari dan berada sangat dekat dengan bintangnya membuat aliran material yang konstal terusir dari atmosfer WASP-12b. Hal ini yang kemungkinan memicu kematiannya.

Namun kematian WASP-12b belum tentu juga karena hal tersebut.

Pengamatan lebih lanjut telah menemukan bahwa orbit WASP-12b juga terlihat mengalami peluruhan. Menurut penelitian baru tersebut, peluruhan orbit tersebut lebih cepat dari yang diprediksi sebelumnya.

Peluruhan orbit adalah proses yang mengarah pada penyusutan secara bertahap jarak antara dua benda yang mengorbit pada titik terdekat dari sekian periode orbit.

Bila peluruhan orbit terus berlangsung, akan timbul kekacauan orbit di mana objek yang lebih kecil dapat bertabrakan dengan objek yang lebih besar.

Perkiraan awalnya, WASP-12b akan mati sekitar 3,25 juta tahun. Namun penelitian lebih lanjut menunjukkan Jupiter panas akan menemui akhirnya hanya dalam 2,9 juta tahun.

Menurut model pembentukan planet saat ini, Jupiter panas secara teknis seharusnya tidak ada.

Gas raksasa tidak dapat terbentuk sedekat itu dengan bintangnya karena gravitasi, radiasi, dan angin bintang yang kuat harus menjaga agar gas tidak menggumpal.

Namun nyatanya mereka ada. Setidaknya ada beberapa ratus planet seperti WASP-12b yang telah diidentifikasi dalam data exoplanet.

Bagaimanapun bentuknya, Jupiter panas yang sangat dekat dengan bintang mereka adalah beberapa exoplanet yang paling banyak dipelajari di luar sana.

Ini karena mereka dapat memberi tahu kita banyak hal tentang interaksi pasang surut antara planet dan bintang.

WASP-12b adalah salah satu Jupiter panas yang paling dekat dengan bintangnya. Dan itu merupakan contoh yang sangat baik untuk mempelajari interaksi pasang surut.

Penelitian

WASP-12b ditemukan pada tahun 2008, yang berarti para astronom telah mampu mengumpulkan kumpulan data yang relatif berjangka panjang; dan orbitnya yang pendek, artinya kita dapat mengamati banyak transit.

Pada tahun 2017, para astronom melihat sesuatu yang aneh tentang transit WASP-12b. Mereka terjadi hanya sepersekian detik dari yang seharusnya, berdasarkan pengukuran periode orbit sebelumnya.

Sedikit variasi waktu itu bisa jadi merupakan hasil dari perubahan arah orbit planet ekstrasurya, sehingga tim astronom yang dipimpin oleh Samuel Yee dari Universitas Princeton memutuskan untuk memeriksa dengan cermat tidak hanya transit, tetapi juga okultasi, ketika planet ekstrasurya lewat di belakang bintang. Jika WASP-12b berubah arah, okultasi harusnya sedikit tertunda.

Transit menyebabkan cahaya bintang redup. Okultasi menyebabkan cahaya semakin redup.

Ini karena planet ekstrasurya, yang memantulkan panas dan cahaya bintang, menambah kecerahan keseluruhan sistem saat tidak berada di belakang bintang.

WASP-12b sangat gelap, secara optik. Planet itu menyerap 94 persen dari semua cahaya yang bersinar di atasnya, membuatnya lebih hitam dari aspal.

Para astronom percaya bahwa ini karena exoplanet sangat panas, suhunya sekitar 2.600 derajat Celsius.

Pada sisi siangnya, molekul hidrogen dipecah menjadi atom hidrogen, menyebabkan atmosfernya berperilaku lebih seperti bintang bermassa rendah. Tetapi karena begitu panas, ia bersinar dalam inframerah.

Tim Yee menggunakan Teleskop Luar Angkasa Spitzer untuk mencoba mengamati okultasi.
Meskipun mereka mengamati bintang, WASP 12, selama 16 periode orbit, mereka hanya berhasil menemukan empat okultasi samar dalam data. Itu sudah cukup.

Okultasi bisa dicocokkan dengan transit, dan para peneliti menemukan bahwa okultasi terjadi lebih cepat - konsisten dengan peluruhan orbit 29 milidetik per tahun.

Pada tingkat itu, para astronom menghitung umur planet sekitar 3,25 juta tahun.

Sekarang, tim peneliti baru yang dipimpin oleh Jake Turner dari Cornell University telah mencari tanda-tanda peluruhan orbital dalam kumpulan data yang berbeda.

Pengamatan diambil dengan menggunakan teleskop pemburu planet NASA TESS, yang dirancang khusus untuk mengamati transit dan okultasi.

TESS mempelajari wilayah langit yang termasuk WASP-12 dari 24 Desember 2019 hingga 20 Januari 2020.

Dalam data tersebut, tim menemukan 21 transit.

Okultasi terlalu dangkal untuk dideteksi satu per satu, tetapi tim dapat memodelkannya untuk menemukan yang paling cocok untuk data TESS.

Waktu transit dan okultasi ini digabungkan dengan data sebelumnya untuk analisis waktu.

Dari data itu, Turner dan timnya dapat memastikan bahwa orbit WASP-12b memang sedang meluruh. Tapi itu terjadi sedikit lebih cepat dari yang diduga - dengan kecepatan 32,53 milidetik per tahun, dengan total umur 2,9 juta tahun.

Kedengarannya lama sekali, tetapi pada skala waktu kosmik, ini bisa dibilang sebuah eyeblink. Dan itu secara dramatis memperpendek umur exoplanet dari perkiraan 10 juta tahun yang dibutuhkan untuk planet mati karena pengelupasan atmosfer.

Meski tidak berumur panjang, mempelajari WASP-12b berpotensi mengajari kita banyak hal.

Dan meskipun ini satu-satunya planet ekstrasurya yang memiliki bukti kuat peluruhan orbitalnya, ada planet ekstrasurya Jupiter panas lainnya yang diharapkan menunjukkan tingkat peluruhan orbital yang serupa.

"Oleh karena itu, data tambahan dapat mengungkapkan apakah (exoplanet ini) benar-benar menunjukkan kerusakan pasang surut yang sampai sekarang tidak terdeteksi atau apakah prediksi teoritis perlu diperbaiki," tulis Turner dan timnya.

"Pengamatan waktu pada sistem tambahan diperlukan karena membantu kami memahami pembentukan, evolusi, dan nasib akhir Jupiter panas."

Penelitian tim telah diterima di The Astronomical Journal dan tersedia di arXiv.