Wow, Hujan Permata Cair Bisa Terjadi di Planet Ini
Planet WASP-121 b memiliki awan logam yang menguap dan rubi cair dan safir.
REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Di luar angkasa terdapat sebuah eksoplanet raksasa sangat ekstrem yang berjarak 855 tahun cahaya. Planet itu memiliki awan logam yang menguap.
Itulah kesimpulan yang dicapai para astronom setelah menyelidiki atmosfer di planet WASP-121 b. Analisis tersebut mengungkapkan untuk pertama kalinya kondisi dan dinamika sisi malam permanen di planet WASP-121 b.
“Meskipun penemuan ribuan eksoplanet, kami hanya dapat mempelajari atmosfer sebagian kecil karena sifat pengamatan yang menantang,” kata astronom Thomas Mikal-Evans dari Planck Institute for Astronomy di Jerman, dilansir dari Sciencealert, Selasa (22/2/2022).
Eksoplanet yang dimaksud adalah salah satu yang paling terkenal dan dipelajari dengan baik yang pernah kita lihat sampai saat ini. Planet WASP-121 b, pertama kali ditemukan pada 2015. Planet itu adalah raksasa gas sekitar 1,18 kali massa dan 1,81 kali ukuran Jupiter, pada orbit dekat bintangnya hanya 1,27 hari.
Dua tahun setelah ditemukan, WASP-121 b menjadi eksoplanet pertama yang air stratosfernya ditemukan. Namun, sangat tidak mungkin bahwa WASP-121 b dapat dihuni.
Pada orbit yang begitu dekat, suhunya sangat panas, dengan suhu berkisar antara 1.227 hingga 2.727 derajat Celcius. Ukuran dan kedekatan WASP-121 b dengan bintang induknya, WASP-121, menempatkannya dengan kuat dalam kategori Jupiter panas, eksoplanet gas raksasa yang mengorbit kurang dari 10 hari dengan bintang induknya.
Dari hampir 5.000 eksoplanet yang dikonfirmasi hingga saat ini, lebih dari 300 termasuk dalam kategori ekstrem ini. Namun, WASP-121 b telah disebut sebagai “prototipe’ untuk Jupiter yang sangat panas. Karena berada pada orbit yang sangat dekat, WASP-121 b juga terkunci secara pasang surut dengan bintangnya, yang terjadi ketika benda yang mengorbit berputar dengan kecepatan yang sama dengan orbitnya.
Itu berarti eksoplanet selalu memiliki satu sisi menghadap bintangnya, di siang hari yang terik permanen, sementara sisi lainnya selalu menghadap jauh, dalam kegelapan permanen. Penyelidikan atmosfer WASP 121 b sebelumnya menemukan uap logam berat di atmosfer sisi siang hari.
Sisi malamnya sedikit lebih sulit untuk diselidiki, karena sekitar 10 kali lebih gelap dari sisi siang hari. Untuk mendapatkan informasi lebih rinci tentang seluruh eksoplanet, Mikal-Evans dan timnya menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk mengamati dua orbit penuh WASP-121 b. Mereka kemudian menggabungkan data dari sisi siang dan sisi malam untuk melihat bagaimana atmosfer berfungsi secara global.
Spektrum cahaya yang berubah secara mendetail ini memungkinkan mereka untuk mengamati dan merekonstruksi siklus air penuh sebuah eksoplanet untuk pertama kalinya.
“Kami melihat fitur air ini dan memetakan bagaimana perubahannya di berbagai bagian orbit planet. Itu mengkodekan informasi tentang apa yang dilakukan suhu atmosfer planet sebagai fungsi ketinggian,” jelas Mikal-Evans.
Di Bumi, siklus air melibatkan transisi fase sebagai siklus air sebagai uap, cair, dan padat (es). Pada WASP-121 b, bahkan di malam hari, suhu terlalu panas untuk fase padat atau cair dari air.
Sebaliknya, pada siang hari, di mana suhu melebihi 3.000 Kelvin, hilangnya energi dari molekul air menyebabkan mereka bersinar dalam panjang gelombang inframerah. Suhu dapat menyebabkan planet ini bisa membelah air menjadi unsur penyusunnya hidrogen dan oksigen.
Sisi malam jauh lebih dingin, meskipun masih sangat panas menurut standar Bumi. Suhunya turun hingga 1.500 Kelvin. Perbedaan suhu yang ekstrem antara belahan bumi ini menciptakan perbedaan tekanan permanen yang menghasilkan angin barat yang ekstrem yang mendera eksoplanet, menyapu molekul air dan atom dengan mereka.
“Angin ini jauh lebih cepat daripada aliran jet kita, dan mungkin dapat menggerakkan awan melintasi seluruh planet dalam waktu sekitar 20 jam,” kata astrofisikawan Tansu Daylan dari MIT.
Ketika angin ini mencapai sisi malam WASP-121 b, suhu cukup dingin untuk mengembalikan air ke keadaan uap, sebelum terbawa ke sisi siang hari lagi. Tapi air tidak akan mengembun menjadi awan.
Sebaliknya, penelitian tim menunjukkan bahwa suhu sisi malam cukup rendah sehingga awan dapat terbentuk dari logam yang sebelumnya terdeteksi di atmosfer WASP-121 b. Ini termasuk vanadium, besi, kromium, kalsium, natrium, magnesium, dan nikel. Menariknya, tidak ada aluminium atau titanium.
Tim percaya bahwa unsur-unsur ini mungkin telah mengembun dan tenggelam lebih dalam ke atmosfer WASP 181 b sehingga tidak terdeteksi. Di sana, aluminium dapat bergabung dengan oksigen untuk membentuk mineral korundum- bentuk kristal dari aluminium oksida. Di Bumi, ketika dicampur dengan sejumlah kecil logam lain, seperti vanadium, besi, kromium atau titanium bisa membentuk rubi dan safir.
Artinya, berarti bisa jadi hujan permata di WASP-181 b. Meskipun bisa jadi hujan permata, kita tidak memiliki harapan untuk memanennya, tetapi WASP-181 b menunjukkan kepada kita keragaman menarik apa yang bisa ada di berbagai jenis dunia di luar sana.