James Webb Space Telescope menemukan exoplanet baru pertama

Setelah diluncurkan pada Hari Natal 2021, James Webb Space Telescope (JWST) terus memukau kita dengan data dan penemuannya. Sekarang, observatorium luar angkasa multi-cermin telah mengidentifikasi planet ekstrasurya baru pertamanya bernama LHS 475 b. Hanya berjarak 41 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Octans, planet ekstrasurya ini berukuran sekitar 99 persen dari diameter dunia kita.

Setelah meninjau target yang menarik dari Transiting Exoplanet Survey Satellite NASA, tim dari Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) di Maryland mengasah petunjuk keberadaan exoplanet dengan JWST. Dengan hanya dua pengamatan transit (ketika sebuah planet ekstrasurya lewat di depan bulannya), Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) JWST menangkap benda angkasa yang jauh dengan jelas. “Tidak diragukan lagi itu ada di sana. Data asli Webb memvalidasinya,” kata Jacob Lustig-Yaeger, seorang astronom dan astrobiolog di APL, dalam sebuah pernyataan.

[Related: James Webb Space Telescope reconstructed a ‘star party,’ and you’re invited.]

“Fakta bahwa planet ini juga kecil dan berbatu sangat mengesankan bagi observatorium,” Kevin Stevenson, seorang astronom yang juga dari APL, menambahkan dalam pernyataannya,

JWST dapat mencirikan atmosfer planet ekstrasurya yang ukurannya mendekati Bumi. Tim mencoba menilai atmosfer LHS 475 b dengan menganalisis spektrum transmisinya. Menurut NASA, “Ketika cahaya bintang melewati atmosfer sebuah planet, sebagian cahaya diserap oleh atmosfer dan sebagian ditransmisikan melaluinya. Garis gelap dan pita cahaya redup dalam spektrum transmisi sesuai dengan atom dan molekul di atmosfer planet. Jumlah cahaya yang ditransmisikan juga bergantung pada seberapa padat atmosfer dan seberapa hangatnya.”

Grafik spektrum transmisi dari planet ekstrasurya James Webb Space Telescope pertama yang dikonfirmasi.  Menampilkan gelombang dan titik yang dibuat dari data NASA dan Johns Hopkins.
Seperti yang ditunjukkan oleh spektrum transmisi ini, JWST tidak mengamati kuantitas elemen atau molekul apa pun yang terdeteksi di planet ekstrasurya LHS 475 b. Data (titik putih) konsisten dengan perwakilan spektrum tanpa fitur dari planet yang tidak memiliki atmosfer (garis kuning). Garis ungu mewakili atmosfer karbon dioksida murni dan tidak dapat dibedakan dari garis datar pada tingkat presisi saat ini. Garis hijau mewakili atmosfer metana murni, yang tidak disukai karena jika ada metana, diperkirakan akan memblokir lebih banyak cahaya bintang pada 3,3 mikron. Ilustrasi: NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI); Sains: K. Stevenson, J. Lustig-Yaeger, E. May (Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins), G. Fu (Universitas Johns Hopkins), dan S. Moran (Universitas Arizona).

Data menunjukkan bahwa planet ekstrasurya adalah terestrial seukuran Bumi (tidak tertutup air) dunia, tetapi tidak diketahui apakah ia memiliki atmosfer.

“Data observatorium sangat bagus,” kata Erin May, astrofisikawan di APL, dalam sebuah pernyataan. “Teleskop sangat sensitif sehingga dapat dengan mudah mendeteksi berbagai molekul, tetapi kami belum dapat membuat kesimpulan pasti tentang atmosfer LHS 475 b.”

Konon, tim pasti bisa mengatakan apa yang tidak ada. “Ada beberapa jenis atmosfer terestrial yang bisa kita abaikan,” jelas Lustig-Yaeger. “Itu tidak mungkin memiliki atmosfer yang didominasi metana yang tebal, mirip dengan Titan, bulan Saturnus.”

Meskipun planet ekstrasurya mungkin tidak memiliki atmosfer, beberapa kondisi lingkungan tidak dapat dikesampingkan. Salah satu kondisi tersebut adalah atmosfer karbon dioksida murni. “Sebaliknya, atmosfer karbon dioksida 100 persen jauh lebih padat sehingga menjadi sangat sulit untuk dideteksi,” kata Lustig-Yaeger. Untuk membedakan atmosfer karbon dioksida murni dari tidak ada atmosfer sama sekali akan diperlukan pengukuran yang lebih akurat yang dijadwalkan diterima tim musim panas ini.

[Related on PopSci+: There is no Planet B.]

JWST juga mengungkapkan bahwa LHS 475 b jauh lebih hangat dari Bumi. Jika awan terdeteksi, bisa jadi lebih mirip Venus yang memang memiliki atmosfer karbon dioksida. Itu juga menyelesaikan orbit hanya dalam dua hari, yang dapat diungkapkan oleh kurva cahaya JWST yang tepat dari NIRSpec teleskop.

Temuan seperti JWST juga membuka kemungkinan untuk menentukan exoplanet seukuran Bumi yang mengorbit bintang kerdil merah yang lebih kecil. “Konfirmasi ini menyoroti ketepatan instrumen misi tersebut,” kata Stevenson.

Selain LHS 475 b, NASA telah mengkonfirmasi lebih dari 5.000 eksoplanet dengan banyak alat pencarian luar angkasanya. Daftarnya sangat beragam, dengan beberapa tampak seperti medan berkerikil Mars dan yang lain seperti raksasa gas mirip Jupiter. Beberapa di antaranya mengorbit dua bintang sekaligus, sementara yang lain mengorbit bintang yang sudah lama mati. Sangat mungkin ada ratusan miliar eksoplanet di galaksi Bima Sakti saja. JWST akan dapat memberi tahu para ilmuwan lebih banyak lagi tentang dunia lain ini.

“Kami baru saja mulai menggores permukaan seperti apa atmosfer mereka. Dan itu hanya yang pertama dari banyak penemuan yang akan dibuatnya, ”kata Lustig-Yaeger. “Dengan teleskop ini, exoplanet berbatu adalah perbatasan baru.”