Sejak astronom menemukan planet pertama yang mengorbit bintang selain Matahari, kami telah menemukan banyak dunia yang sangat berbeda dengan yang ada di Tata Surya kita. Sejumlah besar “eksoplanet” ini berukuran besar, planet gas seukuran Jupiter, mengorbit dekat dengan bintang induknya setiap beberapa hari sekali.

Meskipun kita tidak dapat secara langsung melihat “Jupiter panas” ini, karena mereka tersembunyi dalam cahaya bintang induknya, mereka adalah planet yang paling mudah dideteksi menggunakan metode transit. Ini bekerja dengan menyimpulkan kehadiran mereka secara tidak langsung ketika mereka lewat di depan bintang induknya, menghalangi beberapa cahaya bintang.

Selama transit, kami juga dapat mengukur komposisi atmosfer dengan mendeteksi berbagai gas dalam cahaya bintang yang telah disaring melalui atmosfer. Tapi ini hanya memberitahu kita tentang kondisi di satu wilayah planet ini. Dalam sebuah studi baru tentang planet ekstrasurya yang dijuluki WASP-121b, diterbitkan di Astronomi Alamkami telah berhasil menyelidiki langsung atmosfer global Jupiter yang panas dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Planet yang mengorbit sangat dekat dengan bintang induknya terkunci dengan satu sisi di siang hari permanen, dan satu di malam abadi. Bergantung pada seberapa dekat orbit itu, “siang hari” dapat mencapai suhu yang sangat tinggi — terkadang bahkan melebihi suhu bintang paling keren. Kita dapat mengukur suhu siang hari dengan menghitung perbedaan jumlah total cahaya antara bintang dan planet bersama-sama dan bintang itu sendiri.

WASP-121b ditemukan oleh teleskop SuperWASP pada tahun 2015. Suhu siang hari mencapai lebih dari 2.500K (2.226,85 derajat Celcius, atau 4.040,33 derajat Fahrenheit). Planet gas raksasa sebagian besar terbuat dari molekul hidrogen dan helium, dengan sedikit gas lain, seperti uap air.

Baca Juga:  Ingin kucing? 5 pertanyaan yang perlu Anda tanyakan pada diri sendiri terlebih dahulu

Namun, pada suhu ekstrem seperti itu, molekul dapat mulai pecah menjadi atom yang terpisah, dan elektron bahkan dapat terlepas dari inti atom — yang mengarah ke kimia atmosfer yang secara drastis berbeda dari apa yang kita lihat di planet lain.

Namun, sebuah pertanyaan besar adalah apa yang terjadi di “sisi malam” gelap planet ultra-panas seperti WASP-121b. Sisi ini tidak menerima cahaya bintang apa pun tetapi menatap selamanya ke kedalaman ruang yang membeku. Satu-satunya cara untuk menghangatkannya adalah dengan angin di atmosfer planet yang membawa panas dari siang hari.

Meskipun dengan angin yang sangat kencang, kami memperkirakan akan ada perbedaan suhu yang sangat besar antara sisi siang dan malam untuk planet-planet terpanas, dan itu kemungkinan akan memiliki efek lanjutan untuk proses kimia di atmosfer juga.

Satu-satunya cara untuk mengetahui apa yang terjadi di sisi malam adalah dengan mencoba dan mengamati planet dan bintang bersama-sama selama setidaknya satu orbit penuh. Kita kemudian dapat mengukur perubahan yang sangat kecil dalam cahaya yang datang dari sistem pada panjang gelombang yang berbeda, saat permukaan planet yang berbeda berotasi.

Hal ini memungkinkan kita untuk memetakan lapisan gas permukaan planet dan membandingkan kondisi siang dan malam. Saat ini hanya mungkin untuk segelintir planet karena sinyal yang kami cari sangat kecil. Tapi kita harus bisa menerapkannya lebih luas dengan James Webb Space Telescope (JWST) yang baru diluncurkan.

Skema planet mengelilingi bintangnya dan cahaya yang datang dari sistem menurut posisinya.ESA

Tim kami dapat melakukan pengukuran WASP-121b ini dengan mengamati dua orbit penuh planet menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble. Kami menggunakan instrumen di Hubble yang melihat bagian inframerah-dekat dari spektrum cahaya, yang sensitif terhadap uap air di dalam atmosfer planet. Kami membandingkan pengamatan pada setiap fase orbit dengan model yang dihasilkan komputer untuk mengukur jumlah uap air yang ada, dan suhu pada ketinggian yang berbeda di bagian atmosfer tersebut.

Baca Juga:  Mata Alat Optik, Penjelasan dan Contoh Soal 

Siklus air dan awan

Kami menemukan bahwa suhu antara siang dan malam berbeda lebih dari 1.000 derajat Celcius (1.800 derajat Fahrenheit), dari sekitar 1.500K (1.226,85 derajat Celcius atau 2.240,33 derajat Fahrenheit) di sisi malam hingga lebih dari 2.500K (2.226,85 derajat Celcius atau 4.040,33). derajat Fahrenheit) pada ketinggian yang lebih tinggi di siang hari.

Karena perbedaan suhu yang ekstrem, jumlah uap air yang tinggi di siang hari berkurang dibandingkan dengan di malam hari — molekul pecah di bawah suhu siang hari yang ekstrem tetapi bergabung kembali ketika udara mendingin saat bergerak ke sisi malam.

Ini berarti bahwa WASP-121b memiliki sesuatu yang menyerupai siklus air. Tetapi alih-alih air mengembun menjadi cairan dan membentuk awan sebelum menguap sebagai gas, seperti yang terjadi di Bumi, di WASP-121b, molekul air itu sendiri yang dihancurkan dan kemudian direformasi.

Bukan berarti tidak ada awan. Setidaknya di malam hari, planet ini cukup dingin untuk mineral — senyawa yang biasanya ditemukan di batuan padat di Bumi tetapi telah terdeteksi sebagai gas di atmosfer planet ultra-panas — untuk mengembun dan membentuk awan.

Langit di sisi gelap WASP-121b bahkan mungkin dipenuhi batu rubi atau safir karena pengukuran kami mengungkapkan bahwa atmosfer adalah suhu yang tepat untuk korundum mineral pembentuk batu permata untuk mengembun menjadi partikel kecil berdebu.

Mengamati siklus air WASP-121b membantu mengkonfirmasi beberapa prediksi kami tentang planet yang sangat panas, dan juga memberi kami kesempatan untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana atmosfer berperilaku dalam kondisi ini. Langkah selanjutnya adalah melakukan pengukuran yang sama untuk lebih banyak planet dan membandingkan hasil yang kita lihat. Kami berharap dapat melakukan hal itu dengan JWST, serta mengulangi pengukuran kami untuk WASP-121b untuk gambar yang lebih jelas.

Baca Juga:  Terdengar Aneh, Luna Maya Soroti Cara Vidi Aldiano Sebut Nama Sheila Dara

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan oleh Joanna Barstow di Universitas Terbuka. Baca artikel aslinya di sini.