Tanda panas misterius dari planet ekstrasurya ‘Hellworld’ – 40 tahun cahaya dari Bumi

Selama hampir dua puluh tahun, para ilmuwan telah melacak sinyal membingungkan dari sebuah planet masif yang dikenal sebagai 55 Cancri e.

“Planet neraka” yang berapi-api – yang disebut Bumi super yang berjarak sekitar 40 tahun cahaya – dapat mencapai suhu lebih dari 4.400 derajat Fahrenheit pada siang hari.

Segera, dengan bantuan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), para peneliti berharap dapat memecahkan kode sinyal tersebut sepenuhnya, dan membuktikan apakah planet ini menghasilkan seluruh atmosfernya dan melepaskannya di bawah panas yang menyengat dari bintang induknya.

Saat planet melewati bintang Copernicus ini, para ilmuwan mencatat gerhana dan lingkaran cahaya kecil dari bintang Copernicus saat cahaya ini melewati atmosfer neraka 55 Cancri e menuju Bumi.

Sebuah teori baru tentang atmosfer 55 Cancri e yang menguap dan meremajakan, diterbitkan September lalu, dikembangkan setelah meninjau kembali catatan gerhana tersebut.

Prediksi baru peneliti: adanya “atmosfer sekunder yang tipis dan sementara” di 55 Cancri e, atmosfer yang terus-menerus bergejolak karena aktivitas vulkaniknya yang terus-menerus.

Setelah 55 Cancri e ditemukan pada tahun 2004, para ilmuwan menyimpulkan kemungkinan besar di sana terdapat gunung berapi, aliran lava, dan angin berkecepatan tinggi yang membawa badai batu “hujan”.

Bahkan di malam hari yang lebih dingin, suhu pada 55 Cancri e berada pada suhu panas ekstrim batuan cair, yaitu sekitar 2.060 F.

Planet ini mungkin sangat panas, menurut Lily Zhao dari Pusat Astrofisika Komputasi Institut Flatiron di New York, “sehingga tidak ada benda yang kita ketahui mampu bertahan di permukaan.”

itu Studi baru Dia menggunakan cahaya tampak dan inframerah yang dikumpulkan dari tiga teleskop ruang angkasa terpisah untuk memodelkan komposisi gas dari atmosfer yang selalu berubah di sekitar 55 Cancri e.

Intinya, gunung berapi di planet neraka ini diperkirakan secara teratur mengeluarkan gas panas, sebuah proses yang secara alami disebut “pelepasan gas”, yang menyapu seluruh planet ke dalam lapisan atmosfer baru.

Namun tak lama kemudian, seperti jarum jam, radiasi matahari yang keras dan angin matahari menghilangkan sebagian besar atmosfer baru yang sangat panas di 55 Cancri e.

Namun menurut penulis studi baru tersebut, seorang ahli astrofisika Kevin Heng Dari Universitas Ludwig Maximilian di Jerman, perubahan atmosfer baru ini tidak membuat seluruh planet menjadi “batu gundul”, seperti yang dikemukakan teori sebelumnya.

“Meskipun ada perbedaan ini,” tulis Heng, “kedalaman transitivitasnya [the area of eclipsing planet to its eclipsed star] Ini tetap cukup stabil dari waktu ke waktu dan tidak kompatibel dengan bahan buram.’

Dengan kata lain, bahkan pada kondisi paling “gundul”, beberapa atmosfer tampaknya masih ada, namun hanya terlihat melalui tanda termal inframerahnya.

Heng menemukan bukti dari tiga teleskop yang mengorbit, termasuk Teleskop Luar Angkasa Spitzer dan Teleskop Luar Angkasa Cubes, yang menunjukkan kemungkinan adanya “atmosfer sekunder” yang tipis dan terus diperbarui.

“Saat atmosfer yang mengeluarkan gas keluar dan beregenerasi, ia dengan cepat beradaptasi dengan keseimbangan radiasi dan fluktuasi suhu yang menyebabkan kedalaman gerhana inframerah bervariasi,” tulis Heng.

Penelitian Heng diterima oleh jurnal tersebut Surat Jurnal Astrofisikanamun belum ditinjau – ia menguji kemungkinan adanya berbagai gas di atmosfer 55 Cancri e untuk membantu mengkonfirmasi hipotesisnya.

Ditemukan bahwa karbon monoksida dan karbon dioksida lebih mungkin terjadi dibandingkan metana.

“Atmosfer yang mengandung metana murni dikeluarkan karena tidak menghasilkan cukup hamburan Rayleigh,” tulis Heng.

Hamburan Rayleigh adalah aturan yang telah teruji waktu mengenai bagaimana atmosfer membelok, meredam, dan secara umum berinteraksi dengan cahaya, dan dinamai berdasarkan nama fisikawan Inggris abad ke-19 Lord Rayleigh, yang pertama kali merumuskan prinsip ini.

Menurut teori sebelumnya tentang dunia neraka yang sebenarnya, ketika tidak ada selimut gas yang mengelilingi 55 Cancri e, planet tersebut hanya memancarkan cahaya inframerah.

Para ilmuwan ini sebelumnya memperkirakan bahwa ketika ada atmosfer, fluktuasi cahaya tampak dan inframerah akan berkontribusi pada sinyal yang ditransmisikan.

Namun teori Henig berfokus pada bukti cahaya inframerah untuk mengeksplorasi model matematika “bukti konsep” yang memungkinkan sejumlah kecil atmosfer tetap ada.

Ahli astrofisika, termasuk Heng, berharap Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA akan membantu mereka mengukur perubahan inframerah dan cahaya tampak dari “planet neraka” saat melewati antara Copernicus di pusat tata surya dan teleskop di sini, dekat Bumi. .

“Planet neraka” ini sangat dekat dengan bintang induknya sehingga ia menyelesaikan setiap orbit baru dalam waktu kurang dari 20 jam, yang mungkin juga berkontribusi terhadap ketidakstabilan lingkungannya, namun juga berarti banyaknya transit dan banyak gerhana yang dapat digunakan untuk mengumpulkan data.

“Pengamatan yang akan datang dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb kemungkinan akan memungkinkan pengukuran suhu atmosfer dan tekanan permukaan, serta suhu permukaan,” tulis Heng dalam makalah barunya.