Teleskop Luar Angkasa Webb mendeteksi molekul besar di planet ekstrasurya K2-18b

Data tersebut menunjukkan adanya planet ekstrasurya dengan kemungkinan permukaan laut cair

Molekul pembawa karbon telah terdeteksi di atmosfer zona layak huni planet ekstrasurya K2-18 b oleh tim astronom internasional menggunakan data dari NASA‘S Teleskop Luar Angkasa James Webb. Hasil ini konsisten dengan keberadaan planet ekstrasurya yang permukaannya mungkin tertutup lautan dan memiliki atmosfer kaya hidrogen. Penemuan ini memberikan pandangan sekilas yang menarik tentang sebuah planet yang berbeda dari planet lain di tata surya kita, dan meningkatkan prospek menarik tentang planet-planet yang berpotensi dapat dihuni di tempat lain di alam semesta.

Spektrum K2-18 b, yang diperoleh dengan instrumen NIRISS (near-infrared imager dan non-slit spectrograph) Webb dan NIRSpec (near-infrared spectrometer), menunjukkan kelimpahan metana dan karbon dioksida di atmosfer planet ekstrasurya, serta.. Kemungkinan penemuan sebuah planet ekstrasurya. Sebuah molekul yang disebut dimetil sulfida (DMS). Deteksi kekurangan metana, karbon dioksida, dan amonia mendukung hipotesis bahwa mungkin terdapat lautan air di bawah atmosfer kaya hidrogen di K2-18 b. K2-18 b, 8,6 kali massa Bumi, mengorbit bintang katai keren K2-18 di zona layak huni dan terletak 120 tahun cahaya dari Bumi. Kredit gambar: NASA, ESA, Badan Antariksa Kanada, Ralph Crawford (STScI), Joseph Olmstead (STScI), Niko Madhusudan (IoA)

Webb mendeteksi metana dan karbon dioksida di atmosfer K2-18b

Investigasi baru yang dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA terhadap K2-18 b, sebuah planet ekstrasurya yang bermassa 8,6 kali massa Bumi, telah mengungkap keberadaan molekul pembawa karbon termasuk metana dan karbon dioksida. Penemuan Webb menambah penelitian terbaru yang menunjukkan bahwa K2-18 b bisa jadi merupakan sebuah planet ekstrasurya, yang berpotensi memiliki atmosfer kaya hidrogen dan permukaannya tertutup lautan air.

Pemahaman pertama mengenai sifat-sifat atmosfer planet yang berada di zona layak huni ini berasal dari pengamatan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA, yang mendorong penelitian lebih lanjut yang kemudian mengubah pemahaman kita tentang sistem tersebut.

K2-18 b mengorbit bintang katai keren K2-18 di zona layak huni dan terletak 120 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Leo. Exoplanet seperti K2-18 b, yang ukurannya berkisar dari Bumi hingga… NeptunusIni tidak seperti apa pun di tata surya kita. Kurangnya planet terdekat yang setara berarti bahwa “planet sub-Neptunus” ini tidak dipahami dengan baik, dan sifat atmosfernya menjadi bahan perdebatan aktif di kalangan astronom.

Implikasinya bagi kehidupan ekstrasurya

Dugaan bahwa planet sub-Neptunus K2-18 b mungkin merupakan sebuah planet ekstrasurya sangatlah menarik, karena beberapa astronom yakin bahwa planet-planet tersebut merupakan lingkungan yang menjanjikan untuk mencari bukti kehidupan di planet ekstrasurya.

“Temuan kami menggarisbawahi pentingnya mempertimbangkan beragam lingkungan layak huni ketika mencari kehidupan di tempat lain,” jelas Nico Madhusudan, astronom di Universitas Cambridge dan penulis utama makalah yang mengumumkan temuan tersebut. “Secara tradisional, pencarian kehidupan di exoplanet berfokus terutama pada planet-planet yang lebih kecil dan berbatu, namun dunia Hessian yang lebih besar lebih cocok untuk pengamatan atmosfer.”

Kelimpahan metana dan karbon dioksida, serta kurangnya amonia, mendukung hipotesis bahwa mungkin terdapat lautan air di bawah atmosfer yang kaya hidrogen di K2-18 b. Pengamatan awal Webb ini juga memberikan potensi penemuan molekul yang disebut dimetil sulfida (DMS). Di Bumi, hal ini hanya dihasilkan oleh kehidupan. Sebagian besar DMS di atmosfer bumi dipancarkan oleh fitoplankton di lingkungan laut.

Kesimpulan DMS kurang kuat dan memerlukan validasi lebih lanjut.

“Pengamatan Webb mendatang diharapkan dapat memastikan apakah DMS memang ada di atmosfer K2-18 b pada tingkat yang signifikan,” jelas Madhusudan.

Mengkarakterisasi atmosfer planet ekstrasurya

Meskipun K2-18 b terletak di zona layak huni dan kini diketahui mengandung molekul pembawa karbon, hal ini tidak berarti bahwa planet ini dapat mendukung kehidupan. Ukuran planet yang besar – radiusnya 2,6 kali radius Bumi – berarti bahwa bagian dalam planet ini kemungkinan besar mengandung lapisan es bertekanan tinggi yang besar, seperti yang dimiliki Neptunus, namun dengan atmosfer yang lebih tipis dan kaya hidrogen serta permukaan samudera. Dunia goni diperkirakan mengandung lautan air. Namun, mungkin juga lautan terlalu panas untuk bisa dihuni atau berbentuk cair.

“Meski planet jenis ini tidak ada di tata surya kita, planet sub-Neptunus adalah jenis planet paling umum yang diketahui sejauh ini di galaksi,” jelas anggota tim Subhajit Sarkar dari Universitas Cardiff. “Kami memperoleh spektrum subzona layak huni Neptunus yang paling detail hingga saat ini, dan ini memungkinkan kami mengidentifikasi molekul di atmosfernya.”

Mengkarakterisasi atmosfer planet ekstrasurya seperti K2-18 b – yang berarti menentukan gas dan kondisi fisiknya – adalah bidang yang sangat aktif dalam astronomi. Namun, planet-planet ini benar-benar kalah terang dari bintang-bintangnya yang lebih besar, sehingga menyulitkan penyelidikan atmosfer planet-planet ekstrasurya.

Tim menghindari tantangan ini dengan menganalisis cahaya dari bintang induk K2-18 b saat melewati atmosfer planet ekstrasurya. K2-18 b adalah planet ekstrasurya yang sedang transit, artinya kita dapat mendeteksi penurunan kecerahan saat melewati permukaan bintang induknya. Ini adalah bagaimana planet ekstrasurya pertama kali ditemukan pada tahun 2015 oleh misi K2 NASA. Artinya selama transit, sebagian kecil cahaya bintang akan melewati atmosfer planet ekstrasurya sebelum mencapai teleskop seperti Webb. Lintasan cahaya bintang melalui atmosfer planet ekstrasurya meninggalkan jejak yang dapat dikumpulkan oleh para astronom untuk mengidentifikasi gas-gas di atmosfer planet ekstrasurya.

Kemampuan James Webb dan penelitian masa depan

“Hasil ini hanya mungkin terjadi karena rentang panjang gelombang yang diperluas dan sensitivitas Webb yang belum pernah terjadi sebelumnya, yang memungkinkan deteksi fitur spektral yang kuat hanya dengan dua transit,” kata Madhusudan. “Sebagai perbandingan, satu observasi transit dengan Webb memberikan resolusi yang sebanding dengan delapan observasi Hubble yang dilakukan selama beberapa tahun dan dalam rentang panjang gelombang yang relatif sempit.”

“Hasil ini hanyalah hasil dari dua observasi K2-18 b, dan masih banyak lagi yang masih dalam proses,” jelas anggota tim Savvas Constantinou dari Universitas Cambridge. “Artinya, penelitian kami di sini hanyalah demonstrasi awal dari apa yang mungkin diamati Webb di planet ekstrasurya di zona layak huni.”

Temuan tim telah diterima untuk dipublikasikan di The Surat Jurnal Astrofisika.

Tim kini bermaksud untuk melakukan penelitian lanjutan menggunakan spektrometer MIRI (instrumen inframerah tengah) teleskop, yang mereka harap akan lebih memvalidasi temuan mereka dan memberikan wawasan baru mengenai kondisi lingkungan di K2-18 b.

“Tujuan utama kami adalah mengidentifikasi kehidupan di planet ekstrasurya yang dapat dihuni, yang akan mengubah pemahaman kita tentang tempat kita di alam semesta,” tutup Madhusudan. “Temuan kami merupakan langkah menjanjikan menuju pemahaman lebih dalam tentang dunia Hessian dalam upaya ini.”

Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA adalah observatorium sains luar angkasa terkemuka di dunia. Dia memecahkan misteri tata surya kita, melihat melampaui dunia jauh di sekitar bintang-bintang lain, dan menjelajahi struktur misterius dan asal usul alam semesta kita serta tempat kita di dalamnya. WEB merupakan program internasional yang dipimpin oleh NASA bersama mitranya Badan Antariksa Eropa (ESA).Badan Antariksa Eropa) dan Badan Antariksa Kanada.