Hubble menemukan uap air di atmosfer sebuah planet ekstrasurya kecil

Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Para astronom yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble telah menemukan molekul air di atmosfer sebuah planet ekstrasurya kecil yang sangat panas, 97 tahun cahaya dari Bumi.

Planet yang diberi nama GJ 9827d ini berukuran sekitar dua kali diameter Bumi dan merupakan planet ekstrasurya terkecil yang ditemukan memiliki uap air di atmosfernya, menurut sebuah studi baru.

Air sangat penting bagi kehidupan seperti yang kita ketahui, namun planet ini tidak mungkin menjadi tempat tinggal segala jenis kehidupan karena suhu tinggi yang akan mengubah atmosfer yang kaya akan air menjadi uap panas.

Para astronom belum mengungkap sifat sebenarnya dari atmosfer dunia yang tidak biasa ini, namun penemuan ini membuka jalan bagi penelitian lebih lanjut dalam upaya mereka memahami asal usul planet di luar tata surya kita.

Temuan ini muncul dalam laporan yang diterbitkan Kamis di Surat Jurnal Astrofisika.

“Air di planet sekecil ini adalah penemuan bersejarah,” kata rekan penulis studi Laura Kreidberg, direktur pelaksana Divisi Fisika Atmosfer Eksoplanet di Institut Astronomi Max Planck di Heidelberg, Jerman, dalam sebuah pernyataan. “Ini semakin dekat untuk mengkarakterisasi dunia yang benar-benar mirip Bumi.”

Namun, suhu planet ini mencapai 800°F (427°C), menjadikannya dunia yang beruap, tidak ramah, dan panas seperti Venus.

“Ini akan menjadi pertama kalinya kami dapat secara langsung menunjukkan melalui deteksi atmosfer bahwa planet-planet dengan atmosfer kaya air ini sebenarnya bisa ada di sekitar bintang lain,” kata rekan penulis studi Björn Beneke, seorang profesor di Trottier Research Institute di Universitas Montreal. Exoplanet, dalam sebuah pernyataan. “Ini adalah langkah penting untuk menentukan prevalensi dan keragaman atmosfer di planet berbatu.”

Saat ini, tim peneliti tidak dapat memastikan apakah Hubble telah menangkap jejak uap air di atmosfer yang kaya hidrogen atau apakah planet tersebut memiliki atmosfer yang kaya air karena bintang induknya menguapkan atmosfer hidrogen-helium asli GJ 9827d.

“Program pengamatan kami, yang dipimpin oleh peneliti utama Ian Crosfield dari (Universitas Kansas) di Lawrence, Kansas, dirancang khusus dengan tujuan tidak hanya mendeteksi molekul di atmosfer planet, tetapi juga mencari uap air secara spesifik.” “Hasilnya akan menarik, baik uap air yang dominan atau hanya spesies kecil di atmosfer yang didominasi hidrogen,” kata pemimpin penulis studi Pierre-Alexis Roy, seorang mahasiswa doktoral di Trottier Institute di Universitas Montreal, dalam sebuah pernyataan. .

Misi Kepler NASA pertama kali menemukan planet yang mengorbit bintang katai merah di konstelasi Pisces pada tahun 2017. Planet ekstrasurya tersebut menyelesaikan satu orbit mengelilingi bintang induknya setiap 6,2 hari.

Para astronom mengamati planet GJ 9827d selama 11 kali transit, atau waktu planet melintas di depan bintangnya selama mengorbit, dalam jangka waktu tiga tahun. Menyaring cahaya bintang melalui atmosfer planet membantu para astronom mengukur ciri-ciri molekul air.

“Sampai saat ini, kami belum bisa mendeteksi secara langsung atmosfer planet kecil seperti ini. Kami perlahan-lahan memasuki sistem ini sekarang,” kata Beinecke. “Pada titik tertentu, ketika kita mempelajari planet kecil, harus ada transisi di mana tidak ada lagi hidrogen.” “Dunia kecil ini memiliki atmosfer yang mirip dengan Venus (didominasi oleh karbon dioksida).”

Memahami lebih banyak tentang atmosfer planet dapat membantu para astronom mengklasifikasikan dengan tepat jenis dunia GJ 9827d. Saat ini, tim memiliki dua kemungkinan teori.

Planet ini kemungkinan besar adalah Neptunus mini, dengan atmosfer kaya hidrogen yang mengandung uap air. Jika demikian, kemungkinan besar GJ 9827d terbentuk pada jarak yang lebih jauh dari bintang induknya dibandingkan lokasinya saat ini, yang berarti planet tersebut akan lebih dingin dan air akan hadir dalam bentuk es (mirip dengan Neptunus dan Uranus, planet yang lebih jauh di Bumi). tata surya kita). .

Saat planet mendekati bintangnya dan terkena lebih banyak radiasi bintang, hidrogen memanas dan lepas, atau masih lolos, menurut para peneliti.

Atau para astronom menduga bahwa GJ 9827d mungkin merupakan versi hangat dari bulan es Jupiter, Europa, yang memiliki lautan di bawah kerak es yang tebal. Beneke mengatakan planet ini mungkin terdiri dari separuh air dan separuh batu.

Air adalah salah satu molekul paling umum yang ditemukan di alam semesta, dan selama bertahun-tahun, para astronom telah memasukkan penemuan air sebagai bagian besar dari pencarian kehidupan di luar bumi.

“Mengamati air adalah pintu gerbang untuk menemukan hal-hal lain,” kata rekan penulis studi Thomas Green, ahli astrofisika di NASA Ames Research Center di Silicon Valley, California, dalam sebuah pernyataan. “Penemuan Hubble ini membuka pintu bagi studi masa depan terhadap jenis planet ini dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb. Dengan pengamatan inframerah tambahan, Teleskop Luar Angkasa James Webb dapat melihat lebih banyak lagi, termasuk molekul pembawa karbon seperti karbon monoksida, karbon dioksida, dan karbon monoksida. metana. Setelah kita memiliki inventaris total unsur-unsur suatu planet, kita dapat membandingkannya dengan bintang yang mengorbitnya dan memahami bagaimana planet itu terbentuk.

Para astronom telah mengamati GJ 9827d menggunakan teleskop Webb untuk mencari air dan jenis molekul lainnya, dan data tersebut akan dibagikan di masa depan.

“Kami tidak sabar untuk melihat apa yang diungkapkan oleh data ini,” kata Kreidberg. “Kami berharap sekarang kami dapat menyelesaikan masalah Alam Air untuk selamanya.”