Setiap kejayaan itu unik, bergantung pada komposisi atmosfer planet dan warna cahaya bintang yang meneranginya. WASP-76 (“matahari” dari WASP-76b) adalah bintang deret utama berwarna kuning dan putih seperti Matahari kita, tetapi bintang yang berbeda menciptakan kejayaan dengan warna dan pola yang berbeda. Kredit: ESA, pekerjaan yang dilakukan oleh ATG berdasarkan kontrak untuk ESA. CC BY-SA 3.0 IGO
Untuk pertama kalinya, tanda-tanda potensial ‘efek kejayaan’ seperti pelangi telah terdeteksi di sebuah planet di luar Tata Surya kita. Kemuliaan adalah lingkaran cahaya konsentris berwarna-warni yang hanya muncul dalam kondisi khusus.
Data dari Satelit Karakterisasi ExOplanet sensitif ESA, Cheops, bersama dengan beberapa ESA lainnya dan NASA misi, menunjukkan bahwa fenomena rumit ini memancar langsung ke Bumi dari atmosfer raksasa gas ultra-panas WASP-76b, yang berjarak 637 tahun cahaya.
Sering terlihat di Bumi, efeknya hanya ditemukan satu kali di planet lain, Venus. Jika dikonfirmasi, kemuliaan ekstrasurya pertama ini akan mengungkap lebih banyak tentang sifat membingungkan ini planet ekstrasunyadengan pelajaran menarik tentang cara lebih memahami dunia yang aneh dan jauh.
'Kemuliaan' Pertama di Dunia Jauh yang Neraka?
Data dari Cheops dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa antara panas dan cahaya yang tak tertahankan dari permukaan planet ekstrasurya WASP-76b yang diterangi matahari, dan malam tanpa akhir di sisi gelapnya, mungkin terdapat ‘kemuliaan’ ekstrasurya yang pertama. Efeknya, mirip dengan pelangi, terjadi ketika cahaya dipantulkan dari awan yang tersusun dari zat yang seragam namun sejauh ini belum diketahui.
“Ada alasan mengapa belum pernah ada kejayaan yang terlihat di luar Tata Surya kita – hal ini memerlukan kondisi yang sangat aneh,” jelas Olivier Demangeon, astronom di Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Institut Astrofisika dan Ilmu Luar Angkasa) di Portugal dan penulis utama buku ini. pembelajaran.
“Pertama, Anda memerlukan partikel atmosfer yang bentuknya hampir bulat sempurna, seragam sepenuhnya, dan cukup stabil untuk diamati dalam jangka waktu lama. Bintang terdekat dari planet ini harus bersinar langsung ke arahnya, dengan pengamat – di sini Cheops – pada orientasi yang tepat.”
Gabungan warna palsu dari ‘kemuliaan’ yang terlihat di Venus pada 24 Juli 2011. Gambar tersebut terdiri dari tiga gambar pada panjang gelombang ultraviolet, cahaya tampak, dan inframerah dekat dari Kamera Pemantau Venus. Gambar diambil dengan selang waktu 10 detik dan, karena gerakan pesawat ruang angkasa, tidak tumpang tindih dengan sempurna. Kemuliaan itu lebarnya 1.200 km, seperti yang terlihat dari pesawat ruang angkasa, jaraknya 6.000 km. Kredit: ESA/MPS/DLR/IDA
Jika benar, kejayaan planet ekstrasurya pertama ini akan memberikan alat yang indah untuk memahami lebih banyak tentang planet dan bintang yang membentuknya.
“Yang penting untuk diingat adalah skala luar biasa dari apa yang kita saksikan,” jelas Matthew Standing, Peneliti ESA yang mempelajari planet ekstrasurya.
“WASP-76b berjarak beberapa ratus tahun cahaya – sebuah planet gas raksasa yang sangat panas dan kemungkinan besar akan terjadi hujan besi cair. Meskipun terjadi kekacauan, sepertinya kita telah mendeteksi potensi tanda-tanda kejayaan. Itu adalah sinyal yang sangat lemah.”
Hasil ini menunjukkan kekuatan misi Cheops ESA untuk mendeteksi fenomena halus yang belum pernah terlihat sebelumnya di dunia jauh.
Ilustrasi ini menunjukkan pemandangan sisi malam dari planet ekstrasurya WASP-76b. Planet ekstrasurya raksasa yang sangat panas ini memiliki sisi siang hari yang suhunya mencapai di atas 2.400 derajat Celcius, cukup tinggi untuk menguapkan logam. Angin kencang membawa uap besi ke sisi malam yang lebih dingin dan mengembun menjadi tetesan besi. Di sebelah kiri gambar, kita melihat batas malam planet ekstrasurya, tempat ia bertransisi dari siang ke malam. Kredit: ESO/M. Kornmesser
Planet Neraka Dengan Anggota Badan Miring
WASP-76b sangat panas Jupiter-seperti planet. Meskipun ukurannya 10% lebih kecil dibandingkan sepupu kita yang bergaris, ukurannya hampir dua kali lipat. Mengorbit erat bintang induknya dua belas kali lebih dekat dibandingkan Merkurius yang hangus mengorbit Matahari kita, planet ekstrasurya ini ‘menggembung’ oleh radiasi yang kuat.
Sejak ditemukan pada tahun 2013, WASP-76b telah mendapat pengawasan ketat dan gambaran yang sangat mengerikan pun muncul. Salah satu sisi planet selalu menghadap Matahari, mencapai suhu 2.400 derajat Celsius. Di sini, unsur-unsur yang membentuk batuan di Bumi mencair dan menguap, lalu mengembun di sisi malam yang sedikit lebih dingin, menciptakan awan besi yang meneteskan hujan besi cair.
Namun para ilmuwan dibingungkan oleh ketidaksimetrisan, atau kecondongan, pada ‘anggota badan’ WASP-76b – wilayah terluar yang terlihat saat melintas di depan bintang induknya.
Data dari berbagai misi ESA dan NASA termasuk TESS, Hubble dan Spitzer, juga dianalisis dalam penelitian yang mengungkap hal ini, namun saat itulah Cheops dari ESA dan NASA tes bekerja sama sehingga tanda-tanda fenomena kejayaan mulai terlihat.
Kesan artis tentang CHEOPS di orbit di atas Bumi. Dalam pandangan ini penutup teleskop satelit tertutup. Kredit: medialab ESA / ATG
Cheops secara intensif memantau WASP-76b saat melintas di depan dan di sekitar bintangnya yang mirip Matahari. Setelah 23 pengamatan selama tiga tahun, data menunjukkan peningkatan mengejutkan dalam jumlah cahaya yang datang dari ‘terminator’ timur planet – batas pertemuan malam dan siang. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk menguraikan dan membatasi asal usul sinyal.
“Ini adalah pertama kalinya perubahan tajam terdeteksi pada kecerahan sebuah planet ekstrasurya, ‘kurva fase’-nya,” jelas Olivier.
“Penemuan ini membawa kita pada hipotesis bahwa cahaya tak terduga ini mungkin disebabkan oleh refleksi yang kuat, terlokalisasi, dan anisotropik (bergantung pada arah) – efek kemuliaan.”
Menikmati Pantulan Kemuliaan WASP-76b
Meskipun efek kemuliaan menciptakan pola seperti pelangi, keduanya tidak sama. Pelangi terbentuk ketika sinar matahari melewati suatu medium dengan kepadatan tertentu ke medium dengan kepadatan berbeda – misalnya dari udara ke air – yang menyebabkan jalurnya membelok (membias). Panjang gelombang yang berbeda dibengkokkan dengan jumlah yang berbeda, menyebabkan cahaya putih terpecah menjadi berbagai warna dan menciptakan busur bulat pelangi yang familiar.
Tampilan simulasi fenomena kejayaan di Venus (kiri) dan Bumi (kanan), tanpa mempertimbangkan efek kabut atau kecerahan awan latar belakang. Kemuliaan terjadi ketika sinar matahari menyinari tetesan awan – partikel air untuk Bumi, dan partikel asam sulfat untuk Venus. Perbedaan utama penampakan kejayaan di Venus dan di Bumi bukan karena komposisinya, melainkan ukuran partikelnya. Tetesan awan di Bumi biasanya berdiameter antara 10 dan 40 seperseribu milimeter, namun di Venus, tetesan yang ditemukan di puncak awan jauh lebih kecil, biasanya tidak lebih dari 2 perseribu milimeter. Oleh karena itu, jarak pinggirannya lebih jauh dibandingkan yang terlihat di Bumi. Kredit: C.Wilson/P. Laven
Kemuliaan, bagaimanapun, terbentuk seiring cahaya yang lewat diantara celah sempit, misalnya di antara tetesan air di awan atau kabut. Sekali lagi, jalur cahaya dibengkokkan (dalam hal ini terdifraksi), paling sering menciptakan cincin warna konsentris, dengan interferensi antara gelombang cahaya menciptakan pola cincin terang dan gelap.
Apa Arti Kemuliaan Jauh yang Pertama
Konfirmasi efek kemuliaan berarti adanya awan yang terdiri dari tetesan berbentuk bola sempurna, yang telah bertahan setidaknya tiga tahun atau terus terisi kembali. Agar awan seperti itu dapat bertahan, suhu atmosfer juga harus stabil dari waktu ke waktu – sebuah wawasan yang menarik dan mendetail tentang apa yang mungkin terjadi di WASP-76b.
Yang penting, kemampuan mendeteksi keajaiban kecil pada jarak yang begitu jauh akan mengajarkan para ilmuwan dan insinyur cara mendeteksi fenomena lain yang sulit dilihat namun penting. Misalnya, pantulan sinar matahari dari danau dan lautan cair – yang merupakan persyaratan agar dapat dihuni.
Bukti Mulia di Cakrawala
“Bukti lebih lanjut diperlukan untuk meyakinkan bahwa ‘cahaya ekstra’ yang menarik ini adalah sebuah kejayaan yang langka,” jelas Theresa Lüftinger, Ilmuwan Proyek untuk misi Ariel ESA yang akan datang.
“Pengamatan lanjutan dari instrumen NIRSPEC di Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA/ESA/CSA dapat membantu. Atau misi Ariel ESA yang akan datang dapat membuktikan kehadirannya. Kita bahkan bisa menemukan warna-warna yang lebih terang bersinar dari planet ekstrasurya lain.”
Olivier menyimpulkan: “Saya terlibat dalam deteksi pertama cahaya asimetris yang berasal dari planet aneh ini – dan sejak itu saya sangat penasaran dengan penyebabnya. Butuh beberapa waktu untuk sampai ke sini, dengan momen di mana saya bertanya pada diri sendiri – ‘Mengapa kamu bersikeras melakukan hal ini? Mungkin lebih baik melakukan hal lain dengan waktu Anda.’ Namun ketika fitur ini muncul dari data, rasanya sungguh istimewa – kepuasan khusus yang tidak terjadi setiap hari.”
Untuk informasi lebih lanjut tentang penemuan ini, lihat “Pelangi” Terdeteksi di Planet Eksosurya yang Menghujani Besi Cair.
Referensi: “Asimetri atmosfer Jupiter ultra-panos WASP-76 b” oleh ODS Demangeon, PE Cubillos, V Singh, TG Wilson, L Carone, A Bekkelien, A Deline, D Ehrenreich, PFL Maxted , B.-O . Demory, T Zingales, Lendl M, Bonfanti A, Sousa SG, Brandeker, Alibert Y, Alonso R, Asquier J, Bárczy T, Barrado D, Barrado Navascues, SCC Barros, W Baumjohann, M, Beck, T. Beck, W. Benz, N. Billot, F. Biondi, L. Borsato, Ch. Broeg, M. Buder, A. Collier Cameron, Sz. Csizmadia, MB Davies, M. Deleuil, L. Delrez, A. Erikson, A. Fortier, L. Fossati, M. Fridlund, D. Gandolfi, M. Gillon, M. Güdel, MN Günther, A. Heitzmann, Ch. Helling, S. Hoyer, KG Isaac, LL Kiss, KWF Lam, J. Laskar, A. Lecavelier des Etangs, D. Magrin, M. Mecina, Ch. Mordasini, V. Nascimbeni, G. Olofsson, R. Ottensamer, I. Pagano, E. Palle, G. Peter, G. Piotto, D. Pollacco, D. Queloz, R. Ragazzoni, N. Rando, H. Rauer, I Ribas, M Rieder, S Salmon, NC Santos, G Scandariato, D Segransan, AE Simon, AMS Smith, M Stalport, Gy. M. Szabó, N. Thomas, S. Udry, V. Van Grootel, J. Venturini, E. Villaver dan NA Walton, 5 April 2024, Astronomi & Astrofisika.
DOI: 10.1051/0004-6361/202348270
