Cincin Raksasa di Planet Asing J1407b

Di tahun 2012, untuk pertama kalinya, para atronom berhasil menemukan sebuah planet di bintang lain yang memiliki cincin seperti halnya planet Saturnus. Planet tersebut ditemukan lewat pengamatan teleskop SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) kala mengitari bintang muda J1407  di rasi Centaurus yang jaraknya 420 tahun cahaya dari Bumi.

Exoplanet J1407b
Jika dilihat dari usia bintang yang masih muda yakni 16 juta tahun cahaya, diduga cincin yang mengitari planet J1407b merupakan materi yang tersisa dari pembentukan planet di sistem. Dari pengamatan, diketahui kalau planet J1407b memiliki 4 cincin dengan diameter mencapai puluhan juta km. Jauh lebih besar dari cincin Saturnus yang hanya 300 000 km dan juga lebih padat. Berbekal informasi tersebut, para astronom bisa menyimpulkan bahwa exoplanet J1407 memiliki massa yang lebih masif dari Saturnus.  Dari analisa awal, planet J1407b diduga merupakan planet Jupiter-super yang dikelilingi oleh puing-puing purba sisa materi pembentuk planet.

Dalam pemodelan dan analisa lanjut yang dilakukan oleh Matthew Kenworthy dari Observatorium Leiden, Belanda, terungkap keberadaan lebih dari 30 cincin yang mengitari planet J1407b dengan diameter masing-masing cincin mencapai puluhan juta km. Selain itu dalam pemodelan yang ia lakukan, Kenworthy dan Mamajek juga menemukan indikasi terbentuknya exobulan pada celah di cincin.

Gerhana bintang J1407 oleh planetnya berlangsung sangat lama. Sang planet membutuhkan waktu setidaknya beberapa minggu untuk melintasi sang bintang. Tapi selama proses gerhana atau transit itu terjadi, para astronom juga bisa melihat perubahan yang sangat cepat dalam rentang waktu puluhan menit yang disebabkan oleh materi di cincin.

Jadi, ketika planet J1407b melintas atau menggerhanai permukaan bintang, sebagian kecil cahaya bintang akan menghilang sejenak. Dengan adanya cincin, maka ketika planet melintas di depan bintang, cahaya bintang akan tertutup oleh planet dan juga cincin. Dengan kondisi cincin yang tidak sepadat planet, maka cahaya bintang akan muncul di sela-sela materi cincin. Akibatnya, para astronom akan melihat perubahan kecerlangan yang terjadi sangat cepat dari waktu ke waktu saat cincin si planet menghalangi cahaya bintang. Jadi meskipun bintang berada sedemikian jauh dari Bumi dan astronom tak bisa melihat langsung kehadiran planet bercincin itu, mereka bisa melakukan analisa dan pemodelan dari perubahan kecerlangan cahaya bintang saat terjadi transit oleh planet.

Analisa lanjut yang dilakukan juga memperkuat dugaan awal bahwa planet J1407b jauh lebih masif dari Saturnus dan Jupiter. Ukuran cincinnya diketahui 200 kali lebih besar dari cincin Saturnus. Jika kita menggantikan cincin Saturnus dengan cincin J1407b, maka para pengamat langit akan menikmati indahnya cincin baru di Saturnus di langit malam yang bahkan lebih besar dari Bulan Purnama!

Satelit di J1407b
Cincin di exoplanet J1407b juga memberi indikasi keberadaan obyek lain yang cukup besar di sekeliling planet.

Keberadaan satelit bisa diduga dari proses gerhana bintang J1407 oleh cincin J1407b. Pada saat cincin J1407b melintas, ada kalanya 95% cahaya bintang ditutupi oleh cincin dan proses gerhana oleh terjadi selama beberapa hari. Kejadian tersebut mengindikasikan keberadaan obyek padat di area cincin yang bisa jadi mirip planet. Dengan kata lain, ada materi yang berkumpul membentuk satelit di area cincin dengan perkiraan ukuran antara Mars dan Bumi.

Dalam beberapa milyar tahun ke depan, cincin di planet J1407b akan semakin tipis dan menghilang disebabkan oleh materi yang habis terpakai untuk pembentukan satelit.

Secara teoretis, planet raksasa seperti Jupiter dan Saturnus di tahap awal pembentukannya akan memiliki piringan atau cincin materi di sekelilingnya yang kemudian berevolusi membentuk satelit. Sayangnya selama beberapa dekade teori ini dibuat, belum ada bukti sistem cincin tersebut. Meskipun massa planet J1407b agak sulit untuk dipastikan tingkat akurasinya, namun diduga massanya berada dalam rentang 10-40 massa Jupiter.

Pengamatan lanjut untuk mengetahui periode dan massa satelit yang ada di cincin. Untuk itu para astronom amatir juga diajak untuk melakukan pemantauan secara terus menerus untuk mendeteksi gerhana berikutnya dari bintang J1407 oleh cincin J1407b. Hasil pengamatan bisa dilaporkan ke American Association of Variable Star Observers (AAVSO).

Di masa depan, penemuan sistem cincin pada planet yang mengitari bintang muda akan menjadi salah satu kuncui untuk bisa memahami pembentukan satelit.