Atmosfer di Exoplanet GJ 1132b

Ada ribuan planet yang sudah ditemukan. Tapi pengamatan tidak berhenti sampai planet ditemukan. Pengamatan lanjut dilakukan untuk mengetahui apakah planet punya atmosfer dan bagaimana komposisinya. Itu yang dilakukan pada exoplanet GJ 1132b.

Exoplanet GJ 1132b ditemukan tahun 2015 mengitari bintang GJ 1132 yang berada pada jarak 39 tahun cahaya dari Bumi. Karena terhitung bintang dekat, maka “cukup mudah” bagi para astronom untuk bisa melakukan penelitian lebih lanjut.

Ilustrasi exoplanet GJ 1132b. Kredit: Dana Berry / Skyworks Digital / CfA
Ilustrasi exoplanet GJ 1132b. Kredit: Dana Berry / Skyworks Digital / CfA

Saat exoplanet GJ 1132b ditemukan, planet ini diketahui memiliki massa dan ukuran yang hampir sama dengan Bumi, yakni 1,6 massa Bumi dan 1,16 kali ukuran Bumi. Awalnya para astronom menduga kalau planet ini merupakan kembaran Bumi. Akan tetapi, dari karakteristik awal, tampaknya GJ 1132b justru lebih mirip Venus. Karena itu exoplanet ini dianggap sebagai saudara kembar Venus. Tapi, karena karakteristiknya mirip juga dengan Bumi maka bisa dikatakan kalay planet ini merupakan sepupu terdekat Bumi yang sudah ditemukan.

Exoplanet GJ 1132b mengorbit bintang induknya dari jarak yang sangat dekat yakni 2,2 juta km. Jauh lebih dekat dari jarak Merkurius, 57 juta km. Meskipun bintang yang dikitari lebih dingin karena merupakan bintang katai merah, pada jarak sedekat itu exoplanet GJ 1132 b diperkirakan masih sangat panas dan bernasib sama dengan Venus.

Tapi untuk bisa mengetahui kondisi planet GJ 1132b, para astronom hanya bisa memperolehnya dari cahaya yang datang dari bintang. belum ada teknologi yang bisa membawa manusia ke luar dari Tata Surya dan menyambangi setiap exoplanet. Dari parameter awal yang sudah diketahui, para astronom menduga kalau GJ 1132b memiliki atmosfer meskipun planet ini panasnya mencapai 232º Celsius.

Pertanyaannya apakah atmosfernya tebal dan pekat ataukah tipis dan renggang?

Pemodelan Atmosfer di GJ 1132b
Menurut hasil pemodelan yang dilakukan Laura Schaefer dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics’, GJ 1132b memiliki atmosfer tipis dan renggang. Ini merupakan hasil evolusi exoplanet tersebut selama mengorbit bintang induknya. Exoplanet GJ 1132b diperkirakan memulai hidupnya dengan atmosfer yang kaya air. Akan tetapi, lokasinya yang sangat dekat dengan bintang membuat planet ini terus menerus terekspos sinar ultraungu bintang sehingga molekul air yang ada di atmosfer terurai kembali menjadi hidrogen dan oksigen. Hidrogen yang lebih ringan kemudian lepas di angkasa sedangkan oksigen tetap berada di planet tersebut.

Jika planet ini dingin, keberadaan oksigen bisa menjadi tanda kehidupan. Tapi kondisi yang super panas di GJ 1132b, oksigen di sini justru jadi pertanda kalau planet ini sedang dipanggang dan disterilisasi. Atau.. seperti halnya Venus, exoplanet GJ 1132b juga mengalami efek rumah kaca berkelanjutan dan akibatnya, permukaan planet ini akan tetap cair selama milyaran tahun.

Perlu diingat ini bukan seperti lautan di Bumi. GJ 1132b diperkirakan memiliki lautan magma yang panas yang terus berinteraksi dengan atmosfer dan menyerap sepersepuluh oksigen yang ada. Sisa oksigen yang 90% diperkirakan lepas ke angkasa meski masih ada yang tetap bertahan.

Pengamatan Atmosfer di GJ 1132b
Dari ukurannya, sekelompok astronom dari Eropa yang dipimpin oleh John Southworth dari Universitas Keele di Inggris menduga kalau atmosfer di GJ 1132b cukup tebal. Akan tetapi, untuk mengetahui lebih lanjut tentu perlu dilakukan pengamatan.

Atmosfer di exoplanet pertama kali berhasil ditemukan 15 tahun lalu, dan sejak itu para astronom sudha bisa mengamati atmosfer di exoplanet. Akan tetapi semua planet tersebut merupakan planet gas raksasa. Kali ini, para astronom mencoba melakukan pencarian atmosfer pada planet yang jauh lebih kecil. Planet seukuran Bumi.

Dengan teleskop MPG/ESO 2,2 meter di European Southern Observatory, Chile, para astronom yang berkolaborasi ini melakukan pengamatan berkala untuk memperoleh spektrum cahaya saat GJ 1132b transit di depan bintang induknya. Sembilan kali transit GJ 1132b berhasil diamati, dan hasilnya memperlihatkan kalau planet ini memiliki atmosfer yang renggang.

Kala transit, planet akan menghalangi sebagian kecil cahaya bintang. Ini salah satu cara untuk menemukan exoplanet. Selain bisa menemukan eksoplanet, cahaya yang diterima dalam bentuk spektrum juga bisa bercerita banyak tentang planet tersebut. Saat terjadi transit, atmosfer planet akan menyerap sebagian kecil cahaya bintang di area tepi planet dan menyaring panjang gelombang tertentu sesuai komposisi atmosfer tersebut. Dari hasil pengamatan 9 kali transit exoplanet GJ 1132b, para astronom berhasil mengetahui keberadaan air dan atau metana di atmosfernya dengan proporsi yang hampir sama dengan atmosfer Bumi.

Ada satu hal yang menarik. GJ 1132b merupakan exoplanet yang mengitari bintang katai merah pada jarak yang sangat dekat. Aktivitas bintang katai merah yang sering melepaskan letupan atau semburan partikel merupakan salah satu potensi mengapa planet di bintang serupa diperkirakan sulit memiliki kehidupan yang bisa bertahan lama.

Atmosfer yang masih bisa ditemukan oleh para astronom memberi harapan baru bagi kehidupan di sistem ini jika ada. Kehidupan yang muncul memiliki kesempatan bertahan dan bertumbuh.

Dari paramter massa dan ukuran yang sudah diketahui, kerapatan planet bisa diketahui dan komposisi planet pun bisa diketahui. Dengan kerapatan 4,3 kerapatan Jupiter dan atmosfer yang mengandung uap air, ada dua model yang dikembangkan.

Yang pertama, exoplanet GJ 1132b merupakan dunia padang pasir yang panas dengan inti batuan yang diselubungi air. Model kedua, planet GJ 1132b merupakan planet batuan seperti halnya Bumi.

Untuk bisa memecahkan misteri planet ini, butuh teleskop generasi baru yang bisa memberikan cerita yang lebih banyak dari sistem GJ 1132b tersebut. Dan James Webb Space Telescope yang akan diluncurkan tahun 2018 bisa menjadi salah satu jawabannya.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.