Exoplanet Jupiter Panas dengan Orbit Ekstrim

Para astronom menemukan exoplanet dengan orbit ekstrim dimana planet tersebut dalam proses menjadi Jupiter panas! Bukan saja orbitnya sangat lonjong, exoplanet ini juga bergerak mundur. 

Jupiter Panas

Sampai saat ini, para astronom sudah menemukan 5690 planet yang sudah terkonfirmasi atau sudah sahih dinyatakan sebagai planet. Lima ribu lebih planet ini tersebar pada 4238 sistem bintang. Dan di antaranya, ada 956 bintang yang memiliki lebih dari satu planet. Yang menarik lagi, dari planet-planet yang ditemukan tersebut, ada sekitar 300-500 planet yang diklasifikasikan sebagai planet Jupiter panas. 

Exoplanet Jupiter panas merupakan planet pertama yang ditemukan pada bintang serupa Matahari. Dan sejak itu, ternyata planet tipe ini cukup banyak ditemukan. Sesuai namanya, planet ini memiliki massa seperti halnya Jupiter. Akan tetapi, planet Jupiter panas berada sangat dekat dari bintang sehingga planet ini jauh lebih panas dibanding Jupiter di Tata Surya. 

Akibatnya muncul pertanyaan, bagaimana planet Jupiter panas ini bisa memiliki orbit yang sangat dekat dengan bintang induknya. Para astronom menduga kalau planet Jupiter panas ini terbentuk di area yang lebih dingin, jauh dari bintang dan kemudian bermigrasi ke area di dekat bintang. Akan tetapi, dugaan tersebut belum ada bukti dari hasil pengamatan. 

Penemuan exoplanet dengan orbit ekstrim dari pengamatan TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) tampaknya bisa membawa para astronom selangkah lebih dekat untuk mengungkap misteri Jupiter panas.

Penemuan

Bulan Januari 2020, TESS milik NASA berhasil mendeteksi kedipan pada kecerlangan bintang yang menandai ada objek yang sedang melintas atau transit di depan bintang. Kedipan ini setara dengan objek seukuran Jupiter. Meskipun TESS menemukan objek ini, para astronom masih harus melakukan pengamatan lain untuk mengonfirmasi bahwa yang ditemukan TESS adalah sebuah planet dan bulan sinyal yang salah. 

Pengamatan lanjutan pun dilakukan dengan teleskop WIYN 3,5 meter di Observatorium Nasional Kitt Peak (KPNO). Pengamatan dilakukan dengan dua instrumen berbeda yakni NN-EXPLORE Exoplanet and Stellar Speckle Imager (NESSI) untuk membekukan kelap kelip atmosfer serta mengeliminasi gangguan atau sumber lain yang bisa membingungkan untuk mengenali sinyal dari sumber utama.  Instrumen lain yang digunakan adalah spektograf NEID untuk mengukur kecepatan radial planet TIC 241249530 b. Caranya tentu saja dengan menganalisis pergeseran yang terjadi pada spektrum bintang atau panjang gelombang cahaya yang dipancarkan. Pergeseran pada spektrum inilah yang jadi bukti keberadaan planet yang mengitari bintang tersebut. 

Pengamatan dengan teleskop WIYN memegang peran yang sangat penting untuk memahami mengapa planet yang ditemukan pada bintang lain sangat berbeda. 

Orbit yang ekstrim 

Analisis spektrum exoplanet TIC 241249530 b mengungkap karakteristik planet tersebut. Massanya 5 kali lebih masif dari Jupiter dan orbitnya ternyata sangat lonjong dengan eksentrisitas 0,94. Itu artinya orbit planet TIC 241249530 b berbentuk elips. Eksentrisitas orbit sebuah planet merentang dari 0 sampai 1, dengan nol merupakan orbit lingkaran dan satu merupakan orbit elips. Sebagai perbandingan, Pluto yang orbitnya termasuk lonjong, eksentrisitasnya hanya 0,25. 

Seandainya planet TIC 241249530 b berada di Tata Surya, maka jarak terdekatnya dengan Matahari bisa sepuluh kali lebih dekat dari jarak merkurius ke Matahari. Selain itu, orbitnya yang lonjong juga menyebabkan suhu di planet bervariasi antara suhu musim panas hingga cukup panas untuk melelehkan titanium.

Tak cuma itu. Planet ini juga bergerak mundur saat mengorbit bintang. Atau lebih tepatnya, planet TIC 241249530 b bergerak berlawanan arah dengan arah rotasi bintang. Tentu saja ini bukan hal yang umum ditemukan pada sistem exoplanet maupun di Tata Surya. Jika demikian, maka pergerakan yang berbeda ini bisa jadi petunjuk untuk memahami sejarah pembentukan planet maupun masa depannya. 

Para astronom menyimpulkan kalau orbit ekstrim yang lonjong ini merupakan orbit awal atau orbit mula-mula dari planet. Seiring pergerakan dan papasan planet dengan bintang induknya, maka interaksi gravitasi antara kedua objek akan menyebabkan orbit planet menyusut secara bertahap dan kemudian jadi lingkaran. Itu artinya, para astronom menemukan exoplanet mirip Jupiter tahap awal sebelum migrasi dan orbitnya bertransformasi ke orbit lingkaran dan pada akhirnya menjadi planet Jupiter panas.

Penemuan ini jelas memberi informasi dan pemahaman baru terkait evolusi Jupiter panas. Selain itu, para astronom juga bisa mempelajari dinamika atmosfer planet setelah terjadi papasan dekat dengan bintang. Dan untuk itu, ada teleskop James Webb yang bisa melihat perubahan temperatur pada atmosfer ketika planet mengalami peningkatan panas yang luar biasa saat papasan dekat.

Fakta keren:

Planet TIC 241249530 b merupakan planet Jupiter panas kedua yang ditemukan saat fase sebelum migrasi. Penemuan kedua planet tersebut menjadi bukti penting untuk mengonfirmasi teori gas raksasa bermassa tinggi berevolusi jadi Jupiter panas saat bermigrasi dari orbit yang sangat ekstrim ke orbit lingkaran.