Atmosfer Exoplanet HR 8799b

Pengamatan dan pengukuran temperatur pada planet gas raksasa muda disekitar bintang HR 8799 oleh para astronom di Universitas Hawaii tampaknya memberika hasil yang sedikit mengejutkan. Mereka menemukan atmosfer si bintang tidaklah sama dengan pola umum yang sudah dipelajari sebelumnya dalam extrasolar planet.

Exoplanet HR 8799b

Ilustrasi HR 8799b. Kredit : NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Exoplanet HR 8799b merupakan salah satu dari 3 planet gas raksasa yang mengorbit bintang HR 8799 yang jaraknya 130 tahun cahaya dari Bumi di rasi Pegasus. Ia juga merupakan planet dengan massa terkecil di dalam sistem tersebut dengan massa 7 massa Jupiter.

Sistem multi planet yang mengorbit bintang HR 8799 ditemukan dari hasil pencitraan langsung oleh Christian Marois dan rekan-rekannya dari National Research Council, di Canada. Ketiga planet tersebut merupakan bagian dari 6 planet yang berhasil ditemukan dengan pencitraan langsung. Sedangkan lebih dari 400 exoplanet lainnya ditemukan dengan berbagai metode tidak langsung seperti kecepatan radial, transit ataupun lensa mikro gravitasi.

Sistem multiplanet HR 8799 memang terhitung baru ditemukan yakni di tahun 2008. Namun hanya dalam 1,5 tahun, tim peneliti berhasil mengamati secara detil atmosfer salah satu exoplanet di sistem tersebut. Hasil pencitraan atmosfer exoplanet ini memang diharapkan dapat mengungkap temperatur planet, komposisi kimia dan kondisi awan di planet tersebut.

Planet Berawan Tebal

Citra HR 8799b yang diambil Keck II, tampak sebagai sumber titik di tengah citra. Kredit : Brendan Bowler and Michael Liu, IfA/Hawaii

Temperatur HR 8799 didapat melalui spektrum cahaya yang dipancarkan (dalam hal ini dipantulkan) planet. Teknik yang digunakan untuk menentukan temperatur planet berdasar pada kimiawi atmosfer planet, terutama keberadaan dan ketiadaan gas metana yang digunakan sebagai termometer.

Planet-planet yang mengorbit HR 8799 memang sangat redup, sekitar 100000 kali lebih redup dibanding bintang induknya. Untuk mendapatkan spektrum HR 8799 b, tim peneliti menggunakan sistem optik adaptif di teleskop Keck II agar bisa menghasilkan citra yang ultra tajam dari bintang selama beberapa jam. Dan mereka kemudian menggunakan spektograf OSIRIS untuk memisahkan spektrum planet dari cahaya bintang induknya.

Untuk kasus HR 8799b, hanya ada sedikit metana atau bahkan tidak ada metana di atmosfernya. Dari spektrum yang didapat serta citra planet yang sudah diambil, para peneliti melakukan perbandingan hasil pengamatan tersebut dengan model teoretis atmosfer temperatur rendah. Dalam perbandingan ini, dilakukan estimasi temperatur, dan diperkirakan HR 8799b memiliki temperatur sekitar 1200 K.

Hasilnya pun cukup mengejutkan karena ternyata model teoretik untuk planet-planet gas raksasa belum bisa menjelaskan data yang didapatkan para astronom tersebut. Model teoretik yang ada memprediksi bahwa planet ini seharusnya 400 K lebih dingin dari hasil pengukuran, jika dilihat dari usia planet dan jumlah energi yang terpancar saat ini. Diduga, perbedaan ini terkait erat dengan jumlah debu yang lebih banyak dan juga lebih berawan di atmosfer planet tersebut.

Model yang ada untuk jumlah debu yang normal sama sekali tidak mirip dengan planet tersebut, namun pemodelan planet dengan awan debu yang tebal justru memberikan gambaran tentang planet tersebut. Tampaknya exoplanet gas raksasa yang masih muda ini memang sangat berawan.