Diposting Rabu, 4 Juli 2012 jam 12:44 pm oleh Evy Siscawati

Cara Baru Mempelajari Atmosfer Eksoplanet

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Rabu, 4 Juli 2012 -


Seperti sebagian besar eksoplanet, planet ini tidak mentransit cakram bintangnya (seperti transit Venus). Hingga sekarang transit demikian penting untuk memungkinkan mempelajari atmosfer Jupiter panas: ketika sebuah planet lewat di depan bintangnya ia menyisakan jejak sifat atmosfernya dalam sinar bintang. Karena tidak ada sinar bintang yang menyinari menembus atmosfer Tau Bootis b menuju kita, ini artinya atmosfer planet tersebut tidak dapat dipelajari hingga sekarang.

 Namun sekarang, setelah 15 tahun berusaha mempelajari pendaran kabur yang dipancarkan dari eksoplanet Jupiter panas, para astronom akhirnya berhasil dalam mempelajari secara handal struktur atmosfer Tau Bootis b dan menghitung massanya secara akurat untuk pertama kalinya. Tim peneliti memakai instrument CRIRES di  Very Large Telescope (VLT) di Paranal Observatory ESO di Chili. Mereka mengkombinasikan pengamatan inframerah bermutu tinggi (pada panjang gelombang sekitar 2,3 mikron) dengan trik baru yang cerdas untuk mengurai sinyal lemah planet dari yang lebih kuat dari bintang induknya.

 Pengarang utama studi ini, Matteo Brogi (Observatorium Leiden, Belanda) menjelaskan: “berkat pengamatan bermutu tinggi yang disediakan VLT dan CRIRES kami mampu mempelajari spektrum sistem ini secara lebih detail daripada yang mungkin sebelumnya. Hanya sekitar 0,01% cahaya yang kami lihat dating dari planet dan sisanya dari bintang, jadi itu tidaklah mudah.”

 Mayoritas planet disekitar bintang lain ditemukan lewat dampak gravitasinya pada bintang induk, yang membatasi informasi yang dapat diperoleh mengenai massa mereka: mereka hanya memungkinkan batas rendah dihitung untuk massa planet. Teknik baru yang dirintis disini lebih kuat. Melihat cahaya planet langsung memungkinkan astronom mengukur sudut orbit planet dan karenanya menghitung massanya dengan tepat. Dengan melacak perubahan dalam gerakan planet saat ia mengorbit bintangnya, tim ini telah menentukan dengan handal pertama kalinya kalau Tau Bootis b mengorbit bintang induknya pada sudut 44 derajat dan memiliki massa enam kali planet Jupiter di tata surya kita.

 “Pengamatan VLT baru memecahkan masalah 15 tahun mengenai massa Tau Bootis b. Dan teknik baru ini juga berarti kita sekarang dapat mempelajari atmosfer eksoplanet yang tidak mentransit bintang mereka, serta mengukur massanya dengan akurat, yang mustahil dilakukan sebelumnya,” kata Ignas Snellen (Observatorium Leiden, Belanda), pengarang lain makalah ini. “Ini langkah maju yang besar.”

 Selain mendeteksi pendaran atmosfer dan mengukur massa Tau Bootis b, tim ini mempelajari atmosfernya dan mengukur jumlah karbon monoksida yang ada, serta suhu pada berbagai ketinggian dengan perbandingan antara pengamatan dan model teoritis. Hasil mengejutkan diperoleh dari penelitian ini adalah pengamatan baru menunjukkan atmosfer dengan suhu yang turun ketika semakin tinggi. Hasil ini tepat terbalik dengan inversi suhu – peningkatan suhu berdasarkan ketinggian – yang ditemukan di eksoplanet Jupiter panas lainnya.

 Pengamatan VLT menunjukkan kalau spektroskopi resolusi tinggi dari teleskop berbasis bumi adalah alat berharga untuk analisis detail atmosfer eksoplanet non transit. Deteksi berbagai molekul di masa depan akan memungkinkan para astronom mempelajari lebih banyak tentang kondisi atmosfer planet. Dengan membuat pengukuran sepanjang orbit planet, astronom bahkan mampu melacak perubahan atmosfer antara pagi dan malam planet.

“Studi ini menunjukkan potensi besar teleskop masa kini dan masa depan yang berbasis bumi, seperti E-ELT. Mungkin suatu hari kita bahkan dapat menemukan bukti aktivitas biologi di planet mirip Bumi dengan cara ini,” simpul Ignas Snellen.

Catatan

[1] Nama planet ini, Tau Bootis b, menggabungkan nama bintangnya (Tau Bootis, atau  ? Bootis, ? adalah huruf Yunani “tau” bukan huruf “t”) dengan huruf “b” menunjukkan kalau ini adalah planet pertama yang ditemukan disekitar bintang ini. Pemberian Tau Bootis a sendiri diberikan untuk sang bintang itu sendiri.

[2] CRIRES berarti CRyogenic InfraRed Echelle Spectrometer

[3] Pada panjang gelombang inframerah, bintang induk memancarkan lebih sedikit cahaya daripada di rezim optik, jadi rezim panjang gelombang ini dapat membantu untuk memisahkan sinyal planet yang kabur.

[4] Metode ini memakai kecepatan planet pada orbitnya di sekitar bintang induknya untuk membedakan radiasinya dari bintangnya dan juga dari tampilan yang datang dari atmosfer Bumi. Tim astronom yang sama menguji teknik ini sebelumnya pada planet transit, mengukur kecepatan orbitalnya pada saat ia melintasi cakram bintang.

[5] Hal ini karena kemiringan orbit secara normal tidak diketahui. Jika planet mengorbit secara miring relatif pada garis pandangan antara Bumi dan bintang tersebut maka planet yang lebih masif menyebabkan gerakan maju dan mundur yang sama teramati dari bintang seperti planet yang lebih ringan dalam orbit yang tidak semiring dirinya dan tidak mungkin membedakan kedua efek.

[6] Inversi suhu diduga merupakan karakteristik molekuler dalam emisi spektrum, bukannya dalam absorpsi, sebagaimana ditafsirkan dari pengamatan fotometrik Jupiter panas dengan Teleskop Antariksa Spitzer. Eksoplanet HD209458b adalah contoh inversi panas yang paling banyak dipelajari dalam atmosfer eksoplanet.

[7] Pengamatan ini mendukung model dimana emisi ultraviolet kuat berasosiasi dengan aktivitas kromosfer – sama dengan yang ditunjukkan bintang induk Tau Bootis b – bertanggung jawab atas penghambatan inversi termal.

Sumber berita:

ESO.

Referensi jurnal:

Matteo Brogi, Ignas A. G. Snellen, Remco J. de Kok, Simon Albrecht, Jayne Birkby, Ernst J. W. de Mooij. The signature of orbital motion from the dayside of the planet ? Boötis b. Nature, 2012; 486 (7404): 502 DOI: 10.1038/nature11161

Evy Siscawati
Facts are the air of scientists. Without them you can never fly (Linus Pauling). Berjalan di pantai, dud dud, berjalan di pantai, dud dud (ESW).
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.