Karbon dioksida telah terdeteksi di sebuah planet di luar tata surya kita untuk pertama kalinya. Gas tersebut telah diamati langsung oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb di empat eksoplanet, semuanya milik sistem HR 8799, yang terletak 130 tahun cahaya dari Bumi. Deteksi CO2 memberikan petunjuk tentang bagaimana planet-planer jauh terbentuk, dengan pengamatan yang memberikan bukti kuat bahwa empat planet raksasa ini terbentuk dengan cara yang sama seperti Jupiter dan Saturnus, melalui pembentukan inti padat yang lambat. Temuan ini dipublikasikan dalam isu terbaru The Astronomical Journal.
“Dengan mendeteksi formasi karbon dioksida yang kuat ini, kami telah menunjukkan bahwa ada sebagian besar unsur yang lebih berat, seperti karbon, oksigen, dan besi, di atmosfer planet-planer ini,” kata William Balmer, seorang ahli astrofisika di Universitas Johns Hopkins dan penulis utama makalah tersebut, dalam sebuah pernyataan kepada NASA. “Dengan apa yang kita ketahui tentang bintang yang mereka orbit, ini mungkin menunjukkan bahwa mereka terbentuk melalui akresi inti, yang, untuk planet yang dapat kita lihat secara langsung, adalah kesimpulan yang menarik.”
HR 8799 adalah sebuah sistem yang lahir 30 juta tahun yang lalu, dan jadi masih muda dibandingkan dengan tata surya kita, yang telah ada selama 4,6 miliar tahun. Masih panas dari pembentukan yang keras, planet-planet HR 8799 memancarkan jumlah cahaya inframerah yang besar. Hal ini memberikan data berharga kepada ilmuwan tentang bagaimana pembentukan mereka dibandingkan dengan bintang atau katai coklat, istilah yang diberikan kepada planet gas besar yang gagal berkembang menjadi bintang.
“Harapan kami dengan jenis penelitian ini adalah untuk memahami tata surya kita sendiri, kehidupan, dan diri kita sendiri dibandingkan dengan sistem planet lain, sehingga kita dapat kontekstualisasi keberadaan kita,” kata Balmer. “Kami ingin mengambil gambar sistem planet lain dan melihat seberapa mirip atau berbedanya dengan sistem kita. Dari situ, kita dapat mencoba memahami seberapa aneh sistem tata surya kita sebenarnya, atau seberapa normal itu.”
Karbon dioksida telah menjadi bahan penting untuk perkembangan kehidupan di Bumi, sehingga menjadikannya target penting dalam pencarian kehidupan di luar angkasa.
Selain itu, karena CO2 mengembun menjadi partikel es kecil di dinginnya luar angkasa, keberadaannya dapat memberikan gambaran tentang pembentukan planet. Jupiter dan Saturnus diyakini terbentuk melalui proses di mana sekelompok partikel es kecil bergabung menjadi inti padat, yang kemudian menyerap gas untuk tumbuh menjadi raksasa gas yang kita kenal hari ini.
“Kami memiliki bukti lain yang menunjukkan pembentukan keempat planet ini di HR 8799 melalui pendekatan bawah ke atas ini,” kata Laurent Pueyo, seorang astronom di Institut Sains Teleskop Luar Angkasa dan penulis bersama makalah tersebut, dalam sebuah pernyataan kepada NASA. “Seberapa umum hal ini pada planet dengan periode panjang yang dapat kita amati secara langsung? Kita belum tahu, tetapi kami mengusulkan observasi lanjutan melalui Webb, terinspirasi oleh diagnosis karbon dioksida kami, untuk menjawab pertanyaan ini.”
Membuka Potensi Teleskop Luar Angkasa James Webb
Teleskop Luar Angkasa James Webb juga harus diberikan penghargaan, karena telah menunjukkan bahwa ia mampu melakukan lebih dari sekadar menafsirkan komposisi atmosfer eksoplanet dari pengukuran cahaya bintang; bahkan, ia telah menunjukkan kemampuannya untuk secara langsung menganalisis komposisi kimia atmosfer sejauh ini.
Biasanya, JWST hampir tidak dapat mendeteksi sebuah eksoplanet saat melintasi di depan bintang tuannya, karena jarak yang besar yang memisahkan kita. Tetapi dalam kesempatan ini, observasi langsung dimungkinkan oleh coronagraphs JWST—instrumen yang memblokir cahaya bintang untuk mengungkapkan dunia-dunia yang sebelumnya tersembunyi.
“Ini seperti meletakkan ibu jari Anda di depan matahari ketika Anda melihat langit,” kata Balmer. Pengaturan ini, mirip dengan gerhana matahari, memungkinkan tim untuk mencari cahaya inframerah pada panjang gelombang yang berasal dari planet yang mengungkapkan gas-gas tertentu dan detail atmosfer lainnya.
“Planet raksasa ini memiliki implikasi yang sangat penting,” kata Balmer. “Jika planet raksasa ini bertindak seperti bola bowling yang melintasi tata surya kita, mereka dapat mengganggu, melindungi, atau, dalam arti, melakukan keduanya terhadap planet seperti kita. Oleh karena itu, pemahaman yang lebih baik tentang pembentukan mereka sangat penting untuk memahami pembentukan, kelangsungan hidup, dan keberadaan planet mirip Bumi di masa depan.”
Kisah ini awalnya muncul di WIRED en Español dan telah diterjemahkan dari bahasa Spanyol.