Planet-planet yang mengorbit bintang di luar tata surya memiliki beragam bentuk dan ukuran, namun umumnya masuk dalam beberapa kategori: raksasa gas yang besar dan panas, Bumi-super yang sedikit lebih besar dari planet kita, planet Neptunus dengan atmosfer bergas dan inti batuan, serta planet terestrial kecil yang tersusun dari silikat atau air. Namun, observasi baru terhadap sebuah eksoplanet terdekat mengindikasikan bahwa ia tidak bisa dimasukkan ke dalam tipe-tipe biasa dan justru termasuk dalam kelas planet yang sebelumnya tidak dikenal.
Dengan menggunakan teleskop luar angkasa Webb, para astronom yakin mereka telah mengidentifikasi jenis baru eksoplanet lelehan yang memiliki gas volatil di atmosfernya dan samudra magma permanen. Eksoplanet yang dikenal sebagai L 98-59 d ini sebelumnya diklasifikasikan sebagai Bumi-super atau sub-Neptunus, namun tampaknya hal itu keliru.
“Temuan ini mengusulkan bahwa kategori yang saat ini digunakan astronom untuk mendeskripsikan planet-planet kecil mungkin terlalu sederhana,” ujar Harrison Nicholls, peneliti di departemen fisika Universitas Oxford dan penulis utama studi baru yang terbit di Nature Astronomy, dalam sebuah pernyataan. “Meskipun planet lelehan ini kecil kemungkinan mendukung kehidupan, ia mencerminkan keragaman luas dunia-dunia yang ada di luar Tata Surya. Lantas kita bisa bertanya: tipe planet apa lagi yang menunggu untuk ditemukan?”
Dunia yang sama sekali baru
L 98-59 d mengorbit sebuah bintang kecil dan dingin bersama empat planet lainnya. Massanya sekitar dua kali massa Bumi dan terletak sekitar 35 tahun cahaya dari planet kita.
Penemuan planet ini pertama kali diumumkan pada 2019, namun observasi lanjutan oleh Webb pada 2024 mengungkap kelimpahan sulfur dioksida dan gas belerang lain di atmosfernya. Tim peneliti di balik studi ini berupaya merekonstruksi sejarah planet, menelusuri evolusinya dari periode tidak lama setelah kelahirannya hingga sekarang.
Dengan menggunakan simulasi komputer untuk menciptakan ulang kemungkinan kejadian di dalam planet selama lima miliar tahun terakhir, para peneliti menemukan bahwa mantel L 98-59 d kemungkinan adalah silikat lelehan (serupa dengan lava di Bumi) dengan samudra magma global yang membentang ribuan mil ke bawah.
Simulasi mengungkap bahwa sinar ultraviolet dari bintang induk memicu reaksi pertukaran kimia antara interior lelehan planet dan atmosfernya, sementara samudra magma bertindak sebagai reservoir masif untuk menyimpan dan melepaskan sulfur dioksida ke atmosfer atas. Belerang terkenal karena baunya yang busuk—bayangkan telur busuk atau kentut.
Kombinasi gas volatil yang tersimpan di dalam interiornya dan kimia atmosfer yang digerakkan radiasi ultraviolet menjelaskan sifat-sifat aneh planet ini, yang membedakannya dari tipe planet lainnya.
“Yang menarik adalah kita dapat menggunakan model komputer untuk mengungkap interior tersembunyi dari sebuah planet yang tidak akan pernah kita kunjungi,” kata Raymond Pierrehumbert, profesor fisika di Universitas Oxford dan rekan penulis studi, dalam sebuah pernyataan. “Meskipun astronom hanya dapat mengukur ukuran, massa, dan komposisi atmosfer planet dari kejauhan, penelitian ini menunjukkan bahwa mungkin untuk merekonstruksi masa lalu yang dalam dari dunia asing ini—dan menemukan tipe planet yang tidak memiliki padanan di Tata Surya kita sendiri.”
Kategori planet baru terungkap
Berdasarkan simulasi komputer, L 98-59 d mungkin awalnya adalah planet sub-Neptunus yang lebih besar. Ia kemudian berevolusi selama miliaran tahun, secara bertahap menyusut dan mendingin sambil kehilangan sebagian atmosfernya.
Biasanya, seluruh atmosfernya akan hilang seiring waktu akibat radiasi dari bintang induk. Namun, samudra magma planet ini membantunya mempertahankan atmosfer tebal kaya hidrogen dengan gas-gas pembawa belerang, menghasilkan planet aneh yang kita lihat saat ini.
Para peneliti di balik studi ini mengusulkan bahwa L 98-59 d mungkin merupakan anggota pertama yang diakui dari populasi lebih luas planet-planet bergas dan bersulfur, dan mungkin ada lebih banyak planet serupa di kosmos. “Diperlukan lebih banyak observasi untuk memahami planet ini dan lainnya yang mirip,” ujar Richard Chatterjee, peneliti di Universitas Oxford dan rekan penulis studi, dalam sebuah pernyataan. “Penyelidikan lebih lanjut mungkin akan menunjukkan bahwa planet-planet yang cukup berbau justru umum ditemukan.”