Para ilmuwan telah menciptakan peta tiga dimensi atmosfer planet yang jauh untuk pertama kalinya.
Menggunakan data dari Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) dan teknik yang dikenal sebagai pemetaan gerhana, para peneliti menemukan zona suhu berbeda di atmosfer planet ekstrasurya WASP-18b, sebuah planet gas raksasa yang terletak sekitar 400 tahun cahaya dari Bumi. Proses yang sama dapat segera membantu para ilmuwan memetakan variasi suhu dan struktur awan di planet jauh lainnya, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan pada 28 Oktober di jurnal tersebut. Astronomi Alam.
WASP-18b memiliki massa sekitar 10 kali massa Jupiter, dan durasi tahunnya hanya 23 jam. Planet ini terkunci pasang surut ke bintangnya, yang berarti satu sisi planet selalu menghadap bintang, sementara sisi lainnya selalu gelap.
Saat sebuah planet mulai lewat di belakang bintangnya, bintang tersebut semakin menghalangi cahaya yang dipantulkan planet tersebut, hingga planet tersebut sepenuhnya tertutup jika dilihat dari tata surya kita. Pemetaan Eclipse memanfaatkan perubahan progresif ini. Dengan mengukur bagaimana cahaya dari sebuah planet berubah saat ia dikaburkan dan disingkapkan, para ilmuwan dapat mengetahui suhu di berbagai wilayah dan ketinggian atmosfer planet tersebut.
“Anda sedang mencari perubahan pada bagian-bagian kecil planet ini saat mereka menghilang dan muncul kembali, sehingga ini merupakan tantangan yang luar biasa,” kata Challener.
Dalam studi baru, para ilmuwan membangun a peta suhu dua dimensi sebelumnya WASP-18b dengan menggunakan panjang gelombang cahaya berbeda untuk membuat peta atmosfer 3D yang lebih detail. Misalnya, mereka menggunakan data panjang gelombang yang diserap oleh air untuk memetakan atmosfer basah bagian atas planet ekstrasurya. Panjang gelombang yang tidak diserap air melewati ketinggian yang lebih rendah, sehingga memungkinkan JWST untuk melihat berbagai tingkat atmosfer planet berdasarkan panjang gelombang yang dipelajarinya.
WASP-18b memiliki dua wilayah suhu berbeda pada siang hari, demikian temuan tim. Ia memiliki “hotspot” melingkar di area yang menghadap langsung bintang dan menerima sinar matahari paling banyak. Di luarnya terdapat cincin dingin yang memanjang hingga ke tepi planet yang terlihat. Hal ini menunjukkan bahwa angin atmosfer tidak dapat sepenuhnya mendistribusikan kembali panas dari bintang ke seluruh planet.
Para ilmuwan juga mengamati lebih sedikit air di hotspot dibandingkan rata-rata di planet ini. Hal ini bisa berarti bahwa suhu di titik panas tersebut cukup tinggi untuk menghancurkan molekul air di atmosfer, saran para peneliti.
“Kami pikir itu adalah bukti bahwa planet ini sangat panas di wilayah ini sehingga air mulai terurai,” kata Challener. “Hal ini telah diprediksi secara teori, namun sangat menarik untuk benar-benar melihatnya melalui observasi nyata.”
Pengukuran tambahan dengan JWST dapat meningkatkan resolusi peta atmosfer WASP-18b dan memungkinkan para ilmuwan mempelajari atmosfer raksasa gas lain yang serupa.
“Teknik baru ini akan dapat diterapkan pada banyak orang planet lain yang bisa kita amati dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb,” kata Challener. “Kita bisa mulai memahami exoplanet dalam 3D sebagai suatu populasi, dan hal ini sangat menarik.”
