Perburuan exoplanet telah menghasilkan banyak studi kasus yang menarik. Sebagai contoh, survei telah menemukan banyak "Hot Jupiters", raksasa gas yang ukurannya hampir sama dengan Jupiter tetapi mengorbit sangat dekat dengan matahari mereka. Jenis planet ekstrasurya ini telah menjadi sumber yang menarik bagi para astronom, terutama karena keberadaan mereka menantang pemikiran konvensional tentang di mana raksasa gas dapat ada dalam sistem bintang.
Oleh karena itu mengapa sebuah tim internasional yang dipimpin oleh para peneliti dari European Southern Observatory (ESO) menggunakan Very Large Telescope (VLT) untuk mendapatkan pandangan yang lebih baik pada WASP-19b, sebuah Hot Jupiter yang terletak 815 tahun cahaya dari Bumi. Dalam pengamatan ini, mereka memperhatikan bahwa atmosfer planet mengandung jejak-jejak titanium oksida, menjadikan ini pertama kalinya senyawa ini terdeteksi di atmosfer raksasa gas.
Studi yang menggambarkan temuan mereka, berjudul "Deteksi titanium oksida di atmosfer Jupiter panas", baru-baru ini muncul di jurnal sains Alam.Dipimpin oleh Elyar Sedaghati - lulusan baru-baru ini dari Universitas Teknik Berlin dan seorang rekan di European Southern Observatory - tim menggunakan data yang dikumpulkan oleh array VLT selama satu tahun untuk belajar WASP-19b.
Seperti semua Jupiters Panas, WASP-19b memiliki massa yang sama dengan Jupiter dan mengorbit sangat dekat dengan matahari. Faktanya, periode orbitnya sangat pendek - hanya 19 jam - sehingga suhu di atmosfernya diperkirakan mencapai 2273 K (2000 ° C; 3632 ° F). Itu lebih dari empat kali panas dari Venus, di mana suhunya cukup panas untuk melelehkan timbal! Faktanya, suhu pada WASP-19b cukup panas untuk melelehkan mineral silikat dan platinum!
Penelitian ini mengandalkan instrumen Spectracaph 2 (FORS2) FOcal Reducer / dispersi rendah pada VLT, instrumen optik multi-mode yang mampu melakukan pencitraan, spektroskopi, dan studi cahaya terpolarisasi (polarimetri). Menggunakan FORS2, tim mengamati planet saat melintas di depan bintangnya (alias. Melakukan transit), yang mengungkapkan spektrum berharga dari atmosfernya.
Setelah dengan hati-hati menganalisis cahaya yang melewati awannya yang kabur, tim terkejut menemukan sejumlah kecil titanium oksida (serta natrium dan air). Seperti Elyar Sedaghati, yang menghabiskan 2 tahun sebagai mahasiswa dengan ESO untuk mengerjakan proyek ini, mengatakan penemuan ini dalam siaran pers ES:
“Mendeteksi molekul seperti itu, bagaimanapun, bukan prestasi sederhana. Kita tidak hanya membutuhkan data dengan kualitas luar biasa, tetapi kita juga perlu melakukan analisis yang canggih. Kami menggunakan algoritma yang mengeksplorasi jutaan spektra yang mencakup berbagai komposisi kimia, suhu, dan sifat awan atau kabut untuk menarik kesimpulan kami.”
Titanium oksida adalah senyawa yang sangat langka yang diketahui ada di atmosfer bintang dingin. Dalam jumlah kecil, ia bertindak sebagai penyerap panas, dan karena itu kemungkinan bertanggung jawab atas WASP-19b yang mengalami suhu setinggi itu. Dalam jumlah yang cukup besar, dapat mencegah panas masuk atau keluar dari atmosfer, menyebabkan apa yang dikenal sebagai inversi termal.
Ini adalah fenomena di mana suhu lebih tinggi di atmosfer atas dan lebih rendah ke bawah. Di Bumi, ozon memainkan peran yang sama, menyebabkan inversi suhu di stratosfer. Tetapi pada raksasa gas, ini adalah kebalikan dari apa yang biasanya terjadi. Sedangkan Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus mengalami suhu yang lebih dingin di atmosfer atas mereka, suhu jauh lebih panas lebih dekat ke inti karena peningkatan tekanan.
Tim percaya bahwa keberadaan senyawa ini dapat memiliki efek besar pada suhu, struktur, dan sirkulasi atmosfer. Terlebih lagi, fakta bahwa tim mampu mendeteksi senyawa ini (yang pertama bagi para peneliti planet ekstrasurya) adalah indikasi bagaimana studi planet ekstrasurya mencapai tingkat detail baru. Semua ini cenderung memiliki dampak mendalam pada studi atmosfer atmosfer di masa depan.
Studi ini juga tidak akan mungkin jika bukan karena instrumen FORS2, yang ditambahkan ke array VLT dalam beberapa tahun terakhir. Seperti Henri Boffin, ilmuwan instrumen yang memimpin proyek perbaikan, berkomentar:
“Penemuan penting ini adalah hasil dari perbaikan instrumen FORS2 yang dilakukan persis untuk tujuan ini. Sejak itu, FORS2 telah menjadi instrumen terbaik untuk melakukan studi semacam ini dari awal.”
Ke depan, jelas bahwa deteksi oksida logam dan zat serupa lainnya di atmosfer planet ekstrasurya juga akan memungkinkan terciptanya model atmosfer yang lebih baik. Dengan ini di tangan, para astronom akan dapat melakukan studi jauh lebih rinci dan akurat pada atmosfer planet ekstrasurya, yang akan memungkinkan mereka untuk mengukur dengan kepastian yang lebih besar apakah salah satu dari mereka layak huni.
Jadi, sementara planet terbaru ini tidak memiliki kesempatan untuk mendukung kehidupan - Anda akan lebih beruntung menemukan es batu di gurun Gobi! - Penemuannya dapat membantu menunjukkan jalan menuju exoplanet yang layak huni di masa depan. Selangkah lebih dekat untuk menemukan dunia yang dapat mendukung kehidupan, atau mungkin Bumi 2.0 yang sulit dipahami!
