Pandangan paling detail pada atmosfer planet ekstrasurya yang jauh telah mengungkapkan campuran uap air dan karbon monoksida yang menyelimuti dunia sepuluh kali ukuran Jupiter sekitar 130 tahun cahaya dari Bumi. Seperti Jupiter, ia tidak memiliki permukaan padat, dan memiliki suhu lebih dari seribu derajat. Selain itu, tidak ada sinyal metana yang terdeteksi di atmosfer. Tetapi tata surya ini masih sangat menarik, karena tiga dunia raksasa lainnya mengorbit bintang yang sama dan para ilmuwan mengatakan mempelajari sistem ini tidak hanya akan membantu memecahkan misteri tentang bagaimana ia terbentuk, tetapi juga bagaimana tata surya kita juga terbentuk.
Pengamatan dilakukan di teleskop Keck II di Hawaii, menggunakan spektograf gambar inframerah yang disebut OSIRIS, yang mampu mengungkap sidik jari kimia dari molekul tertentu.
"Ini adalah spektrum paling tajam yang pernah diperoleh dari sebuah planet ekstrasurya," kata Dr. Bruce Macintosh, dari Lawrence Livermore National Laboratory. “Ini menunjukkan kekuatan pencitraan langsung sistem planet. Ini adalah resolusi luar biasa yang diberikan oleh pengamatan baru ini yang telah memungkinkan kami untuk benar-benar mulai menyelidiki pembentukan planet. "
“Dengan tingkat kerincian ini,” kata rekan penulis Travis Barman dari Lowell Observatory, “kita dapat membandingkan jumlah karbon dengan jumlah oksigen yang ada di atmosfer, dan campuran kimia ini memberikan petunjuk tentang bagaimana sistem planet terbentuk . "
Planet-planet di sekitar bintang, yang dikenal sebagai HR 8799, memiliki berat antara lima hingga 10 kali massa Jupiter dan masih menyala inframerah dengan panas formasi mereka. Tim peneliti mengatakan pengamatan mereka menunjukkan bahwa tata surya diciptakan dengan cara yang mirip dengan kita, dengan raksasa gas terbentuk jauh dari bintang induknya dan planet berbatu yang lebih kecil mendekat. Namun, belum ada planet berbatu seperti Bumi yang terdeteksi. dalam sistem ini.
"Hasilnya menunjukkan sistem HR 8799 seperti Tata Surya yang ditingkatkan," kata Quinn Kanopacky, seorang astronom dari University of Toronto di Kanada. "Begitu inti padat tumbuh cukup besar, gravitasi mereka dengan cepat menarik gas di sekitarnya untuk menjadi planet besar yang kita lihat hari ini. Karena gas itu kehilangan sebagian oksigennya, planet ini berakhir dengan lebih sedikit oksigen dan lebih sedikit air daripada jika terbentuk melalui ketidakstabilan gravitasi. ”
Ada dua model utama pembentukan planet: pertambahan inti dan ketidakstabilan gravitasi. Saat bintang terbentuk, piringan pembentuk planet mengelilinginya. Dengan pertambahan inti, planet-planet terbentuk secara bertahap ketika inti padat perlahan-lahan tumbuh cukup besar untuk mulai memperoleh gas dari cakram, sementara dalam model ketidakstabilan gravitasi, planet-planet terbentuk hampir secara instan ketika cakram itu runtuh dengan sendirinya.
Properti seperti komposisi atmosfer planet adalah petunjuk bagaimana planet terbentuk, dan dalam hal ini akresi inti tampaknya menang. Meskipun ada bukti uap air, tanda tangan itu lebih lemah daripada yang diperkirakan jika planet ini berbagi komposisi bintang induknya. Sebaliknya, planet ini memiliki rasio karbon terhadap oksigen yang tinggi - sidik jari pembentukannya dalam cakram gas puluhan juta tahun yang lalu. Saat gas mendingin seiring waktu, butiran-butiran es air terbentuk, menipiskan sisa gas oksigen. Pembentukan planet kemudian dimulai ketika es dan padatan dikumpulkan ke inti planet.
"Begitu inti padat tumbuh cukup besar, gravitasi mereka dengan cepat menarik gas di sekitarnya untuk menjadi planet besar yang kita lihat hari ini," kata Konopacky. "Karena gas itu kehilangan sebagian oksigennya, planet ini berakhir dengan lebih sedikit oksigen dan lebih sedikit air daripada jika terbentuk melalui ketidakstabilan gravitasi."
"Informasi spektral kualitas ini tidak hanya memberikan petunjuk tentang pembentukan planet HR8799 tetapi juga memberikan panduan yang kita butuhkan untuk meningkatkan pemahaman teoritis kita tentang atmosfer planet ekstrasurya dan evolusi awal mereka," kata Barman. "Waktu pekerjaan ini tidak bisa lebih baik karena datang pada tumit instrumen baru yang akan menggambarkan lusinan lebih banyak planet ekstrasurya, yang mengorbit bintang-bintang lain, yang dapat kita pelajari dengan detail yang sama."
Sistem ini juga merupakan studi sebagai bagian dari pencitraan pengintaian jarak jauh dengan Project 1640. Video di bawah ini menjelaskan lebih lanjut:
Sumber: Observatorium Keck
