Super-Earth 55 Cancri e (alias. Janssen) agak terkenal, seperti planet ekstrasurya. Awalnya ditemukan pada tahun 2004, dunia ini adalah salah satu dari sedikit yang penemuannya mendahului Kepler misi. Pada 2016, itu juga merupakan planet ekstrasurya pertama yang atmosfernya berhasil dikarakterisasi. Selama bertahun-tahun, beberapa penelitian telah dilakukan di planet ini yang mengungkapkan beberapa hal yang agak menarik tentang komposisi dan strukturnya.
Sebagai contoh, para ilmuwan percaya pada suatu waktu bahwa 55 Cancri e adalah "planet berlian", sedangkan karya yang lebih baru berdasarkan pada data dari Teleskop Luar Angkasa Spitzer menyimpulkan bahwa permukaannya ditutupi danau lava panas. Namun, sebuah studi baru yang dilakukan oleh para ilmuwan dari Jet Propulsion Laboratory NASA menunjukkan bahwa meskipun permukaannya sangat panas, 55 Cancri e memiliki atmosfer yang sebanding dengan Bumi, hanya jauh lebih panas!
Penelitian, berjudul "Kasus untuk Atmosfer di Bumi Super 55 Bumi", baru-baru ini muncul di Jurnal Astrofisika. Dipimpin oleh Isabel Angelo (jurusan fisika dengan UC Berkeley) dengan bantuan Renyu Hu - seorang astronom dan Hubble Fellow dengan JPL dan Caltech - pasangan melakukan analisis yang lebih terperinci dari Spitzer data untuk menentukan kemungkinan dan komposisi atmosfer sekitar 55 Cancri e.
Studi sebelumnya tentang planet ini mencatat bahwa Bumi super ini (yang dua kali lebih besar dari planet kita), mengorbit sangat dekat dengan bintangnya. Akibatnya, ia memiliki periode orbit yang sangat singkat sekitar 17 jam dan 40 menit dan terkunci secara tidial (dengan satu sisi terus-menerus menghadap ke arah bintang). Antara Juni dan Juli 2013, Spitzer mengamati 55 Cancri e dan memperoleh data suhu menggunakan kamera inframerah khusus.
Awalnya, data suhu dipandang sebagai indikasi bahwa banyak deposit lava ada di permukaan. Namun, setelah menganalisis kembali data ini dan menggabungkannya dengan model baru yang sebelumnya dikembangkan oleh Hu, tim mulai meragukan penjelasan ini. Menurut temuan mereka, planet ini harus memiliki atmosfer yang tebal, karena danau lava yang terpapar ke ruang angkasa akan menciptakan titik panas pada suhu tinggi.
Terlebih lagi, mereka juga mencatat bahwa perbedaan suhu antara siang dan malam tidak sepenting yang diperkirakan sebelumnya - indikasi lain dari atmosfer. Dengan membandingkan perubahan kecerahan planet dengan model aliran energi, tim menyimpulkan bahwa atmosfer dengan bahan yang mudah menguap adalah penjelasan terbaik untuk suhu tinggi. Seperti yang dijelaskan Renyu Hu dalam pernyataan pers NASA baru-baru ini:
"Jika ada lava di planet ini, itu perlu menutupi seluruh permukaan. Tapi lava akan disembunyikan dari pandangan kita oleh atmosfer yang tebal. Para ilmuwan telah memperdebatkan apakah planet ini memiliki atmosfer seperti Bumi dan Venus, atau hanya inti berbatu dan tidak ada atmosfer, seperti Merkurius. Kasus untuk atmosfer sekarang lebih kuat dari sebelumnya. "
Dengan menggunakan model Hu yang ditingkatkan tentang bagaimana panas akan mengalir ke seluruh planet dan memancarkan kembali ke ruang angkasa, mereka menemukan bahwa suhu di siang hari rata-rata sekitar 2573 K (2.300 ° C; 4.200 ° F). Sementara itu, suhu di sisi "dingin" akan rata-rata sekitar 1573 - 1673 K (1.300 - 1.400 ° C; 2.400 - hingga 2.600 ° F). Jika planet ini tidak memiliki atmosfer, perbedaan suhu akan jauh lebih ekstrim.
Adapun komposisi atmosfer ini, Angelo dan Hu mengungkapkan bahwa kemungkinan mirip dengan nitrogen yang mengandung Bumi, air dan bahkan oksigen. Meskipun jauh lebih panas, kerapatan atmosfer juga tampak mirip dengan Bumi, yang menunjukkan bahwa planet ini kemungkinan besar berbatu (alias. Terestrial) dalam komposisi. Pada sisi negatifnya, suhu terlalu panas bagi permukaan untuk mempertahankan air cair, yang menjadikan layak huni.
Pada akhirnya, penelitian ini dimungkinkan berkat pengembangan metode Hu yang membuat atmosfer dan permukaan eksoplanet studi lebih mudah. Angelo, yang memimpin penelitian, mengerjakannya sebagai bagian dari magangnya dengan JPL dan mengadaptasi model Hu menjadi 55 Cancri e. Sebelumnya, model ini hanya diterapkan pada raksasa gas massa yang mengorbit dekat matahari masing-masing (alias. "Hot Jupiters").
Secara alami, ada pertanyaan-pertanyaan yang tidak terselesaikan yang membantu studi ini diajukan, seperti bagaimana 55 Cancri e menghindari kehilangan atmosfernya ke ruang angkasa. Mengingat seberapa dekat planet ini mengorbit bintangnya, dan fakta bahwa planet itu terkunci secara tidak rapi, ia akan mengalami radiasi yang sangat banyak. Studi lebih lanjut dapat membantu mengungkapkan bagaimana hal ini terjadi, dan akan membantu memajukan pemahaman kita tentang planet-planet besar dan berbatu.
Penerapan model ini ke Super-Earth adalah contoh sempurna tentang bagaimana penelitian planet ekstrasurya telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir. Awalnya, para ilmuwan dibatasi untuk mempelajari gas raksasa yang mengorbit dekat dengan bintang mereka (dan juga atmosfer masing-masing) karena ini adalah yang paling mudah dikenali dan dikarakterisasi. Tetapi berkat peningkatan dalam instrumentasi dan metode, jangkauan planet yang mampu kita pelajari semakin bertambah.
