Selama bertahun-tahun, para astronom mengetahui bahwa dunia ini ada di luar sana. berbatu-batu. Zona layak huni. Suhu yang tepat.
Tapi mereka hantu. Diam. Tanpa fitur. Kami tidak tahu apakah mereka punya udara.
Itu berubah.
Jejak samar keluarnya helium akhirnya memberi kita bukti kuat. LHS 1140 b—sebuah planet yang berjarak sekitar 48 tahun cahaya—memiliki atmosfer. Ini bukan sekedar batu yang mengambang di kegelapan. Ia memegangi kulitnya.
“Ini adalah pertama kalinya seseorang menemukan atmosfer di sekitar planet berbatu di zona layak huni.” — Collin Kerubim
Cara keluarnya helium mengungkap atmosfer planet ekstrasurya
Inilah bagian yang sulit. Mendeteksi atmosfer itu sendiri hampir mustahil dilakukan dengan peralatan yang ada saat ini. Planet ini terlalu kecil. Bintangnya terlalu terang. Sinyalnya? Terkubur dalam kebisingan.
Tapi planet-planet bocor.
Selama miliaran tahun, unsur-unsur ringan lepas dari gravitasi. Helium naik. Itu melayang ke luar angkasa. Ini menciptakan tanda yang dapat dideteksi di depan planet saat transit di bintangnya.
Collin Cherubim, penulis utama studi yang diterbitkan di Science, membuat model untuk ini. Dia memperkirakan LHS 1140 b seharusnya memiliki ekor helium. Yang samar. Tapi di sana.
Dia tidak sendirian dalam berpikir bahwa hal itu mungkin terlalu bagus untuk menjadi kenyataan.
David Charbonneau, penasihat Cherubim di Harvard, awalnya meragukan rencana tersebut. Mengapa? Karena sinyalnya datang dari matematika, bukan observasi. Belum pernah ada orang yang melihat planet berbatu melakukan hal ini sebelumnya.
Data berubah pikiran.
Mengapa LHS 1140 b berbeda dengan exoplanet lainnya
LHS 1140 b mengorbit katai merah. Ia terletak tepat di zona layak huni—wilayah Goldilocks yang merupakan tempat keberadaan air dalam bentuk cair.
Ribuan exoplanet telah diketahui sekarang. Beberapa di antaranya berbatu. Beberapa di antaranya berada di zona layak huni.
Jadi apa yang membuat yang satu ini istimewa?
Penyimpanan.
Sebagian besar model menunjukkan bahwa planet berbatu kehilangan atmosfernya dengan cepat akibat angin bintang dan radiasi. LHS 1140 telah mengudara selama lebih dari tiga miliar tahun. Itulah stabilitas. Itu adalah potensi.
Robin Wordsworth, seorang profesor di Harvard, mengemukakan hal ini dalam perspektifnya:
“Dua puluh tahun yang lalu kita bertanya-tanya apakah ada planet kebumian. Lalu kita menemukannya. Sekarang kita tahu bahwa planet-planet tersebut menyimpan atmosfer.”
Teleskop darat mendapatkan alat baru untuk menemukan dunia mirip Bumi
Deteksi tersebut tidak dilakukan oleh Hubble. Bukan oleh James Webb.
Itu dilakukan dari Bumi.
Tim menggunakan Spektrograf Echelle Inframerah Hangat (WINERED). Dipasang pada teleskop Magellan Clay di Observatorium Las Campanas di Chili.
Waktu adalah segalanya.
Pada malam tertentu, LHS 1140 b melintasi bintangnya. Begitu pula dengan planet lain.
Yang satu tidak menunjukkan apa pun. Tidak ada sinyal.
Yang lainnya menunjukkan helium.
Perbedaan ini membuat data “secara statistik sangat solid,” kata Charbonneau.
Hal ini mengubah permainan astronomi berbasis darat. Kita tidak selalu membutuhkan teleskop luar angkasa untuk menemukan prasyarat kehidupan. Kita bisa mencari apa yang lolos.
Apa selanjutnya untuk penelitian planet ekstrasurya berbatu?
Menemukan helium bukanlah garis akhir. Ini adalah awalnya.
Cherubim ingin tahu apa yang ada di atmosfer itu. Hanya helium? Atau nitrogen? Uap air? Susunan kimianya menceritakan kisah nyata tentang kelayakhunian.
Apakah LHS 1140 memiliki lautan? Kami belum tahu.
Modelnya sudah divalidasi sekarang. Metode ini berhasil. Langkah selanjutnya adalah menerapkannya pada kandidat lain.
Ini adalah langkah kecil bagi teleskop di Chile. Sebuah lompatan besar dalam mengkonfirmasi keberadaan dunia mirip Bumi.
Kami tidak lagi menebak-nebak.
Referensi: Cherubim et al., “Helium lepas dari atmosfer LHS 114.0 b,” Science (2024). DOI: 10.1121/science.abe9708
