Para astronom menggunakan James Webb Space Telescope (JWST) untuk menyelidiki misteri kosmik: bagaimana gas raksasa raksasa terbentuk, dan di manakah tepatnya garis yang memisahkan planet dari bintang?
Pengamatan terbaru terhadap dunia jauh yang dikenal sebagai 29 Cygni b memberikan bukti penting yang dapat membentuk kembali pemahaman kita tentang kelahiran planet.
Misteri Planet “Superraksasa”.
Terletak 133 tahun cahaya dari Bumi, 29 Cygni b adalah raksasa gas raksasa dengan kira-kira 15 kali massa Jupiter. Karena ukurannya yang sangat besar, ia berada di persimpangan jalan ilmiah. Secara tradisional, para astronom mengkategorikan pembentukan planet menjadi dua metode berbeda:
- Formasi dari bawah ke atas: Gumpalan kecil batu dan es secara bertahap bertabrakan dan bergabung untuk membentuk sebuah planet. Beginilah cara sebagian besar planet di tata surya kita terbentuk.
- Formasi dari atas ke bawah: Petak-petak padat gas dan debu runtuh secara langsung akibat gravitasinya sendiri—proses yang sama yang menciptakan bintang.
Tantangan bagi para ilmuwan adalah bahwa proses “bottom-up” kesulitan menjelaskan bagaimana sebuah planet bisa tumbuh begitu besar, sementara proses “top-down” biasanya hanya terjadi pada benda langit yang jauh lebih besar. 29 Cygni b menentang kategorisasi yang mudah.
Bukti Asal Usul “Bottom-Up”.
Meskipun bobotnya yang sangat besar menunjukkan bahwa ia mungkin terbentuk seperti bintang (dari atas ke bawah), karakteristik orbitnya menunjukkan sebaliknya. 29 Cygni b mengorbit bintang induknya pada jarak sekitar 1,5 miliar mil —jarak yang sebanding dengan Uranus di tata surya kita. Orbit yang lebar ini merupakan ciri khas metode “bottom-up”.
Dengan menggunakan Near-Infrared Camera (NIRCam) JWST, para peneliti telah menemukan dua bukti penting yang mendukung teori ini:
- Suasana yang “Kaya Logam”: Dengan menganalisis bagaimana karbon dioksida dan karbon monoksida menyerap cahaya, para astronom mengukur kelimpahan “logam” (elemen yang lebih berat dari helium) di atmosfer planet ini. Mereka menemukan bahwa 29 Cygni b 150 kali lebih kaya akan logam dibandingkan Bumi dan secara signifikan lebih kaya akan logam dibandingkan bintang induknya. Hal ini menunjukkan bahwa planet ini tumbuh dengan “rakus” menyedot gumpalan material logam berat dari piringan protoplanet di sekitarnya.
- Penyelarasan Orbital: Tim menemukan bahwa orbit planet sejajar dengan rotasi bintang induknya. Keselarasan ini sangat menunjukkan bahwa planet ini terbentuk di dalam cakram protoplanet —cincin debu dan gas yang berputar-putar yang mengelilingi bintang muda—bukannya runtuh secara terpisah dari awan yang terpisah.
Mengapa Ini Penting
Penemuan ini penting karena menunjukkan bahwa metode “bottom-up” jauh lebih ampuh daripada yang diperkirakan sebelumnya. Jika sebuah planet dapat mengumpulkan cukup banyak material berat dari piringannya, ia berpotensi mencapai ukuran super raksasa tanpa perlu mengalami proses keruntuhan gravitasi langsung seperti bintang.
Tim peneliti saat ini menjadi bagian dari program yang lebih besar untuk memotret empat eksoplanet serupa. Dunia-dunia ini relatif muda, panas, dan memiliki massa antara satu hingga 15 kali massa Jupiter.
Dengan mempelajari dunia-dunia “jalan tengah” ini, para ilmuwan berharap pada akhirnya dapat menentukan apakah planet-planet paling masif di Bima Sakti terlahir seperti bintang, atau hanya versi yang jauh lebih besar dari planet-planet yang kita lihat di lingkungan kita.
Kesimpulan
Temuan dari 29 Cygni b menunjukkan bahwa gas raksasa raksasa dapat terbentuk melalui akumulasi bertahap material kaya logam di dalam piringan protoplanet. Penemuan ini memberikan kaitan penting dalam memahami spektrum kompleks tentang bagaimana benda langit dilahirkan.
