Dunia yang “mustahil” bermunculan di mana-mana

Dalam tiga dekade terakhir, kita telah beralih dari ketidaktahuan apakah ada planet di luar tata surya hingga menemukan begitu banyak planet sehingga kita kini curiga bahwa hampir setiap bintang memilikinya. Hingga saat ini, keberadaan lebih dari 5.000 planet telah terkonfirmasi. Para astronom telah menemukan beberapa hal yang benar-benar menantang pemahaman kita tentang apa itu planet.

Ada banyak keragaman mengenai planet-planet di tata surya, namun kita dapat mengklasifikasikannya ke dalam kategori yang luas, dan menghubungkannya dengan sejarah pembentukan dan evolusi yang serupa. Mungkin kita akan menyadari bahwa kita adalah orang-orang aneh, tetapi beberapa hal di luar sana sungguh aneh.

Awal tahun ini, Khufu dari Badan Antariksa Eropa menemukan planet ekstrasurya LTT9779b. Ini adalah planet seukuran Neptunus yang sangat panas dan seharusnya tidak memiliki awan atau atmosfer. Namun, tanpa disadari atau tidak peduli dengan prediksi para astronom, planet ini memiliki awan metalik seperti kaca, meskipun suhu teriknya mencapai 2.000 °C (3.600 °F). Lapisan awan ini memantulkan 80% cahaya bintang yang diterimanya; Ini adalah planet paling terang yang diketahui hingga saat ini, dan disebut sebagai “cermin” terbesar di alam semesta.

Planet cermin mengorbit bintang-bintangnya dalam 19 jam, namun bahkan jauh dari bintang-bintangnya, dunia bisa terasa sangat panas. Ada sebuah planet membingungkan bernama VHS 1256 b yang mengorbit dua bintang lebih jauh dari Pluto dari matahari. Tidak jelas apakah itu sebuah planet atau katai coklat – sebuah benda bintang yang tidak cukup masif untuk memulai fusi nuklir di intinya – namun ia panas dan memiliki massa sekitar 12 hingga 16 kali massa Jupiter.

Suhunya 830 °C (1.500 °F) di atas atmosfer, jaraknya dari kita (40 tahun cahaya), dan jaraknya dari bintang menjadikannya kandidat ideal untuk dipelajari oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb. Teleskop melihat karbon monoksida, karbon dioksida, air dan metana di atmosfer dunia. Namun hal yang paling tidak biasa adalah penarikan silika; Bahan seperti pasir dicampur dengan putaran VHS 1256 b setiap 22 jam.

Apakah dunia ini sebuah planet atau bintang yang gagal bukan hanya sekedar semantik. Planet terbentuk dari bawah ke atas, dan kerikil di piringan yang mengelilingi bintang terakumulasi dan tumbuh membentuk sebuah planet. Sebaliknya, katai coklat terbentuk dari bawah ke atas, awan gas pecah, dan gravitasi menarik mereka untuk membentuk benda seukuran planet. Ada nilai sewenang-wenang untuk ukuran planet terbesar versus katai coklat terkecil, tetapi Teleskop Luar Angkasa James Webb menunjukkan bahwa pembagian tersebut tidak hanya sewenang-wenang, tetapi juga tidak berhasil.

Katai coklat dengan berat tiga hingga empat kali massa Jupiter telah ditemukan. Batas terkecil telah dikonfirmasi sejauh ini dan kira-kira merupakan batas yang dianggap terkecil yang dapat terbentuk dalam kondisi ideal. Ditemukan di wilayah pembentukan bintang Perseus.

Namun beberapa pengamatan menunjukkan planet yang mengambang bebas di Nebula Orion lebih kecil dari Jupiter, sekitar 60 persen massanya. Mereka berpasangan, sehingga disebut JuMBO, atau objek biner bermassa Jupiter. Para peneliti tidak berpikir mereka terbentuk seperti planet, dan mereka kemudian dikeluarkan – entah bagaimana mereka terbentuk seperti bintang.

“Jika Anda melakukan interaksi di dalam piringan tersebut, mungkin Anda bisa menyingkirkan salah satu planet tersebut. Jadi diperkirakan bahwa di wilayah seperti Orion, pasti ada semacam planet yang mengambang bebas, yang awalnya terbentuk di dalam piringan tersebut,” kata Dr. Mark McCaughrian, Penasihat Sains dan Eksplorasi senior ESA, sebelumnya IFLScience.

“Masalah sebenarnya adalah sekitar 40 di antaranya berpasangan. Mereka berpasangan. Jadi, bagaimana cara mengusir dua benda yang tetap bersatu ketika mereka keluar dalam peristiwa kekerasan seperti ini? Maksudku, aku adalah seorang pengamat.” : itulah tepatnya yang ingin saya lakukan, uraikan semuanya untuk para ahli teori!”

Banyak hal yang diuraikan oleh para ahli teori dalam berbagai cara, yang menunjukkan pentingnya meningkatkan observatorium untuk mendapatkan lebih banyak pengamatan guna meningkatkan model kita. Teleskop Luar Angkasa James Webb telah menunjukkan bahwa bahan penyusun planet berbatu dapat bertahan dalam lingkungan keras di sekitar bintang yang lebih panas, sehingga membuka jalan bagi keberadaan dunia seukuran Bumi lainnya.

Pengamatan menunjukkan bahwa bagian dalam sistem bintang tidak mengering sepenuhnya, namun menahan sejumlah air. Hal ini terlihat pada sistem planet PDS 70, sehingga planet berbatu seperti bumi tidak hanya bergantung pada komet yang membawa air dan potensi penyusun kehidupan. Awal tahun ini, ada deteksi tentatif pertama terhadap air di planet mirip Bumi, meskipun para peneliti belum 100% yakin apakah emisi air tersebut mungkin berasal dari bintangnya atau tidak.

Tapi mari kita kembali ke PDS 70 sebentar, karena kita perlu memahami betapa anehnya sistem ini, di luar air tempat terbentuknya planet berbatu. Sistem ini memiliki dua planet raksasa yang dipastikan mengorbit pada jarak yang lebih jauh dari bintang daripada jarak Uranus dari matahari, namun planet terdalam dari keduanya mempunyai sesuatu yang lain yang terbentuk pada orbit yang sama: mungkin planet ketiga. Meskipun pasti ada sesuatu di orbit, belum jelas apakah itu merupakan planet utuh atau tidak, tetapi ia mungkin sampai di sana, memberikan kemungkinan contoh pertama dari planet koplanar.

Dan jika kita memikirkan konfigurasi orbit yang aneh, mahkota tahun 2023 akan dimenangkan oleh enam planet yang mengorbit bintang HD 110067. Awalnya ditemukan oleh Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) NASA, Khufu kemudian mengungkapkan bahwa keenam planet ini berada dalam resonansi. Artinya planet-planet berada dalam tarian besar, sebuah pola yang berulang dalam bilangan bulat. Misalnya, planet terdalam membuat tiga revolusi mengelilingi bintangnya untuk setiap dua revolusi pada planet terdalam kedua.

Sekitar 1% dari semua sistem yang diketahui diperkirakan memiliki cincin, namun ini adalah yang paling terang, sehingga menjadikannya kandidat yang bagus untuk observasi di masa depan. Namun yang benar-benar aneh adalah usia rezim tersebut. Resonansi dianggap sebagai titik awal dari setiap sistem planet, namun dengan cepat menghilang karena lewatnya sebuah bintang, tabrakan, atau dampak dari sebuah planet raksasa. Namun, sistem ini sudah seperti ini selama empat miliar tahun.

Penemuan seperti ini memperluas definisi dan pemahaman kita tentang sistem planet, dan memberi tahu kita bahwa dunia yang “mustahil” sebenarnya sangat umum terjadi.