Baltimore MD, Gatra.com-  Para ilmuwan yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA telah menemukan bukti bahwa sebuah planet yang mengorbit bintang yang jauh mungkin telah kehilangan atmosfernya tetapi memperoleh atmosfer yang kedua melalui aktivitas vulkanik. Spacedaily, 12/03.

Planet yang dibaptis dengan nama GJ 1132 b itu dihipotesiskan bermula sebagai planet gas dengan lapisan atmosfer hidrogen yang tebal. Semula berukuran beberapa kali diameter Bumi, yang disebut "sub-Neptunus" ini diyakini telah dengan cepat kehilangan atmosfer hidrogen dan helium primordialnya karena radiasi intens dari bintang muda panas yang diorbitnya. Dalam waktu singkat, planet seperti itu menjadi inti telanjang seukuran Bumi ketika atmosfernya mengelupas. Saat itulah segalanya menjadi menarik.

Yang mengejutkan para astronom, Hubble mengamati atmosfer yang menurut teori mereka merupakan "atmosfer sekunder" yang ada sekarang. Berdasarkan kombinasi bukti pengamatan langsung dan kesimpulan melalui pemodelan komputer, tim melaporkan bahwa atmosfer terdiri dari molekul hidrogen, hidrogen sianida, metana dan mengandung kabut aerosol. Pemodelan menunjukkan kabut aerosol berbasis pada hidrokarbon yang diproduksi secara fotokimia, mirip dengan kabut di Bumi.

Para ilmuwan menafsirkan hidrogen atmosfer saat ini di GJ 1132 b sebagai hidrogen dari atmosfer asli yang diserap ke dalam mantel magma cair planet dan sekarang secara perlahan dilepaskan melalui proses vulkanik untuk membentuk atmosfer baru. Atmosfer yang kita lihat saat ini diyakini akan terus diisi ulang untuk menyeimbangkan pelepasan hidrogen ke luar angkasa.

"Ini sangat menarik karena kami yakin atmosfer yang kita lihat sekarang telah beregenerasi, jadi ini bisa menjadi atmosfer sekunder," kata rekan penulis studi Raissa Estrela dari Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA di Pasadena, California.

"Kami pertama kali berpikir bahwa planet dengan radiasi tinggi ini bisa sangat membosankan karena kami yakin mereka kehilangan atmosfernya. Tapi kami melihat pengamatan yang ada di planet ini dengan Hubble dan berkata, 'Oh tidak, ada atmosfer di sana.'" tambahnya.

Penemuan ini bisa berdampak pada eksoplanet lain, planet di luar tata surya kita. "Berapa banyak planet terestrial yang bermula bukan sebagai terestrial? Beberapa mungkin bermula sebagai sub-Neptunus, dan mereka menjadi terestrial melalui mekanisme yang menguapkan atmosfer purba. Proses ini bekerja di awal kehidupan planet, saat bintang lebih panas, " kata penulis utama Mark Swain dari JPL.

"Kemudian bintang mendingin dan planet mengorbitnya. Jadi Anda memiliki mekanisme di mana Anda dapat memasak dari atmosfer dalam 100 juta tahun pertama, dan kemudian segalanya menjadi tenang. Dan jika Anda dapat meregenerasi atmosfer, mungkin Anda bisa menyimpannya," tambahnya.

Dalam beberapa hal GJ 1132 b, yang terletak sekitar 41 tahun cahaya dari Bumi, memiliki kemiripan yang menggoda dengan Bumi, tetapi dalam beberapa hal juga sangat berbeda. Keduanya memiliki kepadatan yang sama, ukuran yang sama, dan usia yang sama, yaitu sekitar 4,5 miliar tahun.

Keduanya dimulai dengan atmosfer yang didominasi hidrogen, dan keduanya panas sebelum mendingin. Pekerjaan tim bahkan menunjukkan bahwa GJ 1132 b dan Bumi memiliki tekanan atmosfer yang serupa di permukaan.

Tetapi kedua planet memiliki sejarah pembentukan yang sangat berbeda. Bumi diyakini bukan inti dari sub-Neptunus yang masih hidup. Dan Bumi mengorbit pada jarak yang nyaman dari Matahari kita.

GJ 1132 b sangat dekat dengan bintang katai merahnya sehingga ia menyelesaikan orbitnya di sekitar bintang induknya satu setengah hari sekali. Kedekatan yang sangat intim ini membuat GJ 1132 b terkunci pasang surut, sehingga menghadapkan wajah yang sama ke bintangnya setiap saat - seperti halnya Bulan yang menghadapkan satu belahannya menghadap Bumi secara permanen.

"Pertanyaannya adalah, apa yang membuat mantel cukup panas untuk tetap cair dan memicu vulkanisme?" tanya Swain. "Sistem ini istimewa karena memiliki peluang pemanasan pasang surut yang cukup banyak."

Pemanasan pasang surut adalah fenomena yang terjadi melalui gesekan, ketika energi dari orbit dan rotasi planet tersebar sebagai panas di dalam planet. GJ 1132 b berada dalam orbit elips, dan gaya pasang surut yang bekerja di atasnya menjadi yang paling kuat saat berada paling dekat atau terjauh dari bintang induknya. Setidaknya satu planet lain dalam sistem juga menarik planet tersebut secara gravitasi.

Konsekuensinya adalah bahwa planet ini terjepit atau diregangkan melalui "pemompaan" gravitasi. Pemanasan pasang surut itu membuat mantel tetap cair untuk waktu yang lama. Contoh terdekat di Tata Surya kita adalah Io satelit Jupiter, yang memiliki aktivitas vulkanik terus menerus karena tarik-menarik pasang surut dari Jupiter dan bulan-bulan Yovian di sekitarnya.

Mengingat interior GJ 1132 b yang panas, tim percaya permukaan planet ini lebih dingin, kerak di atasnya sangat tipis, mungkin hanya setebal ratusan kaki. Itu terlalu lemah untuk mendukung apapun yang menyerupai gunung vulkanik. Medannya yang datar juga bisa retak seperti cangkang telur karena pasang surut gravitasi. Hidrogen dan gas lainnya dapat dilepaskan melalui retakan tersebut.

James Webb Space Telescope NASA yang akan datang memiliki kemampuan untuk mengamati planet ekstrasurya ini. Penglihatan infra merah Webb memungkinkan para ilmuwan untuk melihat ke permukaan planet. “Jika ada kolam magma atau vulkanisme yang terjadi, daerah itu akan semakin panas,” jelas Swain. "Itu akan menghasilkan lebih banyak emisi, jadi mereka akan melihat secara potensial aktivitas geologis yang sebenarnya - yang sangat menarik!"