Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) adalah salah satu hadiah terbaik umat manusia untuk dirinya sendiri, mengungkap lingkungan kosmik kita dengan cara yang belum pernah ada sebelumnya.
Kepekaan inframerah revolusioner yang dimiliki teleskop ini membuatnya sangat cocok untuk menyelidiki pertanyaan-pertanyaan kosmik paling krusial.
Selain menjelajahi era paling awal Alam Semesta, JWST semakin sering digunakan untuk mempelajari atmosfer planet asing dalam pencarian utama kehidupan ekstraterestrial, mengawali apa yang disebut NASA sebagai “era baru dalam penelitian exoplanet”.
Di antara target paling menggoda adalah air, yang tampaknya diperlukan bagi kehidupan (seperti yang kita kenal) untuk muncul.
Sekarang, para astronom yang menggunakan JWST telah memodelkan sifat-sifat atmosfer dari exoplanet WASP-39b dan mendeteksi keberadaan air setengah berat, sebuah penanda potensial kelayakhunian, di dunia asing ini, yang terletak hampir 700 tahun cahaya dari Bumi.
Studi mereka mencari isotopolog air, atau varian beragam dari molekul H2O yang berbeda dalam jumlah neutron yang mereka miliki.
Air setengah berat, atau HDO, mirip seperti molekul H2O biasa, hanya saja satu dari dua atom hidrogennya adalah isotop deuterium yang dibuat sedikit lebih berat oleh tambahan satu neutron. (Atom hidrogen yang satunya lagi hanya memiliki satu proton dan satu elektron.)
Para peneliti ingin menentukan rasio deuterium-terhadap-hidrogen (D/H) dalam air di atmosfer WASP-39b, untuk menyimpulkan apa yang kita bisa tentang bagaimana planet itu terbentuk.
WASP-39b adalah pilihan yang logis karena ia adalah salah satu dunia asing yang paling banyak dipelajari, sebuah “exoplanet tolok ukur” yang sebelumnya telah diamati di seluruh panjang gelombang inframerah oleh empat instrumen utama JWST.
Ini telah memberi para astronom tambang emas informasi yang mutlak.
“Ini menyisakan kita dengan spektrum transmisi paling rinci dari exoplanet mana pun hingga saat ini,” tulis tim di balik studi baru ini.
“Meski begitu, pemahaman kita tentang kimia atmosfernya masih belum lengkap. Mengukur rasio D/H air di planet ini akan menawarkan batasan yang sangat berharga pada lingkungan kimia dan jalur pembentukannya,” mereka menjelaskan.
Jadi, para peneliti membandingkan model atmosfer yang telah ditentukan sebelumnya dengan data JWST asli, dengan memperhitungkan faktor-faktor seperti suhu, tutupan awan, kelimpahan molekul, dan opasitas atmosfer.
Mereka menemukan bahwa rasio D/H yang disimpulkan dari WASP-39b “secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan raksasa gas Tata Surya, objek-objek yang mungkin diharapkan menjadi analog lokal terdekat dengan WASP-39b.”
Ini mungkin disebabkan oleh proses yang disebut pelepasan atmosfer.
Tertarik ke bawah oleh berat molekulnya yang sedikit lebih tinggi, air yang lebih berat tidak semudah air biasa untuk lolos ke luar angkasa, yang merembes keluar dari benda-benda yang lebih kecil dan lebih dekat ke Matahari yang terlalu lemah secara gravitasi dan terlalu teradiasi untuk menahannya.
WASP-39b adalah exoplanet yang sangat panas, bergravitasi rendah, dan mengembang, jadi secara logis ia bisa kehilangan air biasanya dengan sangat mudah.
Percampuran atmosfer dan reaksi kimia yang digerakkan oleh cahaya mungkin juga telah berkontribusi pada rasio D/H yang teramati.
Pilihan lainnya adalah bahwa WASP-39b terbentuk di wilayah yang lebih dingin dan lebih jauh dari sistem eksosolar-nya, di mana ia mewarisi material kaya air dari luar ‘garis salju’ dari piringan protoplanetnya, dan kemudian bermigrasi ke dalam mendekati bintangnya.
“Pengamatan es protostellar dari wilayah ini menunjukkan tingkat pengayaan deuterium yang konsisten dengan rasio D/H yang disimpulkan dari WASP-39 b,” tulis para peneliti lebih lanjut.
Namun, “menentukan apakah skenario ini bisa menghasilkan nilai yang teramati memerlukan pemodelan kimia yang rinci.”
Pelacak lain dari rasio D/H mungkin juga memberikan lebih banyak wawasan, tetapi untuk saat ini, air setengah berat adalah indikator terbaik yang kita punya.
“HDO, bagaimanapun, saat ini tetap menjadi pelacak paling mudah diakses karena fitur spektralnya yang khas, dan deteksinya bahkan mungkin bisa dilakukan pada planet-planet berbatu dan bersuhu sedang dalam waktu dekat, di mana ia bisa berfungsi sebagai penanda kelayakhunian potensial,” simpul para peneliti.
Tentu saja, WASP-39b adalah dunia gas yang sangat panas mendekati 1.000 derajat Celsius, jadi ia bukanlah panutan untuk kelayakhunian.
Tetap saja, tidak semua dunia sekeras itu – dan kehidupan seperti yang kita kenal mungkin bukan satu-satunya kehidupan yang mungkin di Alam Semesta yang terus-menerus membuktikan dirinya lebih aneh dari fiksi.
Penelitian ini dipublikasikan di server pracetak arXiv.
Artikel ini telah diperiksa faktanya oleh Fiona MacDonald dan disunting oleh Clare Watson. Meskipun kami bangga dengan proses kami, kami hanyalah manusia. Jika kamu menemukan kesalahan, tolong beri tahu kami.
(KoranPost)
Sumber: www.sciencealert.com
https://www.sciencealert.com/jwst-just-found-a-habitability-clue-in-a-distant-planets-water
