Sebuah planet ekstrasurya adalah planet yang merupakan keturunan dari bintang jauh, dan berada di luar Tata Surya kita. Beberapa dari dunia asing ini mirip dengan planet-planet yang menghuni keluarga Matahari kita, sementara yang lain sangat berbeda sehingga benar-benar “aneh” – tidak seperti apa pun yang pernah diamati oleh para astronom di Tata Surya kita. Dalam proses pencarian dunia asing yang jauh di luar Bintang kita, para astronom sampai pada kesimpulan yang tidak dapat dihindari bahwa planet dapat terdiri dari hampir semua hal. Pada bulan Desember 2019, tim astronom mengumumkan penemuan kelas planet baru yang belum pernah ada sebelumnya. Bola-bola aneh yang “menggembung” ini begitu besar sehingga ukurannya hampir sama dengan Jupiter, tetapi massanya hanya 1/100.
Merkurius Venus, Bumi, dan Mars adalah planet kebumian menghuni Tata Surya kita sendiri. Sebaliknya, kuartet planet luar yang paling masif, Jupiter dan Saturnus, keduanya diklasifikasikan sebagai raksasa gas. Uranus dan Neptunus, dua planet terluar dari planet raksasa, memiliki komposisi yang berbeda dari raksasa gas, dan diklasifikasikan sebagai raksasa es.
Kuartet dari planet kebumian, seperti Bumi kita, adalah dunia padat yang sebagian besar terdiri dari batuan silikat atau logam. Keempat dunia berada di wilayah dalam Tata Surya kita yang hangat dan cukup terang relatif dekat dengan Matahari kita. Mereka terletak di antara Bintang kita yang bergolak dan terik, dan Sabuk Asteroid Utama yang terletak di antara Mars dan Jupiter.
Duo besar dari raksasa gasJupiter dan Saturnus, adalah dunia yang sarat gas yang sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium. Raksasa gas kadang-kadang disebut sebagai “bintang gagal”. Ini karena mengandung unsur dasar yang sama dengan bintang.
Pada tahun 1990-an, para astronom menyadari bahwa Uranus dan Neptunus sebenarnya merupakan kelas planet yang berbeda, tidak seperti dua saudara kandung gas mereka yang jauh lebih besar. Duo cantik berwarna kebiruan ini sama-sama tergolong raksasa es. Raksasa es sebagian besar terdiri dari unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium – yang merupakan dua unsur atom paling ringan. Kedua dunia yang jauh ini terdiri dari unsur atom yang lebih berat seperti oksigen, karbon, belerang, dan nitrogen.
Dunia asing “Permen kapas” saat ini disebut sebagai Puff Super. Planet-planet yang menggembung ini mungkin mewakili fase peralihan yang berumur pendek dalam evolusi planet. Karena fase ini singkat, hal ini dapat menjelaskan mengapa para astronom tidak melihat fenomena seperti ini di Tata Surya kita. Telah diusulkan hal itu Puff Super mungkin lahir jauh dari bintangnya, dan kemudian bermigrasi ke dalam menuju panas dan kehangatan induk bintangnya. Pada titik ini, atmosfer hidrogen dan helium dengan kepadatan rendah terbang ke ruang angkasa antar planet. Di masa depan, planet-planet yang jauh lebih kecil mungkin akan tertinggal dan menceritakan kisahnya.
Planet yang Dikenal Bintang Kita
Pada 1 Desember 2019, terdapat 4.135 eksoplanet tervalidasi yang menghuni 3.073 sistem, dengan 673 di antaranya memiliki lebih dari satu planet soliter. Beberapa dari planet-planet ini sangat mirip dengan planet-planet besar yang termasuk dalam keluarga bintang kita, sementara yang lain sangat eksotik sehingga para astronom tidak pernah bermimpi bahwa dunia seperti itu bisa ada – sampai mereka ditemukan.
Tiga kelas planet besar di Tata Surya kita berbeda satu sama lain. Kuartet batin planet kebumian semuanya menampilkan permukaan padat, yang membuatnya tampak sangat berbeda dari kuartet planet gas terluar – keduanya raksasa gas dan keduanya raksasa es. Empat planet terluar yang lebih besar mengandung kombinasi hidrogen, helium, dan air yang terdapat dalam berbagai kondisi fisik.
Semua Tata Surya kita planet kebumian olahraga jenis struktur dasar yang sama. Artinya, keempat planet kecil berbatu tersebut memiliki inti logam di pusatnya, yang sebagian besar terdiri dari besi dengan mantel silikat di sekelilingnya. Bulan di Bumi mirip dengan empat planet dalam utama, namun memiliki inti besi yang jauh lebih kecil.
Pada tahun-tahun awal Tata Surya kita, ketika pertama kali dalam proses pembentukan, kemungkinan besar masih banyak lagi planet kebumian. Namun, sebagian besar sudah kuno planetesimal terestrial diperkirakan telah bertabrakan dan bergabung satu sama lain–atau secara tidak sengaja diusir dari Tata Surya kita oleh keempat tata surya yang ada planet kebumian.
Dua raksasa yang diselimuti gas, Jupiter dan Saturnus, hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen dan helium, dengan unsur atom yang lebih berat berjumlah 3 hingga 13 persen massa. Keduanya gas raksasa penghuni tata surya bagian luar diyakini terdiri dari lapisan luar molekul hidrogen yang mengelilingi lapisan hidrogen metalik. Duo raksasa ini juga diperkirakan memiliki inti batuan cair. Wilayah terluar dari atmosfer hidrogennya terdiri dari banyak lapisan awan terlihat yang sebagian besar terdiri dari air dan amonia. Lapisan hidrogen metalik menyumbang sebagian besar dari masing-masing dua planet, dan disebut sebagai “logam” karena tekanan yang sangat besar menyebabkan hidrogen berubah menjadi konduktor listrik. Inti dari duo raksasa ini diyakini terdiri dari unsur-unsur yang lebih berat pada suhu yang sangat tinggi sehingga sifat-sifatnya tidak dipahami dengan baik.
Uranus dan Neptunus adalah dua planet raksasa terluar, dan keduanya tersusun atas unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium. Dalam astrofisika dan ilmu keplanetan, istilah “es” mengacu pada senyawa kimia yang mudah menguap dengan titik beku di atas sekitar 100 K, seperti air, metana, atau amonia, dengan titik beku masing-masing 273K, 91K, dan 195K.
Padatan penyusunnya dipakai oleh keduanya raksasa es mungkin sudah berbentuk padat ketika mereka dimasukkan ke dalam duo selama pembentukannya, baik secara langsung dalam bentuk es atau terperangkap dalam air es. Saat ini, sangat sedikit air di Uranus dan Neptunus yang tersisa dalam bentuk es. Sebaliknya, air sebagian besar berada sebagai fluida superkritis pada suhu dan tekanan di antara keduanya.
Itu raksasa es massanya hanya terdiri dari sekitar 20% hidrogen dan helium, sangat berbeda dengan tata surya kita. raksasa gasJupiter dan Saturnus, yang keduanya memiliki massa lebih dari 90% hidrogen dan helium.
Kasus Aneh Planet “Super Puff”.
Yang misterius sangat kepulan planet kadang-kadang disebut sebagai “planet permen kapas” karena kepadatannya sama dengan permen kapas. Data baru diperoleh dari NASA Teleskop Luar Angkasa Hubble (HST) telah memberikan petunjuk berharga pertama mengenai sifat kimia dari duo planet bengkak ini, yang keduanya berada di sistem Kepler 51. Sistem planet ekstrasurya ini sebenarnya berisi trio kepulan super mengorbit di sekitar bintang muda mirip Matahari. Sistemnya sendiri ditemukan oleh perburuan planet NASA Teleskop Luar Angkasa Kepler pada tahun 2012. Namun, baru pada tahun 2014 kepadatan yang sangat rendah dari dunia eksotik “permen kapas” ini diketahui – yang membuat banyak ilmuwan planet takjub.
Yang terbaru HST Pengamatan memungkinkan tim astronom untuk menentukan perkiraan ukuran dan massa planet-planet ini dengan lebih tepat – secara independen memvalidasi karakter “bengkak” dengan kepadatan sangat rendah. Meskipun planet-planet “permen kapas” yang aneh ini hanya berukuran beberapa kali massa planet kita, atmosfer hidrogen dan helium di dalamnya begitu membengkak sehingga hampir seukuran planet raksasa Jupiter di Tata Surya kita. walaupun kepulan super berukuran hampir Jovian, dan massanya kira-kira seratus kali lebih ringan.
Bagaimana dan mengapa suasananya eksotik tersebut kepulan super diperluas ke luar tidak diketahui. Namun, atmosfernya yang meningkat menjadikan mereka target menarik untuk studi atmosfer lebih lanjut. Menggunakan HSTtim astronom terus mencari petunjuk lebih lanjut. Mereka terutama tertarik untuk mencari air di atmosfer planet, yang dijuluki Kepler 51b Dan 51d. HST mengamati planet-planet ketika mereka transit (melewati di depan) wajah melotot bintang induknya. Para ilmuwan bertujuan untuk mengenali warna inframerah matahari terbenam – sehingga menentukan jumlah cahaya yang diserap atmosfer dalam cahaya inframerah. Jenis observasi ini memungkinkan para ilmuwan planet untuk mencari tanda-tanda kandungan kimiawi di planet ini – seperti air.
Itu HST Para astronom terkejut saat mengetahui bahwa spektrum kedua planet tidak menunjukkan tanda-tanda kimiawi apa pun. Para ilmuwan mengaitkan hasil ini dengan awan partikel yang melayang tinggi di atmosfernya. “Ini benar-benar tidak terduga. Kami berencana mengamati fitur penyerapan air yang besar, namun ternyata tidak ada. Kami tidak tahu apa-apa,” komentar Dr. Jessica Libby-Roberts pada bulan Desember 2019 Siaran Pers Observatorium Hubble. Libby-Roberts dari Universitas Colorado di Boulder.
Berbeda dengan awan air di Bumi, awan di planet “permen kapas” mungkin terdiri dari kristal garam atau kabut fotokimia, serupa dengan yang ditemukan di bulan terbesar Saturnus, Titan. Permukaan Titan diselimuti kabut hidrokarbon tebal berwarna oranye keemasan.
Awan milik keduanya Kepler 51b Dan 51d dibandingkan dengan planet gas bermassa rendah lainnya yang terletak di luar Tata Surya kita. Saat membandingkan spektrum datar planet “permen kapas” dengan spektrum planet lain, para astronom mampu menyusun hipotesis yang menyatakan bahwa pembentukan awan dan kabut terkait dengan suhu sebuah planet – semakin dingin suatu planet, semakin berawan. menjadi.
Para astronom pun menyelidiki kemungkinan bahwa planet-planet tersebut sebenarnya tidak ada kepulan super sama sekali. Tarikan gravitasi antar planet menyebabkan sedikit perubahan pada periode orbitnya. Sebagai hasil dari efek waktu ini, massa planet dapat ditentukan. Dengan menggabungkan variasi waktu ketika sebuah planet mengapung di depan wajah berapi-api bintang induknya (transit) dengan transit yang diamati oleh Teleskop Luar Angkasa Kepler, para ilmuwan lebih mampu membatasi massa planet dan dinamika sistem. Hasil mereka terbukti sesuai dengan hasil pengukuran sebelumnya Kepler 51b. Namun, mereka menemukannya Kepler 51d ukurannya sedikit lebih kecil (atau planetnya bahkan lebih bengkak) dibandingkan yang diperkirakan sebelumnya.
Akhirnya, tim menyimpulkan bahwa rendahnya kepadatan planet-planet ini sebagian disebabkan oleh usia sistem yang masih muda, yaitu hanya 500 juta tahun. Sebagai perbandingan, Matahari kita lahir 4,6 miliar tahun yang lalu. . Model menunjukkan bahwa planet-planet “permen kapas” ini terbentuk di luar apa yang disebut bintang garis salju. Sebuah bintang garis salju adalah wilayah dengan kemungkinan orbit tempat material es dapat bertahan. Planet-planet dari sistem muda ini pada akhirnya bermigrasi ke dalam menuju induk bintangnya, dengan cara yang disamakan dengan “rangkaian gerbong kereta api”.
Karena planet-planet sekarang lebih dekat dengan bintang induknya, atmosfer dengan kepadatan rendah akan menguap ke luar angkasa dalam beberapa miliar tahun ke depan. Dengan menggunakan model evolusi planet, tim astronom menunjukkan hal itu Kepler 51b–planet yang paling dekat dengan bintangnya– dalam satu miliar tahun atau lebih, akan terlihat seperti versi Neptunus yang lebih kecil dan lebih panas di Tata Surya kita. Jenis planet ekstrasurya ini cukup umum di seluruh Galaksi Bima Sakti kita. Namun, tampaknya demikian Kepler 51d, yang letaknya lebih jauh dari bintang induknya, akan terus menjadi dunia eksentrik dengan kepadatan rendah – meskipun ia akan menyusut dan kehilangan sebagian kecil atmosfernya yang menggembung. “Sistem ini menawarkan laboratorium unik untuk menguji teori evolusi awal planet,” komentar Dr. Zach Berta-Thompson pada bulan Desember 2019. Siaran Pers Observatorium Hubble. Dr Berta-Thompson juga dari Universitas Colorado di Boulder.
Para astronom akhirnya dapat menentukan komposisi atmosfer dari duo tersebut planet bengkak dengan NASA yang akan datang Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST). JWST akan memiliki kepekaan terhadap panjang gelombang cahaya inframerah yang lebih panjang, dan mungkin mampu menembus lapisan awan. Pengamatan di masa depan dengan teleskop ini dapat memberikan petunjuk baru tentang hal ini bengkak eksentrik sebenarnya terdiri dari, sehingga memecahkan misteri yang menarik.