Astronomi telah mengambil langkah lebih jauh dalam studi dunia yang jauh berkat penangkapan yang belum pernah terjadi sebelumnya: teleskop luar angkasa james webb telah berhasil memotret secara langsung sebuah exoplanet dingin yang terletak tepat 12 tahun cahaya Bumi. Ini tentang Epsilon India Ab, sebuah planet gas raksasa yang, karena karakteristiknya, memungkinkan kita untuk mengamati sejarah evolusi tata surya kita dengan ketepatan yang belum pernah dicapai sebelumnya.
Pada kesempatan ini, para peneliti telah menggunakan instrumen koronagraf yang canggih MIRI (Mid-Infrared) untuk memisahkan cahaya planet dari luminositas menyilaukan bintang induknya, Epsilon Indi A. Hasilnya adalah citra paling tajam dan paling detail dari sebuah exoplanet yang sangat dingin yang pernah diperoleh, sebuah tonggak sejarah yang hanya mungkin dicapai dengan teknologi perintis Webb.
Penemuan Epsilon Indi Ab Hal ini tidak hanya relevan karena kedekatannya dengan Bumi, tetapi juga karena kelangkaannya: planet jenis ini, dengan suhu yang sangat rendah dan mampu diamati secara langsung, jumlahnya hanya beberapa lusin dalam catatan saat ini.
Potret yang tidak biasa: Epsilon Indi Ab, exoplanet dingin yang paling banyak dipelajari
Planet Epsilon India Ab telah menarik perhatian komunitas ilmiah selama bertahun-tahun. Keberadaannya diketahui melalui pengukuran tidak langsung, terutama melalui teknik kecepatan radial, yang mendeteksi getaran kecil bintang yang disebabkan oleh gravitasi sebuah planet masif. Akan tetapi, hingga kini belum ada seorang pun yang mampu mengamatinya secara langsung.
Menggunakan sensitivitas MIRI, James Webb menangkap cahaya inframerah yang dipancarkan oleh Epsilon Indi Ab itu sendiri. Strategi ini penting untuk mendeteksi planet dingin, yang panas sisa-sisanya tidak lagi cukup untuk dipancarkan dalam gelombang tampak, tetapi dapat dideteksi dalam inframerah-tengah. Gambar tersebut menunjukkan benda berbentuk titik, tidak terpecahkan pada cakram, di mana cahaya 10,6 mikron muncul dalam corak biru dan cahaya 15,5 mikron muncul dalam corak jingga. Lokasi bintang primer ditandai, meskipun cahayanya telah dihilangkan oleh koronagraf.
Hasilnya memiliki nilai ganda: tidak hanya mengonfirmasi keberadaan planet dan sifat-sifat fundamentalnya, tetapi juga memungkinkan karakteristik atmosfernya dibandingkan dengan raksasa gas di tata surya kita.
Dengan perkiraan suhu hanya 2 derajat Celcius –hampir setara dengan air cair di Bumi–, Epsilon Indi Ab adalah salah satu exoplanet dingin dengan pengamatan paling langsung dan terperinci. Hal ini menjadikannya referensi penting untuk studi atmosfer yang kaya akan senyawa seperti metana, karbon monoksida, dan karbon dioksida, yang dapat hadir dalam jumlah besar dan secara substansial mengubah profil penyerapan cahaya yang sampai kepada kita.
Laboratorium alami untuk memahami evolusi sistem planet
Bintang Epsilon India A, inang dari exoplanet ini, adalah katai oranye yang sedikit lebih dingin dan memiliki usia yang sama dengan Matahari kita. Bahwa planet yang sangat besar dan dingin mengorbit bintang jenis ini memberikan kemungkinan bagi para astronom Selidiki proses pembentukan planet dan evolusi atmosfer dalam konteks yang sangat mirip namun jauh dari konteks kita..
Menurut peneliti Caroline Morley (Universitas Texas di Austin), sampai saat ini keberadaan Epsilon Indi Ab hanya disimpulkan melalui analisis tidak langsung. Pemilihannya sebagai target prioritas bagi teleskop James Webb adalah sebagai respons atas harapan menemukan planet “yang lebih mirip dengan Jupiter daripada planet lain yang pernah difoto sejauh ini.”
Penulis utama, Elisabeth Matthews (Institut Astronomi Max Planck, Jerman), menunjukkan bahwa sebagian besar eksoplanet yang diamati secara langsung hingga saat ini adalah benda muda dan panas. “Ketika planet mendingin dan menyusut selama masa hidupnya, planet-planet tersebut menjadi kurang bercahaya dan lebih sulit dipelajari,” jelas Matthews. Ini adalah salah satu tantangan utama bagi astrofisika eksoplanet dewasa.
Oleh karena itu, Epsilon Indi Ab merupakan kesempatan langka untuk meneliti raksasa gas pada tahap evolusi tingkat lanjut, mirip dengan benda-benda yang lebih besar di tata surya kita.
Hal yang paling menarik bagi para ahli adalah kemungkinan menganalisis komposisi atmosfer dengan tepat. Epsilon Indi Ab hanya sekitar 100 derajat lebih hangat daripada Jupiter dan Saturnus, memungkinkan perbandingan proses pendinginan, kontraksi, dan pembersihan atmosfer skala besar. Lebih jauh lagi, dibandingkan dengan katai coklat yang mengambang bebas, Epsilon Indi Ab bahkan lebih dingin, yang memungkinkan kita mempelajari seberapa dekat model saat ini mencerminkan realitas yang diamati.
Hal ini bahkan mengejutkan para ilmuwan sendiri
Meskipun keberadaan Epsilon Indi Ab telah diprediksi berdasarkan pola kecepatan radial bintangnya, parameter sebenarnya membingungkan tim. Planet tersebut ternyata memiliki – menurut pengamatan Webb – massa hampir dua kali lipat dari yang diharapkan, mengorbit agak jauh dari bintangnya, dan menggambarkan orbit yang berbeda dari yang awalnya diprediksi. Perbedaan antara prediksi teoritis dan pengukuran langsung ini menyoroti kompleksitas sistem planet dan perlunya mempelajari lebih banyak kasus lapangan dengan data nyata.
Tim juga menunjukkan beberapa keanehan atmosfer yang membuat data sulit ditafsirkan. Berdasarkan analisis awal, Epsilon Indi Ab kurang terang dari yang diharapkan pada panjang gelombang yang lebih pendek, yang mungkin disebabkan oleh atmosfer yang sarat dengan metana dan gas penyerap lainnya atau tutupan awan yang tebal. Perilaku ini, yang tidak biasa untuk planet dengan karakteristik serupa, membuka jalur penelitian baru ke dalam proses kimia dan fisika yang mengendalikan atmosfer planet dalam kondisi suhu ekstrem.
Saat ini, kelompok tersebut memiliki pengukuran fotometrik yang terbatas, dan pengamatan spektroskopi lebih lanjut akan diperlukan untuk menentukan secara tepat komponen mana yang mendominasi atmosfer dan bagaimana mereka memengaruhi fluks radiasi.
