Teknik Baru Menelusuri Atmosfer Exoplanet
Exoplanet itu sangat redup jadi cahayanya tidak bisa kita lihat
langsung. Yang kita lihat adalah cahaya bintang induknya. Ketika planet
sedang melintas, cahaya bintang yang mengarah ke Bumi akan melewati
atmosfer si planet di depannya. Ketika itu terjadi, sidik atmosfer si
planet aka akan tercampur dalam cahaya bintang yang kita terima. Dari
sini para astronom dapat menganalisa mana yang merupakan komposisi
atmosfer planet.
Para astronom menggabungkan pengamatan inframerah kualitas tinggi
(pada panjang gelombang sekitar 2,3 mikron) dengan trik baru yang cerdas
yang dapat mendeteksi sinyal lemah si planet dari sinyal bintang yang
lebih kuat.
Pada panjang gelombang inframerah, bintang induk memancarkan cahaya
yang lebih sedikit dibanding pada panjang gelombang tampak. Karena itu
pengamatan pada panjang gelombang inframerah memberi keuntungan untuk
bisa memisahkan sinyal redup planet dari bintangnya.
Tapi untuk bisa memisahkan dan mengenali cahaya lemah Tau Boötis b ,
metode yang digunakan astronom memanfaatkan kecepatan planet mengorbit
bintang induknya untuk memisahkan radiasinya dari bintang dan juga dari
fitur yang datang dari atmosfer Bumi. Tim yang sama pernah menguji
metode mereka pada planet yang sedang transit dengan mengukur kecepatan
orbitnya saat melintas piringan bintang.
Hasilnya, tim yang dipimpin oleh Matteo Brogi (Leiden Observatory, the Netherlands)
tersebut berhasil mempelajari spektrum sistem Tau Boötis dengan lebih
detil dan berhasil mempelajari 0,01% cahaya yang datang dari planet.
Hanya 0,01% sedangkan cahaya sisanya merupakan cahaya bintang! Tentunya
ini tak lepas dari kemampuan instrumentasi CRIRES yang digunakan.
Atmosfer Tau Boötis b
Sebagian besar planet di bintang lain, ditemukan dengan melihat efek
gravitasi yang mereka timbulkan pada bintang induknya. Dengan demikian
informasi yang didapat akan sangat terbatas. salah satunya informasi
massa planet sehingga selama ini massa yang dihitung adalah massa
minimum yang dimungkinkan dan bukan massa benar planet.
Teknik baru yang digunakan tersebut jadi salah satu kunci untuk bisa
mengungkap lebih banyak informasi dari planet yang diamati. Dengan
melihat cahaya planet secara langsung, para astronom dapat mengukur
sudut orbit planet dan bisa menentukan massanya dengan tepat. Inilah
yang dilakukan pada planet Tau Boötis b.
Para astronom menelusuri perubahan gerak Tau Boötis b saat ia
mengitari bintang induknya sehingga tim berhasil mengetahui kalau Tau
Boötis b mengitari bintang pada sudut 44 derajat dan massanya 6 kali
massa Jupiter. Besar sekali kan planetnya?
Selain mendeteksi pendar atmosfer dan mengukur massa Tau Boötis b,
tim peneliti juga menelusuri komposisi atmosfernya serta mengukur jumlah
karbon monoksida yang ada dan menghitung temperatur pada berbagai
ketinggian. Ini dilakukan untuk melakukan perbandingan antara hasil
pengamatan dan model teoretis. Hasilnya cukup mengejutjan karena
pengamatan terbaru mengindikasikan temperatur yang makin tinggi dengan
penurunan ketinggian. Hasil ini bertolak belakang dengan inversi
temperatur yakni temperatur meningkat selaras dengan ketinggian seperti
yang ditemukan pada exoplanet Jupiter panas lainnya.
Hasil pengamatan VLT menunjukkan kalau spektroskopik resolusi tinggi
dari teleskop landas Bumi juga merupakan alat penting untuk melakukan
analisa detil atmosfer dari exoplanet non-transit. Di masa depan,
pendeteksian molekul berbeda akan dapat digunakan untuk mempelajari
kondisi atmosfer. Dan dengan melakukan pengukuran pada orbit planet,
astronom bisa juga menelusuri perubahan atmosfer yang terjadi kala pagi
dan siang di exoplanet.
Tak hanya itu, keberhasilan pengamatan VLT sekaligus juga menetapkan betapa pentingnya teleskop landas Bumi seperti European Extremely Large Telescope
(E-ELT) yang direncanakan akan dibangun di Observatorium Paranal,
Chille di masa mendatang. Tidak mengherankan jika di masa depan kita
bisa menemukan bukti aktivitas biologi di sebuah planet serupa Bumi
dengan cara yang serupa.