Misteri Planet “Terlarang” di Sekitar Bintang Mini

Sebuah planet raksasa tak lazim ditemukan mengorbit bintang kecil, dengan atmosfer yang justru lebih miskin unsur berat dibanding bintang induknya.

Gambaran artistik planet raksasa gas TOI-5205 b yang mengorbit bintang katai merah kecil dan dingin. Ilustrasi: Katherine Cain/Carnegie Science.

Ringkasan

• Planet TOI-5205 b adalah raksasa gas yang mengorbit bintang kecil, menantang teori pembentukan planet.
• Atmosfernya miskin unsur berat, bahkan lebih rendah dari bintang induknya sendiri.
• Diduga unsur berat tenggelam ke interior planet, menciptakan ketidakseimbangan komposisi.

PENEMUAN ini datang dari pengamatan terbaru menggunakan James Webb Space Telescope (JWST), yang meneliti eksoplanet bernama TOI-5205 b. 

Planet ini tergolong unik, bahkan oleh sebagian astronom dijuluki “planet terlarang”. 

Ukurannya besar seperti Jupiter, tetapi mengorbit bintang kecil dan dingin yang massanya hanya sekitar 40 persen Matahari.

Riset yang dipublikasikan di The Astronomical Journal ini dipimpin oleh tim internasional yang melibatkan peneliti dari NASA dan berbagai institusi akademik. 

Fokus utama mereka adalah memahami bagaimana planet sebesar ini bisa terbentuk di lingkungan yang seharusnya “tidak mendukung”.

Para astronom mengamati fenomena yang disebut 'transit', yaitu ketika planet melintas di depan bintang induknya. 

Dalam kasus TOI-5205 b, planet ini memblokir sekitar 6 persen cahaya bintangnya—angka yang cukup besar.

Dengan memanfaatkan spektrograf di JWST, cahaya bintang yang terhalang dipecah menjadi spektrum warna. Dari sini, para ilmuwan dapat membaca “sidik jari kimia” atmosfer planet. 

Teknik ini memungkinkan mereka mengidentifikasi komposisi gas serta memahami sejarah pembentukannya.

Hasilnya mengejutkan. 

Atmosfer TOI-5205 b ternyata memiliki kandungan unsur berat (seperti karbon, oksigen, atau logam lainnya) yang lebih rendah dibandingkan planet gas raksasa di Tata Surya, bahkan lebih rendah daripada bintang induknya sendiri.

Secara umum, planet terbentuk dari piringan gas dan debu yang mengelilingi bintang muda. Dalam teori yang lazim, planet raksasa terbentuk di lingkungan yang cukup “kaya bahan”. 

Namun, keberadaan planet seperti TOI-5205 b, besar tetapi mengorbit bintang kecil, menjadi teka-teki besar.

Program penelitian bernama GEMS Survey mencoba menjawab pertanyaan ini dengan meneliti planet-planet raksasa di sekitar bintang katai merah.

Pengamatan terhadap tiga kali transit TOI-5205 b juga mengungkap keberadaan metana (CH₄) dan hidrogen sulfida (H₂S) di atmosfernya. 

Meski tidak terlalu mengejutkan, temuan ini tetap penting untuk memahami kondisi kimia planet tersebut.

Namun yang paling membingungkan adalah ketidaksesuaian antara komposisi atmosfer dan interior planet. 

Model menunjukkan bahwa secara keseluruhan, planet ini mungkin 100 kali lebih kaya unsur berat dibanding atmosfernya.

Para peneliti menduga bahwa unsur-unsur berat di planet ini “tenggelam” ke bagian dalam selama proses pembentukan. Akibatnya, atmosfernya tampak miskin logam, sementara bagian dalamnya justru kaya.

Kondisi ini menunjukkan bahwa atmosfer dan interior planet mungkin tidak bercampur dengan baik. Jika benar, hal ini membuka kemungkinan baru dalam memahami evolusi planet raksasa.

Selain itu, atmosfer TOI-5205 b juga diduga kaya karbon tetapi miskin oksigen, kombinasi yang cukup langka dan menarik bagi para ilmuwan.

Tantangan pengamatan bintang aktif

Penelitian ini juga menghadapi kendala teknis. Bintang induk TOI-5205 b memiliki banyak bintik bintang (starspots), yang dapat memengaruhi data pengamatan dengan “mengotori” spektrum cahaya.

Tim peneliti harus mengembangkan metode khusus untuk mengoreksi efek ini. Teknik tersebut kini sedang diuji lebih lanjut dan diharapkan berguna untuk penelitian eksoplanet lain di masa depan.

Penemuan ini memperluas batas pemahaman kita tentang bagaimana planet terbentuk. 

Jika planet seperti TOI-5205 b bisa ada, maka kemungkinan besar masih banyak sistem planet “aneh” lain yang belum ditemukan.

Dengan kemampuan observasi canggih JWST, para astronom kini berada di era baru eksplorasi eksoplanet—era di mana teori lama bisa diuji ulang, bahkan mungkin ditulis ulang.

Sumber: EurekAlert - How did this get made? Giant planet orbits small star