Mengintip Masa Depan Tata Surya dengan Teleskop James Webb

Teleskop James Webb Space Telescope Memandang Masa Depan

Ilmuwan telah menggunakan Teleskop James Webb Space Telescope (JWST) untuk mengamati sebuah planet gas raksasa yang mengorbit sebuah bintang mati, sebuah katai putih, yang terletak sekitar 80 tahun cahaya dari Bumi. Sistem "kehidupan setelah kematian" ini memberikan ilmuwan visi tentang apa yang mungkin terjadi pada tata surya kita dalam sekitar 6 miliar tahun, setelah matahari menghabiskan hidrogen di intinya, melepaskan lapisan luarnya, dan meninggalkan sisa bintang katai putih.

Proses Kematian Bintang

Sebelum mencapai tahap akhir transformasi, matahari kita akan menjadi sebuah raksasa merah, membengkak hingga beberapa kali radius aslinya, menelan planet-planet batu inner, termasuk Bumi, tetapi meninggalkan planet-planet outer, meskipun mengubahnya secara tidak dapat diubah. Hal ini tercermin dalam katai putih yang menjadi pusat penelitian ini, yang dikelilingi oleh sebuah planet gas raksasa, yang dinamai WD 1856 b. Ketika WD 1856 b mengorbit bintang mati induknya, ia melintasi atau "transit" wajah katai putih, yang dikenal sebagai WD 1856+534.

Pengamatan dengan Teleskop James Webb

Dengan mengamati transit ini menggunakan JWST, tim ilmuwan dapat mengukur massa dan suhu planet ini, serta mengamati komposisi atmosfernya. Mereka terkejut menemukan bahwa WD 1856 b lebih panas dari yang diharapkan. Mereka juga menemukan bagaimana planet ini memiliki orbit yang sangat dekat dengan bintang katai putih induknya. "Kami biasanya melihat ke belakang waktu ketika menggunakan teleskop, tetapi ini adalah pertama kalinya kami dapat melihat ke depan untuk melihat apa yang mungkin terjadi pada planet-planet outer di sekitar sisa bintang yang mirip dengan matahari kita," kata Ryan MacDonald, pemimpin tim dari Universitas St Andrews di Skotlandia.

Penemuan yang Mengesankan

Penelitian tim ini diterbitkan pada hari Rabu (Juli) di jurnal Nature. Planet gas raksasa WD 1856 b pertama kali ditemukan pada tahun 2020 oleh pesawat luar angkasa TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) dan Teleskop Luar Angkasa Spitzer. TESS mendeteksi planet-planet menggunakan sedikit penurunan cahaya bintang yang disebabkan oleh transit planet-planet ini, yang memblokir cahaya bintang.

Orbit yang Tidak Biasa

Apa yang langsung menonjol tentang WD 1856 b adalah orbitnya yang sangat dekat dengan bintang katai putih induknya. Orbit ini sekitar 2% ukuran orbit Bumi di sekitar matahari dan hanya membutuhkan 1,4 hari Bumi untuk menyelesaikannya. "Planet ini sangat aneh. Ukurannya sekitar seperti Jupiter, tetapi katai putih yang diorbitnya memiliki ukuran sekitar Bumi, sehingga planet ini tujuh kali lebih besar dari bintangnya," kata MacDonald.

Teori tentang Orbit Planet

Planet ini tidak bisa selalu berada di orbit yang sangat dekat dengan bintangnya. Jika itu terjadi, maka planet ini akan hancur ketika bintangnya bertransformasi menjadi raksasa merah sebelum melepaskan lapisan luarnya dan meninggalkan sisa bintang katai putih. "Pertanyaan besar adalah bagaimana WD 1856 b berakhir di tempatnya sekarang, dan ada dua teori," kata Christopher O'Connor, anggota tim dari Universitas Northwestern. "Satu adalah bahwa planet ini ditelan oleh bintang induknya ketika bintang itu mati, dan berhasil selamat di dalamnya. Yang lainnya adalah bahwa migrasi ini terjadi karena efek gravitasi dari objek-objek lain di sistem. Katai putih ini adalah bagian dari sistem tiga bintang, dan bintang-bintang pendamping luar bisa memiliki pengaruh pada orbit WD 1856 b."

Temperatur Planet yang Tidak Biasa

Petunjuk yang memungkinkan tim untuk membedakan antara mekanisme migrasi ini adalah suhu WD 1856 b, yang sekitar 260 derajat Fahrenheit (127 derajat Celsius), sekitar 240 derajat lebih panas dari yang diharapkan jika satu-satunya sumber panasnya adalah cahaya dari bintang katai putih induknya. Dengan tidak adanya energi yang tersedia untuk memanaskan planet ini hingga suhu tersebut, tim menyimpulkan bahwa suhu ini harus merupakan efek residu dari pemanasan sebelumnya, baik dari beingulfed oleh raksasa merah atau selama migrasi ke dalam.

Penemuan yang Luar Biasa

Dengan menggunakan pengamatan massa planet ini, yang berkisar antara empat hingga sebelas kali massa Jupiter, tim dapat memodelkan bagaimana planet ini mendingin seiring waktu. MacDonald dan koleganya menentukan bahwa WD 1856 b kemungkinan dipanaskan sekitar 3 miliar hingga 5,5 miliar tahun yang lalu. Bintang induknya telah menjadi katai putih selama lebih lama dari itu, yang berarti planet ini aman selama fase raksasa merah bintang dan bergerak ke orbit yang lebih dekat setelah itu. "Ketika planet ini bergerak ke dalam, interaksinya dengan gravitasi kuat katai putih akan menyebabkannya memanas secara signifikan, dan sejak itu planet ini mendingin," kata O'Connor.