Pengamatan baru dari James Webb Space Telescope (JWST) telah mengungkap misteri planet yang berjarak 283 tahun cahaya. Para astronom yang mempelajari raksasa gas TOI-5205b telah menemukan atmosfer yang tidak sesuai dengan model pembentukan planet standar, yang dicirikan oleh kurangnya unsur berat dan ciri kimia yang unik.
Pencilan Planet
TOI-5205b adalah raksasa gas raksasa, ukuran dan massanya hampir sama dengan Jupiter. Namun, lingkungannya sangat berbeda dengan tata surya kita. Ia mengorbit bintang katai merah kecil dan redup (bintang tipe M4) setiap 1,63 hari, menjadikannya planet “berperiode pendek” yang letaknya sangat dekat dengan bintang induknya.
Dengan menggunakan Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) dari teleskop, para peneliti menganalisis tiga transit terpisah di planet ini. Data tersebut mengungkapkan komposisi kimia yang bertentangan dengan teori yang ada:
- Metalisitas Rendah: Atmosfer mengandung unsur-unsur berat yang jauh lebih sedikit dibandingkan hidrogen dibandingkan Jupiter.
- Ketidakseimbangan Kimia: Atmosfernya kaya karbon namun miskin oksigen.
- Jejak Gas: Pengamatan juga mendeteksi keberadaan metana dan hidrogen sulfida.
Paradoks Formasi
Keberadaan TOI-5205b menimbulkan tantangan besar terhadap teori “akresi inti” yang merupakan model utama pembentukan planet.
Dalam model tradisional, sebuah planet masif terbentuk ketika inti padat tumbuh cukup besar untuk menarik gas di sekitarnya dengan cepat. Namun, bintang katai merah seperti TOI-5205 biasanya memiliki piringan protoplanet yang lebih kecil dengan lebih sedikit debu dan gas. Hal ini membuat secara matematis sulit untuk membangun inti yang cukup besar untuk memicu terciptanya raksasa seukuran Jupiter.
“Dunia-dunia ini sulit terbentuk melalui pertambahan inti karena massa cakram yang rendah… menghambat pembentukan inti planet masif secara efisien,” jelas Dr. Caleb Cañas dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA.
Mengapa Suasana Begitu “Kosong”
Salah satu temuan paling mencolok adalah keterputusan antara komposisi sebagian besar planet dan atmosfernya. Meskipun massa dan radius planet menunjukkan interiornya yang berat dan kaya logam, atmosfernya sendiri secara mengejutkan “ringan” dalam hal unsur-unsur berat.
Untuk menjelaskan perbedaan ini, para peneliti, termasuk Dr. Shubham Kanodia dari Carnegie Science, menyarankan adanya proses migrasi internal :
- Migrasi Unsur Berat: Selama pembentukan planet, unsur-unsur berat kemungkinan besar bermigrasi menuju pusat planet.
- Kurangnya Pencampuran: Bagian dalam dan atmosfer tampak terisolasi secara kimia, yang berarti unsur-unsur berat yang terperangkap di inti tidak bercampur dengan lapisan luar.
Penemuan ini menunjukkan bahwa TOI-5205b mungkin merupakan planet dengan “rezim ekstrem”, yang mewakili jenis dunia yang sulit dijelaskan sepenuhnya oleh model evolusi planet saat ini.
Kesimpulan
Studi TOI-5205b mengungkapkan bahwa gas raksasa di sekitar bintang katai merah dapat memiliki atmosfer yang sangat berbeda dari atmosfer di tata surya kita. Temuan ini memaksa para astronom untuk memikirkan kembali bagaimana planet masif terbentuk di sekitar bintang kecil dan bagaimana struktur internalnya berevolusi seiring waktu.
