Tonggak utama dalam mencari air di planet yang jauh

Para astronom telah menemukan uap air di atmosfer sebuah planet sekitar empat kali lebih besar dari Bumi di konstelasi Cygnus, yaitu sekitar 124 tahun cahaya dari planet rumah kita.Dalam upaya untuk mempelajari planet di luar tata surya kita, penemuan ini menandai planet terkecil yang para ilmuwan telah mampu mengidentifikasi beberapa komponen kimia atmosfernya.
Tim ini dipimpin oleh Drake Deming dari University of Maryland, seorang ahli dalam studi exoplanets.

Temuan uap air dan hidrogen di atmosfer planet HAT P-11b tidak hanya sepotong menakjubkan jarak jauh pekerjaan detektif, berdasarkan analisis dari pengamatan oleh tiga teleskop NASA yang berbeda, tetapi juga menunjukkan bahwa ide-ide astronom tentang bagaimana planet terbentuk tampaknya berlaku untuk sistem planet lain seperti yang mereka lakukan dalam kita sendiri.

Bagaimana para ilmuwan mendeteksi air di exoplanets jauh?Mereka menggunakan permainan kata-kata cahaya yang terjadi ketika transit planet, atau lewat di depan, bintang induknya.Materi dalam atmosfer planet menyerap beberapa cahaya bintang, dan yang membuat planet ini tampak lebih besar.Dengan merencanakan perubahan ukuran planet ekstrasurya, dan mengaitkannya dengan panjang gelombang radiasi elektromagnetik yang teleskop mengamati, astronom mendapatkan grafik yang menunjukkan berapa banyak radiasi bintang itu atmosfer planet menyerap.Bentuk grafik yang disebut spektrum transmisi, dapat mengungkapkan apa bahan kimia yang hadir di atmosfer.

Semakin besar planet ini, semakin jelas adalah perubahan dalam ukuran planet selama transit di seluruh bintang induknya.Para astronom telah menggunakan teknik ini untuk menggambarkan atmosfer beberapa planet raksasa, ukuran tata surya kita Jupiter.Dalam studi ini, tim ingin menganalisis atmosfer planet secara signifikan lebih kecil.
Tim memilih HAT P-11b, yang ditemukan oleh Automated Telescope (HAT) jaringan Hungaria buatan.Ini sekitar empat kali jari-jari Bumi dan sekitar 26 kali massa Bumi.Dibandingkan dengan planet di tata surya kita, HAT P-11b terdekat dengan ukuran Neptunus.Tapi itu lebih dekat ke bintang induknya dan karena itu jauh lebih panas, 1120 ° Fahrenheit (604 derajat Celsius).Mungkin memiliki inti batu, dibungkus dalam amplop gas tebal sekitar 90 persen hidrogen.Atmosfernya tak berawan pada ketinggian tinggi, tetapi sebagai tim ditemukan, berisi tanda tangan dari uap air.

Jonathan Fraine dari University of Maryland mengamati HAT P-11b menggunakan dua teleskop NASA - Teleskop Antariksa Hubble, yang mengukur cahaya tampak dan inframerah-dekat, dan Spitzer Space Telescope, yang mencatat hanya cahaya inframerah - antara Juli 2011 dan Desember 2012. Tim ini membandingkan data tersebut dengan pengamatan oleh NASA misi Kepler, yang diluncurkan untuk mencari exoplanet dan terus merekam gambar dari bagian langit mana HAT-P-11b berada.
Mengapa para astronom mencari air di exoplanets?Pertama, karena air merupakan prasyarat untuk hidup meskipun keberadaan air saja tidak cukup bagi kehidupan untuk muncul."Molekul air tersebar luas di alam semesta," kata Deming."Di mana pun Anda memiliki hidrogen dan oksigen, secara alami membentuk.Bahkan beberapa bintik matahari yang cukup dingin untuk mengandung uap air, meskipun jelas itu terlalu panas untuk kehidupan di Matahari "

Para astronom juga ingin menguji hipotesis bahwa planet-planet lain terbentuk dengan cara yang sama kita lakukan.Dalam tata surya primordial, partikel debu dan es membawa muatan listrik asli yang menyebabkan mereka tetap bersama-sama, seperti rumah tangga "debu kelinci" dilakukan, dalam proses yang disebut akresi inti.Pada awal proses ini, planet-planet raksasa yang terbentuk jauh dari Matahari memiliki tarikan gravitasi cukup untuk menarik sejumlah besar gas hidrogen.
Dalam planet raksasa tata surya kita, air membeku dan endapan dari atmosfer, sehingga hanya terjadi pada tingkat yang sulit untuk mengamati.Semakin dekat, planet yang lebih kecil, Mars, Venus, dan Bumi, memiliki air di awal evolusi mereka, meskipun hanya bumi mempertahankan air cair di permukaan.Semakin kecil planet ini, astronom percaya, semakin besar kemungkinan itu adalah bahwa molekul yang lebih berat seperti uap air akan melimpah bersama dengan hidrogen.

"Ide-ide kita tentang pembentukan planet telah dikembangkan untuk mencocokkan tata surya kita, dan kita tidak tahu apakah sistem planet lain berperilaku dengan cara yang sama," kata Deming."Kami ingin menguji pertanyaan mendasar apakah planet kecil kaya elemen berat, seperti oksigen dalam uap air."

Temuan uap air dan hidrogen pada HAT P-11b "adalah bagian kunci dari teka-teki," kata Deming, konsisten dengan ide utama astronom 'pada pembentukan planet.