Bukti pertama dari aktivitas gunung berapi pada super-Earth

Bukti pertama dari aktivitas vulkanik di planet super Bumi. Gambar kredit: R. Hunter

Untuk pertama kalinya, para peneliti yang dari University of Cambridge telah mendeteksi variabilitas atmosfer pada planet berbatu di luar tata surya, dan mengamati perubahan suhu hampir tiga kali lipat selama dua tahun. Meskipun penyebab variabilitas masih dalam penyelidikan, Namun, para ilmuan percaya bahwa hal ini disebabkan oleh aktivitas vulkanik di permukaan planet. Kemampuan untuk menengok jauh ke dalam atmosfer berbatu 'super-Bumi' dan mengamati kondisi di permukaan mereka menandai sebuah tonggak penting menuju penemuan planet layak huni di luar tata surya.

Menggunakan Spitzer Space Telescope NASA, para peneliti mengamati emisi termal yang datang dari planet ini, yang disebut 55 Cancri e - mengorbit bintang seperti Matahari yang terletak 40 tahun cahaya di konstelasi Cancer - dan untuk pertama kalinya ditemukan planet yang suhunya berubah-ubah dengan cepat, suhu pada planet naik turun antara 1.000 dan 2.700 derajat Celcius.

"Ini adalah pertama kalinya kami melihat perubahan drastis seperti dalam cahaya yang dipancarkan dari sebuah planet ekstrasurya, yang sangat luar biasa untuk super-Bumi," kata Dr Nikku Madhusudhan dari Cambridge Institut Astronomi. "Tidak ada tanda emisi termal atau aktivitas permukaan yang pernah terdeteksi untuk setiap super-Earth lainya."

Meskipun interpretasi data baru masih awal, para peneliti percaya bahwa variabilitas suhu bisa disebabkan sekumpulan besar gas dan debu yang kadang-kadang menyelimuti permukaan planet, yang mungkin sebagian cair. Debu bisa disebabkan oleh tingkat yang sangat tinggi dari aktivitas gunung berapi, lebih tinggi dari apa yang telah diamati pada Io, salah satu bulan Jupiter yang paling aktif secara geologis di Tata Surya.

"Kami melihat perubahan 300 persen pada sinyal yang datang dari planet ini, yang merupakan pertama kalinya kami melihat seperti tingkat besar variabilitas dalam sebuah planet ekstrasurya," kata Dr Brice-Olivier Demory dari Universitas Cavendish Laboratory. "Meskipun kami tidak dapat sepenuhnya yakin, kita berpikir penjelasan kemungkinan untuk variabilitas ini merupakan kegiatan berskala besar permukaan, mungkin vulkanisme, di permukaan memuntahkan volume besar gas dan debu, yang kadang-kadang menyelimuti planet ini. "



55 Cancri e adalah 'super-Earth': sebuah planet ekstrasurya yang berbatu sekitar dua kali ukuran dan delapan kali massa Bumi. Ini adalah salah satu dari lima planet yang mengorbit bintang seperti Matahari di konstelasi Cancer, dan berada begitu dekat dengan bintang induknya yang setahun berlangsung hanya 18 jam. Planet ini juga terkunci pasang surut gravitasi bintangnya, yang artinya waktu yang diperlukan untuk rotasinya akan sama dengan lama revolusinya, sehingga yang siang akan tetap siang dan yang malam tetaplah malam. Karena planet ini adalah super-Earth terdekat yang atmosfer dapat dipelajari, 55 Cancri e adalah salah satu kandidat terbaik untuk pengamatan rinci permukaan dan kondisi atmosfer di exoplanet berbatu.

Sebagian besar penelitian awal pada exoplanet mempelajara exoplanet raksasa gas yang mirip dengan Jupiter dan Saturnus, karena ukuran besar mereka membuat mereka lebih mudah untuk di temukan. Dalam beberapa tahun terakhir, para astronom telah mampu memetakan kondisi di banyak gas raksasa ini, tetapi akan jauh lebih sulit untuk melakukannya pada super-Bumi (exoplanets dengan massa antara satu dan sepuluh kali massa Bumi).

Pengamatan sebelumnya dari 55 Cancri e menunjuk kelimpahan karbon, menunjukkan bahwa planet itu terdiri dari berlian. Namun, hasil pengamatan baru telah membuka pertanyaan baru.

"Ketika kami pertama kali mengidentifikasi planet ini, pengukuran didukung model kaya karbon," kata Madhusudhan, yang bersama dengan Demory adalah anggota dari Cambridge exoplanet Research Center. "Tapi sekarang kami menemukan bahwa pengukuran telah berubah. Planet ini masih bisa kaya karbon, tapi sekarang kami tidak begitu yakin - studi sebelumnya dari planet ini bahkan menyatakan bahwa hal itu bisa menjadi dunia air.Variabilitas ini adalah sesuatu yang kita belum pernah kami lihat di tempat lain, jadi tidak ada penjelasan konvensional yang kuat. Tapi itu menyenangkan dalam ilmu pengetahuan, karna petunjuk bisa datang dari tempat yang tak terduga. Pengamatan ini membuka bab baru dalam kemampuan kita untuk mempelajari kondisi di exoplanets berbatu menggunakan teleskop besar saat ini dan yang akan datang. "
Penelitian ini ditulis oleh Profesor Didier Queloz dari Laboratorium Cavendish dan Dr. Michaël Gillon dari Université dari Liège.