Planet “Styrofoam”, Si Jupiter Panas di Bintang KELT-11
2017 / Mei / 29   14:16

Planet “Styrofoam”, Si Jupiter Panas di Bintang KELT-11

Planet ini merupakan versi ekstrem dari planet raksasa Jupiter panas yang mengorbit sangat dekat dengan bintang.

Planet “Styrofoam”, Si Jupiter Panas di Bintang KELT-11Ilustrasi planet KELT-11b, planet gembung mirip styrofoam, si planet Jupiter panas yang mengembang. (Walter Robinson/Lehigh University)

Kita sedang berada di era penemuan exoplanet. Lebih dari 3600 planet telah ditemukan dan setidaknya masih ada 5000 kandidat planet yang harus dikonfirmasi. Uniknya lagi, planet-planet itu punya karakteristik yang berbeda-beda. Tentu saja ada kemiripan di antara mereka yang menempatkan planet-planet ini menurut kelasnya seperti planet gas raksasa, planet bumi super, planet mini neptunus, atau planet batuan. Tapi perbedaannya memberi informasi yang memperkaya pemahaman kita akan pembentukkan dan evolusi planet di bintang-bintang lain.

Kisah yang bisa saja sangat berbeda dari apa yang kita ketahui di Tata Surya. Planet yang baru ditemukan para astronom ini juga unik. Mirip dengan planet gas raksasa di Tata Surya tapi berbeda.

Sistem Exoplanet KELT-11

Planet KELT-11b, ditemukan di bintang KELT-11 yang berada pada jarak 320 tahun cahaya dari Bumi. KELT-11b ditemukan mengitari bintang induknya setiap 4,7 hari pada jarak yang cukup dekat, yakni 0,06 AU atau hanya 9 juta km. Berada pada jarak yang sedemikian dekat, sisi yang mengalami siang akan memiliki temperatur yang cukup tinggi yakni 1710 K. Planet ini merupakan versi ekstrem dari planet raksasa Jupiter panas yang mengorbit sangat dekat dengan bintang.

Massa planet KELT-11b ini hanya 1/5 massa Jupiter atau sekitar 0,19 Massa Jupiter. Tapi, ukurannya justru 40% lebih besar dari Jupiter. Tepatnya 1,37 kali ukuran Jupiter. Dari data yang ada kita bisa mengetahui kerapatannya, yakni 0,093 gr/cm3. Kerapatannya mirip planet dari styrofoam yang dibuat oleh anak-anak dan menempati posisi ketiga untuk exoplanet yang kerapatannya paling rendah.  Planet memang tampak mengembang dengan atmosfer yang luar biasa besar. Tinggi skala atmosfernya 2763 km dan diperkirakan redistribusi panas di atmosfer juga seragam atau sama di semua tempat.

Selain keunikan planet KELT-11b, bintang induknya juga sangat menarik.

Bintang KELT-11 yang tampak berada di rasi sextant ini termasuk bintang paling terang yang diketahui memiliki exoplanet di langit selatan. Dan bintang ke-6 paling terang di antara bintang-bintang yang exoplanetnya ditemukan lewat metode transit.

KELT-11 diklasifikasikan sebagai bintang kelas katai kuning seperti halnya Matahari. Kalau Matahari menempati kelas spektrum G2V atau bintang G2 di deret utama. Bintang KELT-11 merupakan bintang kelas G8 yang sedikit lebih dingin dari Matahari. Temperaturnya 5370 K.

Massa bintang KELT-11, 1,4 massa Matahari dan ukurannya juga lebih besar yakni 2,7 ukuran Matahari. Yang menarik, bintang dengan kecerlangan 8 magnitudo tersebut sedang berada pada tahap evolusi lanjut dari bitang deret utama menuju bintang raksasa merah, atau tahap subraksasa.

Pada tahap evolusi ini, bintang sudah selesai melakukan pembakaran hidrogen di inti tapi belum memulai pembakaran hidrogen di selubung. Jika bintang selesai melakukan pembakaran hidrogen jadi helium, maka bintang akan memasuki tahap raksasa merah. Setelah meninggalkan deret utama menuju tahap raksasa merah, bintang akan mengembang dan semakin terang.

KELT-11 diperkirakan sudah kehabisan hidrogen di inti dan akan memulai pembakaran hidrogen di selubung. Pada tahap ini, KELT-11 hanya butuh sekitar 60 juta tahun untuk menghabiskan hidrogen di selubung dan memasuki tahap evolusi lanjut raksasa merah. Ketika bintang KELT-11 memasuki tahap raksasa merah, bintang sudah mengembang dan pembakaran helium jadi unsur berat.

Saat bintang KELT-11 jadi raksasa merah, saat itu pula planet KELT-11b harus mengakhiri hidupnya, dilahap oleh sang bintang induk yang selubungnya mengembang. Proses berakhirnya KELT-11b akan berlangsung cepat mengingat planet ini berada sangat dekat dengan bintang.

Planet mengembang pada bintang yang juga sedang mengembang.

Diperkirakan, ketika bintang mulai kehabisan bahan bakar, bintang akan mengembang dan mengganggu atau bahkan mencapai orbit planet KELT-11b. Pada kondisi ini, planet akan dihujani radiasi yang jauh lebih besar. Tambahan radiasi ini yang diduga menyebabkan planet KELT-11b mengembang seperti balon.

KELT-11b tidak hanya unik karena planet ini mengembang dengan kerapatan mirip styrofoam, tapi kehadirannya di tahap akhir evolusi bintang menjadikannya spesial. Informasi yang bisa diperoleh akan memberi gambaran bagaimana akhir sebuah planet di penghujung hidup bintang. Kita bisa mengetahui proses ketika planet ditelan oleh bintang yang mengembang.

Penemuan KELT-11b

Planet KECK-11b ditemukan lewat metode transit dan kecepatan radial. Planet ini pertama kali ditemukan lewat pengamatan transit oleh survei yang dilakukan teleskop KELT (Kilodegree Extremely Little Telescope).

Teleskop survei KELT merupakan sepasang teleskop yang dipasang di Arizona dan Afrika Selatan dan khusus mengamati bintang-bintang terang yang kecerlangannya merentang antara 7,5 – 10,5 magnitudo. Teleskop KELT-utara sudah menemukan 10 exoplanet sejak mulai beroperasi di tahun 2006. Sedangkan, teleskop KELT-selatan di Afrika Selatan baru menemukan 3 planet.

Planet KELT-11b ditemukan oleh time KELT yang bekerjasama dengan tim Retired A-star Program dari California Planet Search (CPS). Tim KELT melakukan pengamatan transit dengan teleskop KELT-selatan sedangkan tim CPS melakukan pengamatan kecepatan radial.

Lewat pengamatan transit, para astronom bisa mengetahui keberadaan planet dari peredupan cahaya bintang saat planet melintas di depan bintang. Untuk KELT-11b, kasusnya cukup sulit. Bintang KELT-11 merupakan bintang terang dan peredupan yang terjadi saat planet melintas sangat kecil sehingga hampir tak dikenali.

Pada pengamatan pertama, para astronom hanya melihat petunjuk ada transit yang terjadi. Pengamatan lanjut dari bintang KELT-11 inilah yang kemudian mengungkap keberadaan planet tersebut. Kolaborasi pengamatan transit dilakukan oleh teleskop dari berbagai observatorium, yakni Westminster College Observatory (WCO), Moore Observatory (MORC), Fred L. Whipple Observatory, PEST Observatory, Ivan Curtis Observatory (ICO), Peter van de Kamp Observatory, Las Cumbres Observatory Global Telescope (LCOGT)-CPT, dan Manner-Vanderbilt Ritchey–Chre?tien (MVRC). Pengamatan spektroskopik dilakukan dengan Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph (TRES) pada teleskop 1.5m di Fred Lawrence Whipple Observatory (FLWO), Mt. Hopkins, Arizona dan KECK High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) yang dipasang di teleskop Keck, di Maunakea, Hawaii.

Di masa depan, pengamatan lanjut oleh Teleskop Hubble, Spitzer dan JWST bisa mengungkap struktur dan komposisi atmosfer planet KELT-11b.  Saat komposisi kimia atmosfer bisa ditentukan, para astronom bisa mengetahui bagaimana atmosfer terbentuk, dan pada akhirnya evolusi planet bisa ditelusuri. Mengapa planet bisa mengembang juga bisa diketahui.

Pada akhirnya kita juga bisa mengetahui bagaimana sistem keplanetan di masa akhir kehidupan bintang. Misteri yang tentunya ingin kita ketahui untuk kemudian dijadikan acuan ketika Matahari memasuki tahap akhir evolusinya.

(Avivah Yamani/langitselatan.com)

KOMENTAR