Beritain.co | Kota Depok – Para astronom di Pusat Astrofisika, Harvard & Smithsonian telah membantu mendeteksi keberadaan wilayah pembentuk bulan yang jelas di sekitar sebuah eksoplanet — sebuah planet di luar Tata Surya kita.
Pengamatan baru, yang diterbitkan Kamis di The Astrophysical Journal Letters, dapat menjelaskan bagaimana bulan dan planet terbentuk dalam sistem bintang muda.
Daerah yang terdeteksi dikenal sebagai piringan circumplanetary, daerah berbentuk cincin yang mengelilingi sebuah planet di mana bulan dan satelit lainnya dapat terbentuk. Cakram yang diamati mengelilingi planet ekstrasurya PDS 70c, salah satu dari dua planet raksasa mirip Jupiter yang mengorbit sebuah bintang yang jaraknya hampir 400 tahun cahaya.
Para astronom telah menemukan petunjuk tentang piringan “pembentuk bulan” di sekitar planet ekstrasurya ini sebelumnya, tetapi karena mereka tidak dapat dengan jelas membedakan piringan itu dari lingkungan sekitarnya, mereka tidak dapat mengonfirmasi pedeteksiannya — sampai sekarang.
“Pekerjaan kami menyajikan deteksi yang jelas dari piringan tempat satelit dapat terbentuk,” kata Myriam Benisty, seorang peneliti di Universitas Grenoble dan Universitas Chili yang memimpin penelitian menggunakan Atacama Large Millimetre/submillimetre Array (ALMA).
“Pengamatan ALMA kami diperoleh pada resolusi yang sangat indah sehingga kami dapat dengan jelas mengidentifikasi bahwa cakram itu terkait dengan planet ini dan kami dapat membatasi ukurannya untuk pertama kalinya.”
Dengan bantuan ALMA, Benisty dan tim menemukan diameter piringan sebanding dengan jarak Matahari ke Bumi dan memiliki massa yang cukup untuk membentuk hingga tiga satelit seukuran Bulan.
“Kami menggunakan emisi milimeter dari butiran debu dingin untuk memperkirakan berapa banyak massa dalam cakram dan karena itu, potensial reservoir membentuk sistem satelit di sekitar PDS 70c,” kata Sean Andrews, rekan penulis studi dan astronom di Center for Astrofisika (CfA), seperto dkutip dari Pusat Astrofisika, Harvard & Smithsonian, Jumat (23/7/2021).
Hasilnya adalah kunci untuk mengetahui bagaimana bulan muncul.
Planet terbentuk dalam piringan berdebu di sekitar bintang muda, mengukir rongga saat mereka melahap materi dari piringan bintang ini untuk tumbuh. Dalam proses ini, sebuah planet dapat memperoleh cakram sirkumplanetnya sendiri, yang berkontribusi pada pertumbuhan planet dengan mengatur jumlah material yang jatuh ke atasnya. Pada saat yang sama, gas dan debu di piringan circumplanetary dapat bersatu menjadi benda yang semakin besar melalui beberapa tumbukan, yang pada akhirnya mengarah pada kelahiran bulan.
Tetapi para astronom belum sepenuhnya memahami detail dari proses ini. “Singkatnya, masih belum jelas kapan, di mana, dan bagaimana planet dan bulan terbentuk,” jelas Rekan Peneliti ESO Stefano Facchini, yang juga terlibat dalam penelitian tersebut.
“Lebih dari 4.000 exoplanet telah ditemukan hingga saat ini, tetapi semuanya terdeteksi dalam sistem yang matang. PDS 70b dan PDS 70c, yang membentuk sistem yang mengingatkan pada pasangan Jupiter-Saturnus, adalah dua exoplanet yang terdeteksi sejauh ini yang proses pembentukannya masih ada,” jelas Miriam Keppler, peneliti di Max Planck Institute for Astronomy di Jerman dan salah satu rekan penulis studi tersebut.
“Oleh karena itu, sistem ini memberi kita kesempatan unik untuk mengamati dan mempelajari proses pembentukan planet dan satelit,” tambah Facchini.
PDS 70b dan PDS 70c, dua planet yang membentuk sistem, pertama kali ditemukan menggunakan Very Large Telescope (VLT) ESO masing-masing pada tahun 2018 dan 2019, dan sifat unik mereka berarti mereka telah diamati dengan teleskop dan instrumen lain berkali-kali sejak itu.
Pengamatan ALMA resolusi tinggi terbaru ini sekarang memungkinkan para astronom untuk mendapatkan wawasan lebih lanjut ke dalam sistem. Selain mengonfirmasi deteksi piringan circumplanetary di sekitar PDS 70c dan mempelajari ukuran dan massanya, mereka menemukan bahwa PDS 70b tidak menunjukkan bukti yang jelas dari piringan semacam itu, yang menunjukkan bahwa piringan itu kekurangan bahan debu dari lingkungan kelahirannya oleh PDS 70c .
Pemahaman yang lebih mendalam tentang sistem planet akan dicapai dengan Extremely Large Telescope (ELT) ESO, yang saat ini sedang dibangun di Cerro Armazones di gurun Atacama Chili.
“ELT akan menjadi kunci untuk penelitian ini karena, dengan resolusi yang jauh lebih tinggi, kami akan dapat memetakan sistem dengan sangat detail,” kata rekan penulis Richard Teague, rekan penulis dan rekan Submillimeter Array (SMA) di CfA.
Secara khusus, dengan menggunakan ELT’s Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph (METIS), tim akan dapat melihat gerakan gas di sekitar PDS 70c untuk mendapatkan gambaran 3D penuh dari sistem.