Antariksa & astronomiPracetakObservasi3 menit baca

PLANET YANG BERUBAH MENJADI UAP

Sebagian planet berbatu mengorbit begitu dekat dengan bintangnya sehingga permukaannya mencapai suhu tempat batuan menguap. Jika planet itu cukup kecil, uap mineral ini lolos, menyebar, dan sebagian mengembun menjadi debu. Dilihat dari Bumi, planet seperti itu tidak menghasilkan bayangan bundar yang rapi ketika melintas di depan bintangnya: cahaya bintang meredup secara tidak beraturan dan tidak merata dari satu lintasan ke lintasan berikutnya, karena awan debu yang mengekor di belakangnya yang paling banyak menutupi. Inilah planet berbatu yang sedang hancur. Baru segelintir yang diketahui.

Sejauh ini, yang terlihat oleh para astronom lolos dari planet-planet itu sebagian besar adalah debu. Padahal perhitungan memprediksi bahwa uapnya juga mengandung atom dan molekul — natrium, silikon monoksida, magnesium, besi, dan terutama oksigen, bahan utama batuan. Pencarian natrium atau kalsium di sistem semacam itu kebanyakan hanya menghasilkan batas atas.

Planet yang mengorbit dalam 30 jam

BD+05 4868 Ab mengelilingi sebuah bintang katai tipe K yang terang dalam 1,27 hari. Lintasannya meredupkan bintang sebesar 0,8 hingga 2 persen, dengan ekor debu pendek di depan dan ekor yang jauh lebih panjang di belakang. Menurut studi sebelumnya yang menjadi dasar makalah ini, planet itu melepaskan debu sekitar 2 × 10¹² gram per detik, dan permukaannya yang menghadap bintang bersuhu sekitar 1.820 kelvin.

Mencari oksigen dengan teleskop kecil

Kody Walker dan James Wallace dari Indiana State University mengincar sidik jari oksigen yang presisi: tiga serangkai garis serapan dekat 7.774 ångström, di ujung merah spektrum cahaya tampak. Garis-garis ini berasal dari keadaan tereksitasi atom oksigen yang tidak dapat diisi oleh panas saja pada 1.820 kelvin — peluangnya sekitar 5 berbanding 10²⁶. Jika garis itu muncul, sesuatu yang lain pasti mengeksitasi atom-atomnya: cahaya ultraungu dari bintang melepaskan elektron, dan atom yang menangkap kembali satu elektron akan turun bertingkat melalui keadaan tereksitasi itu.

Instrumen mereka sederhana: teleskop 43 sentimeter di Leif Everson Observatory di Sturgeon Bay, Wisconsin, dengan spektrograf beresolusi rendah. Spektrograf itu mengaburkan ketiga garis oksigen, yang hanya terpisah 3,45 ångström, menjadi satu noda selebar 13 ångström. Selama delapan malam antara Mei dan Juli 2025, mereka merekam 24 spektrum selama lintasan ekor debu dan 73 di luar lintasan. Spektrum diurutkan menurut waktu orbit, bukan menurut tampilannya, dan koreksi untuk atmosfer Bumi dihitung tanpa melihat wilayah oksigen. Fotometri dari dua teleskop lain memastikan planet itu sedang aktif melepaskan debu pada waktu itu.

Penurunan 9 persen

Selama lintasan, spektrum menunjukkan serapan tambahan dekat 7.774 ångström yang tidak ada di luar lintasan: sedalam hingga sekitar 9 persen, selebar kekaburan instrumen. Para penulis menekankan bahwa ketidakpastian yang mereka berikan adalah rentang yang mencakup pilihan analisis yang wajar, bukan signifikansi statistik formal.

Dua panel cahaya bintang di sekitar 7.700 hingga 7.800 ångström: selama transit muncul penurunan dekat 7.760 hingga 7.770; di luar transit kurvanya tetap datar.

Spektrum rata-rata selama transit (a) dan di luar transit (b); area berarsir menunjukkan ketidakpastian. — Gambar 3, Walker & Wallace (2026), arXiv:2610.04986.

Gas yang menjangkau lebih jauh daripada debu

Model sederhana gas oksigen yang disinari bintang dapat mereproduksi penurunan itu: kekuatan sama, kedalaman sama, lebar sama setelah dikaburkan instrumen. Hanya satu dari sepuluh juta atom oksigen yang perlu berada dalam keadaan tereksitasi. Tetapi gas itu harus membentang jauh melampaui lapisan debu yang tipis, menutupi kira-kira sepertiga piringan bintang; jika terbatas pada lapisan debu, jumlah yang diperlukan akan tidak masuk akal. Dalam solusi representatifnya, planet itu kehilangan gas sekitar lima kali lebih banyak daripada debu — angka yang menurut para penulis bergantung pada model, bukan hasil pengukuran.

Bintangnya bisa jadi penyamar

Para penulis mempertahankan label “kandidat”. Bintang itu sendiri memiliki garis-garis oksigen ini, dan bentuknya bervariasi di seluruh piringannya. Ketika ekor debu menutupi sebagian piringan itu, perbandingan antara spektrum saat transit dan di luar transit bisa memperlihatkan penurunan bahkan tanpa oksigen planet sama sekali. Pada resolusi ini, keduanya tidak dapat dibedakan. Kontaminasi oleh atmosfer Bumi menurut mereka kurang mungkin, tetapi tidak sepenuhnya dikesampingkan.

Spektrum yang lebih tajam sudah ada

Ujinya sudah dalam jangkauan: tujuh spektrum resolusi tinggi dari bintang itu, yang diambil oleh tim sebelumnya dengan teleskop WIYN 3,5 meter, memisahkan ketiga garis dengan jelas. Sinyal planet semestinya datang dan pergi mengikuti orbit planet; garis-garis bintang tidak. Jika terkonfirmasi, ini akan menjadi kaitan pertama antara debu dan gas atomik dari sebuah planet yang sedang menguap habis.

Legal notice