Upaya Teleskop Berbasis Darat Hindari Atmosfer Bumi untuk Temukan Eksoplanet

Tinuku
(KeSimpulan) Sebuah penelitian baru menunjukkan janji bagi observatorium berbasis di darat dalam mengidentifikasi molekul di atmosfer planet di luar tata surya (exoplanet atau exosolar planet, planet ekstrasurya atau ekstrasolar). Dalam 15 tahun sejak pertama kali identifikasi secara meyakinkan pada planet yang mengorbit di luar sistem tata surya, para astronom telah mengumpulkan beragam exoplanet.

Lebih dari 400 exoplanet yang kini telah dikenal, sebagian besar 10 kali lebih besar dari massa Jupiter, dan beberapa yang kecil hanya beberapa kali massa Bumi. Sedikit yang diketahui tentang dunia jauh yang melampaui sifat massal seperti periode orbit, perkiraan massa, dan pada kesempatan yang relatif langka tentang diameter.

Instrumen dan teknik telah menjadi lebih canggih selama beberapa tahun terakhir, planetolog ekstrasurya telah mulai menggali sifat-sifatnya secara lebih mendalam, bahkan mengidentifikasi molekul spesifik di atmosfer-nya. Suatu hari nanti, pengamatan rinci atmosfer planet ekstrasurya memungkinkan para astronom untuk menentukan kehidupan atau menjelaskan koktail oksigen dan metana.

Tapi walaupun banyak planet menggunakan teleskop yang pertama kali berbasis di darat, sebagian besar pengukuran spektroskopi yang telah dilakukan para astronom secara sekilas di atmosfer, kini beralih ke observatorium berbasis wahana antariksa, seperti teleskop Hubble dan Spitzer yang beroperasi di luar selubung atmosfer Bumi (telescope spectrograph memecah cahaya yang datang dari sebuah benda langit ke dalam masing-masing panjang gelombang yang memungkinkan identifikasi atom atau molekul yang unik dari penyerapan emisi).

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan dalam edisi 4 Februari Nature, tim peneliti gabungan dari Amerika Serikat, Inggris, dan Jerman menunjukkan kemampuan teleskop berukuran moderat di darat untuk mengidentifikasi sidik jari kimiawi di atmosfer planet ekstrasurya. Dengan waktu pengamatan pada beberapa observatorium yang aktif mengorbit secara premium, kemudian dilanjutkan pendekatan efektif berbasis darat yang memungkinkan karakterisasi planet ekstrasurya lebih cepat dan pada boot teleskop yang lebih besar.

Mark Swain, astronom dari NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena, California, dan rekan-rekannya menggunakan teleskop tiga meter di Hawaii untuk mengambil spektrum inframerah dari planet ekstrasurya HD 189733 b, sebuah planet ekstrasurya yang relatif dekat sekitar 63 tahun cahaya yang ditemukan oleh observatorium Perancis pada tahun 2005. HD 189733 b telah dikenal di luar angkasa yang berkaitan dengan pengamatan ke beberapa molekul tertentu dalam atmosfer-nya yaitu air, metan, karbon dioksida, dan karbon monoksida.

Setelah sungguh-sungguh untuk mencegah efek dari atmosfer bumi, Swain dan rekan-rekannya menemukan bahwa spektrum berbasis darat saling tumpang tindih. Pengamatan berbasis darat muncul fitur yang aneh pada cakupan di luar angkasa. "Rintangan besar untuk mencoba mencari cara menghilangkan efek atmosfer bumi," kata Swain. Pengembangan metode kalibrasi memakan waktu sekitar tiga tahun.

Pieter Deroo, juga astronom di JPL, mengatakan bahwa ia dan rekan-rekannya menemukan sinyal exoplanet sangat samar dalam kumpulan data yang didominasi oleh efek atmosfer Bumi. "Apa yang kami lakukan pada dasarnya adalah kita asumsikan dulu bahwa semua yang kita lihat karena atmosfer Bumi. Itu asumsi yang sangat bagus, karena atmosfer bumi menghasilkan sinyal 500 kali lebih besar daripada planet ekstrasurya ini. Dengan demikian kita membersihkannya dan kemudian mencari korelasi residu," kata Deroo.

Swain mengatakan bahwa tim teknis dapat menggunakan instrumen teleskop lain yang lebih besar dari pada instrumen yang berbasis ruang (bahkan teleskop yang relatif sederhana seperti yang digunakan Swain adalah lebih besar dari Hubble, yanghanya memiliki lensa utama 2,4 meter). "Saya kira prospek basis darat untuk melakukan spektra dari banyak exoplanets sangat baik," kata Swain.

Carl Grillmair, astrofisikawan dari California Institute of Technology, melihat metode baru ini sebagai "mengesankan dan berpotensi menghasilkan kontribusi sangat menarik" yang kemungkinan akan memotivasi sejumlah tindak lanjut pengamatan dengan teleskop yang lebih besar. "Sementara teleskop berbasis darat akan selalu terisi dengan data kabur dan ketidakstabilan oleh atmosfer Bumi sendiri, mengamati perkembangan sukses teknik seperti ini akan memungkinkan kita untuk membuang lubang besar masalah yang tidak tersedia di ruang angkasa," kata Grillmair.

Di luar jangkauan panjang gelombang ruang, yang ditanggung observatorium, spektra yang diambil di Hawaii bahkan muncul yang fitur baru yang aneh di mana meningkatnya emisi yang tidak diketahui asalnya pada panjang gelombang sekitar 3,3 mikron (satu mikron adalah milyaran per satu meter). "Itu benar-benar tidak terduga. Ada lonjakan besar di 3,3 mikron dalam spektrum. Hal ini tidak boleh dilihat seperti itu," kata Swain.

Meskipun emisi tetap menjadi misteri, hal itu mungkin timbul dari fluoresensi metana atmosfer, sebuah fenomena yang disaksikan dalam tata surya kita sendiri. "Ini akan mengambil beberapa pengujian pengamatan dan pemodelan tambahan untuk mengetahui apa yang sedang terjadi," kata Swain.

"Sungguh teka-teki," kata Grillmair yang mencatat bahwa dalam hubungannya dengan pengamatan sebelumnya, spike misterius dalam spektrum "mulai menunjukkan gambar yang jauh lebih kompleks dan suasana dinamis daripada yang dipredisksi sebelumnya."

Swain dan rekan-rekannya menekankan bahwa pengujian pendekatan mereka pada sebuah planet yang sudah diteliti dengan baik menjadi penting untuk menetapkan keabsahan pengamatan berbasis darat. Swain mengatakan, "tanpa menguatkan data dari ruang angkasa, saya tidak akan percaya."
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment