memo-x

Berita, komentar, dan fitur terbaru dari The Memo X

Eksoplanet berbatu lebih aneh dari yang kita duga

Puing-puing berbatu, potongan-potongan bekas planet berbatu yang jatuh, menggelinding ke dalam menuju katai putih dalam ilustrasi ini. Dengan mempelajari atmosfer katai putih yang “terkontaminasi” oleh puing-puing tersebut, seorang astronom dan ahli geologi NOIRLab mengidentifikasi jenis batuan aneh yang tidak ada di tata surya kita. Hasilnya menunjukkan bahwa eksoplanet berbatu di dekatnya pasti lebih eksotis dan beragam dari yang diperkirakan sebelumnya. Kredit: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva, Pemrosesan gambar: M. Zamani dan M. Kosari (NOIRLab NSF)

Sebuah studi baru dalam astronomi menunjukkan bahwa sebagian besar eksoplanet berbatu di dekatnya sangat berbeda dengan apa pun di tata surya kita.

Seorang astronom dari NOIRLab NSF bekerja sama dengan seorang ahli geologi dari California State University, Fresno, untuk membuat perkiraan pertama dari jenis batuan yang ditemukan di planet yang mengorbit bintang terdekat. Setelah mempelajari komposisi kimia katai putih “terpolusi”, mereka menyimpulkan bahwa sebagian besar planet berbatu yang mengorbit bintang terdekat lebih beragam dan eksotis daripada yang diperkirakan sebelumnya, dengan jenis batuan yang tidak ditemukan di tata surya kita.

Para astronom telah menemukan ribuan planet yang mengorbit bintang di galaksi kita – yang dikenal sebagai exoplanet. Namun, sulit untuk mengetahui dengan tepat apa yang terbuat dari planet-planet ini, atau apakah ada di antara mereka yang menyerupai Bumi. Dalam upaya untuk mengetahuinya, astronom Siyi Xu dari NOIRLab NSF bermitra dengan ahli geologi Keith Buterka dari California State University di Fresno untuk mempelajari atmosfer yang dikenal sebagai bintang katai putih yang mencemari. Ini adalah inti bintang yang padat dan runtuh yang normal seperti Matahari yang mengandung materi aneh dari planet, asteroid, atau benda berbatu lainnya yang mengorbit bintang tetapi akhirnya jatuh ke katai putih dan “pencemaran” atmosfernya. Dengan mencari unsur-unsur yang tidak dapat ditemukan secara alami di atmosfer katai putih (selain hidrogen dan helium), para ilmuwan dapat mencari tahu dari apa benda-benda planet berbatu yang jatuh ke bintang itu terbuat dari.

READ  Kantor Sheriff Kabupaten Sonoma salah menanggapi wabah COVID-19 di ruang sidang

Menurut penelitian baru oleh astronom dan ahli geologi NOIRLab, exoplanet berbatu bahkan lebih aneh dari yang diperkirakan sebelumnya. Dengan mempelajari atmosfer sisa-sisa bintang yang disebut katai putih, pasangan ini menemukan jenis batuan yang tidak ditemukan di tata surya kita. Setiap katai putih “terkontaminasi” dengan materi dari benda-benda berbatu yang awalnya mengorbitnya tetapi jatuh ke dalam katai putih dan menyebarkan unsur-unsurnya melalui atmosfernya. Beberapa struktur batuan sangat langka, para ilmuwan harus membuat nama baru untuk mengklasifikasikan jenis batuan yang membentuk planet kuno ini.

Buterka dan Shaw mengamati 23 katai putih yang terkontaminasi, semuanya dalam jarak 650 tahun cahaya dari matahari, karena kalsium, silikon, magnesium, dan besi diukur dengan tepat menggunakan Observatorium WM Keck di Hawaii, Teleskop Luar Angkasa Hubble, dan observatorium lainnya. Kemudian para ilmuwan menggunakan jumlah terukur dari elemen-elemen tersebut untuk merekonstruksi mineral dan batuan yang mungkin mereka bentuk. Mereka menemukan bahwa katai putih ini memiliki komposisi yang jauh lebih luas daripada planet bagian dalam mana pun di tata surya kita, yang menunjukkan bahwa planet mereka memiliki berbagai jenis batuan. Faktanya, beberapa komposisi sangat tidak biasa sehingga Butyrka dan Shaw harus membuat nama baru (seperti “pyroxenite quartz” dan “Periclase donets”) untuk mengklasifikasikan jenis batuan baru yang pasti ada di planet tersebut.[1]

“Sementara beberapa eksoplanet yang telah mengorbit katai putih yang tercemar terlihat mirip dengan Bumi, sebagian besar memiliki jenis batuan yang asing bagi tata surya kita,” kata Shaw. “Mereka tidak memiliki rekan langsung di tata surya.”

Buterka menjelaskan apa arti jenis batuan baru ini bagi dunia berbatu tempat mereka berasal. “Beberapa jenis batuan yang kita lihat dari data white dwarf akan melarutkan lebih banyak air daripada batuan di Bumi dan dapat mempengaruhi bagaimana lautan berkembang,” jelasnya. “Beberapa jenis batuan dapat meleleh pada suhu yang jauh lebih rendah dan menghasilkan kerak yang lebih tebal dari batuan Bumi, dan beberapa jenis batuan mungkin lebih lemah, yang dapat memfasilitasi evolusi lempeng tektonik.”

READ  Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA yang Rusak: Pemecahan Masalah Mengidentifikasi Kemungkinan Perbaikan

Studi sebelumnya dari katai putih yang terkontaminasi menemukan unsur-unsur dari tubuh berbatu, termasuk kalsium, aluminium dan lithium. Namun, Butyrka dan Shaw menjelaskan bahwa ini adalah elemen minor (yang biasanya membentuk sebagian kecil batuan Bumi) dan pengukuran elemen utama (yang membentuk sebagian besar batuan Bumi), terutama silikon, diperlukan untuk mengetahui kebenarannya. Jenis batuan apa yang ada di planet-planet itu.

Selain itu, Butyrka dan Shaw melaporkan bahwa kadar magnesium yang tinggi dan kadar silikon yang rendah yang diukur di atmosfer katai putih menunjukkan bahwa puing-puing berbatu yang terdeteksi kemungkinan berasal dari bagian dalam planet – dari mantel, bukan dari keraknya. Beberapa penelitian sebelumnya tentang katai putih yang tercemar telah melaporkan tanda-tanda kerak benua di planet berbatu yang pernah mengorbit bintang-bintang itu, tetapi Butyrka dan Shaw tidak menemukan bukti adanya batuan kerak. Namun, pengamatan tidak sepenuhnya mengecualikan bahwa planet memiliki kerak benua atau jenis kerak lainnya. “Kami pikir jika ada batuan kerak, kami tidak dapat melihatnya, mungkin karena mereka terjadi pada fraksi yang sangat kecil dibandingkan dengan massa komponen planet lain, seperti inti dan mantel, yang perlu diukur,” Buterka dinyatakan.

Menurut Xu, pasangan astronom dan ahli geologi adalah kunci untuk mengungkap rahasia yang tersembunyi di atmosfer tercemar katai putih. “Saya bertemu Keith Buterka di sebuah konferensi dan senang dia bisa membantu saya memahami sistem yang saya amati. Dia mengajari saya geologi, mengajari saya astronomi, dan menemukan cara untuk memahami sistem planet ekstrasurya yang misterius ini.”

Hasil pasangan ini diterbitkan dalam edisi 2 November 2021 Koneksi Alam.

Catatan

  1. Metode untuk mengklasifikasikan batuan “biasa” atau batuan saat ini didasarkan pada fakta bahwa olivin dan ortopiroksin adalah mineral dominan di mantel bumi (dan mantel planet berbatu lainnya di Tata Surya kita). Namun, untuk banyak exoplanet, olivin mungkin tidak ada dan kuarsa ada, atau orthopyroxene mungkin tidak ada dan periklas ada, sehingga tata nama taksonomi baru telah dikembangkan. Klasifikasi baru jenis batuan yang diusulkan oleh Buterka dan Shaw meliputi: “piroksen kuarsa”, yang masing-masing mengandung lebih dari 10% ortopiroksin, klenopiroksen, dan kuarsa; “Orthopyroxenite quartz”, mengandung lebih dari 10% orthopyroxene dan quartz, dan kurang dari 10% clinopyroxene; “Priclase Donut”, mengandung lebih dari 10% masing-masing priclase dan olivin, dan kurang dari 10% clinopyroxen; “Pricklase whirlet”, yang masing-masing mengandung lebih dari 10% periclase, olivine dan clinoproxen; dan “Periclase clinoproxenate”, yang mengandung kurang dari 10% olefin dan lebih dari 10% masing-masing piriklas dan klinoproxen.
READ  Are Primordial Black Holes Really Giant Gravitinos?

Referensi: “Kurcaci Putih Terkontaminasi Mengungkapkan Spesies Batuan Aneh di Eksoplanet di Wilayah Matahari Kita” oleh Keith de Buterca dan Si Xu, 2 November 2021, Koneksi Alam.
DOI: 10.1038 / s41467-021-26403-8