Teleskop James Webb Ungkap Tabir Surya Raksasa Planet Lava TOI-561 b: Lapisan Awan Silikat Pantulkan 75 Persen Cahaya Bintang

Bacotan Online – Investigasi astrofisika observasional yang memanfaatkan instrumen spektrometer inframerah dekat Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) pada Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) menyingkap fenomena atmosferik luar biasa pada eksoplanet lava TOI-561 b berjarak 280 tahun cahaya dari Bumi, di mana planet berbatu super-ekstrem tersebut terbukti mempertahankan selubung atmosfer tebal berkat perisai awan mineral silikat yang memantulkan 75 persen cahaya bintang induknya layaknya sebuah tabir surya raksasa. Temuan ilmiah mutakhir yang dipublikasikan dalam jurnal peer-reviewed prestisius The Astronomical Journal pada Selasa, 27 Oktober 2026, oleh tim astronom internasional yang dipimpin University of Birmingham meruntuhkan konsensus astrofisika konvensional yang sebelumnya meyakini bahwa planet berbatu di zona orbit ultra-pendek niscaya kehilangan seluruh unsur atmosfer akibat pengikisan angin bintang yang dahsyat.

Analisis Kurva Fase NIRSpec dan Deteksi Reflektifitas Silikat di Atas Samudera Magma

Pengamatan komprehensif terhadap TOI-561 b dilakukan melalui analisis kurva fase fotometrik berkelanjutan selama 37 jam nonstop, yang mencakup hampir empat kali putaran orbit penuh planet tersebut mengelilingi bintang induknya yang sudah berusia lanjut di konstelasi Monoceros. Memiliki massa setara 3,2 kali massa Bumi dengan radius 1,4 kali radius terestrial, TOI-561 b tergolong sebagai planet “super-Bumi” dengan periode orbit ultra-pendek (ultra-short period/USP), di mana planet ini hanya membutuhkan waktu 10,5 jam bumi untuk menyelesaikan satu putaran orbit penuh pada jarak yang sangat dekat dengan bintangnya.

Kedekatan jarak orbit ekstrem tersebut memicu penguncian gravitasi pasang surut (tidal locking), di mana sisi siang (day side) planet secara permanen menghadap bintang induk dengan temperatur permukaan mencapai lebih dari 2.400 Kelvin (sekitar 2.127 derajat Celsius), mengubah seluruh lapisan kerak berbatu menjadi samudera magma cair yang mendidih. Berdasarkan kalkulasi model termodinamika standar, radiasi bintang seharusnya menyapu bersih molekul gas atmosfer dalam kurun waktu beberapa ratus juta tahun pasca-pembentukan sistem. Namun, spektroskopi transmisi emisi termal JWST membuktikan bahwa sisi siang planet justru jauh lebih dingin dari yang diperkirakan secara teoritis jika planet tersebut hanya berupa batuan gundul tanpa pelindung.

Peneliti utama Dr. Anjali Piette dari University of Birmingham bersama astrofisikawan University of Chicago Profesor Raymond Pierrehumbert memaparkan bahwa fenomena pantulan energi spektakuler ini dihasilkan oleh mekanisme pembentukan awan mineral anorganik berkilau tinggi (high-albedo mineral clouds). Ketika mineral silikat seperti enstatit (magnesium silikat) dan forsterit menguap dari lautan magma yang bergolak di bawah panas membara, uap silikon monoksida dan besi naik ke lapisan atmosfer atas. Di lapisan atmosfer yang lebih dingin, uap tersebut mengalami kondensasi menjadi partikel awan silikat mikroskopis yang sangat padat dan reflektif. Lapisan awan tebal inilah yang bertindak sebagai cermin kosmis raksasa, memantulkan sekitar tiga perempat radiasi cahaya bintang kembali ke ruang hampa antariksa dan mencegah pelelehan total struktur interior planet.

Mekanisme Daur Ulang Penguapan Magma dan Implikasi Teori Evolusi Atmosfer Sekunder

Selain membuktikan keberadaan perisai awan silikat pemantul cahaya, pengamatan presisi JWST mengonfirmasi hipotesis revolusioner mengenai atmosfer sekunder dinamis yang terus-menerus diperbarui (continually replenished atmosphere). Melalui interaksi konveksi termal yang intens antara samudera magma global dan lapisan gas di atasnya, kerak mantel planet secara aktif melepaskan gas-gas terlarut berupa karbon monoksida, natrium, kalium, dan uap silika (outgassing) untuk menggantikan molekul atmosfer yang perlahan terlepas ke luar angkasa akibat radiasi ultraviolet dan partikel bermuatan bintang.

Keseimbangan dinamis antara laju kehilangan gas (atmospheric escape) dan pasokan material dari dapur magma mantel dalam menunjukkan bahwa eksoplanet berbatu purba yang terbentuk pada era awal galaksi memiliki ketahanan lingkungan yang jauh lebih kompleks daripada yang dihipotesiskan sebelumnya. Sistem bintang TOI-561 sendiri diketahui berusia sekitar 10 miliar tahun—lebih dari dua kali lipat usia Tata Surya kita—dan memiliki kadar elemen logam berat yang sangat rendah (metal-poor thick disk population). Fakta bahwa sebuah planet di lingkungan bintang purba tetap mampu mempertahankan atmosfer tebal membuka cakrawala baru dalam pencarian biosfer dan pemodelan evolusi planet ekstrasurya, sebuah lompatan metodologi observasi spektroskopi yang berkaitan erat dengan pemetaan kosmologis seperti pada simulasi kosmologis evolusi pembentukan alam semesta dini.

Para ilmuwan kini tengah merancang observasi spektroskopi lanjutan menggunakan instrumen Mid-Infrared Instrument (MIRI) pada siklus pengamatan JWST berikutnya. Langkah ini bertujuan untuk mengukur secara kuantitatif komposisi kimia spesifik dari partikel debu silikat yang terkondensasi, memetakan gradien kecepatan angin badai yang mengangkut material awan dari belahan siang menuju belahan malam yang dingin, serta memastikan apakah terdapat siklus “hujan silikat cair” di area perbatasan terminator planet yang mengubah batuan cair kembali menjadi lapisan kerak padat.

Pertanyaan yang Kerap Diajukan (FAQ) Terkait Planet Lava TOI-561 b dan Temuan JWST

Apa itu eksoplanet TOI-561 b dan di mana lokasinya berada?
TOI-561 b adalah eksoplanet berbatu kelas super-Bumi dengan massa 3,2 kali massa Bumi yang berjarak sekitar 280 tahun cahaya dari tata surya kita di konstelasi Monoceros. Planet ini mengorbit bintang induknya dalam jarak sangat dekat dengan periode orbit hanya 10,5 jam bumi.

Bagaimana lapisan awan di planet TOI-561 b dapat bertindak sebagai tabir surya raksasa?
Suhu permukaan yang melampaui 2.400 Kelvin menguapkan batuan silikat dari samudera magma. Uap silikat yang naik ke lapisan atas terkondensasi menjadi awan mineral padat yang memiliki reflektifitas (albedo) tinggi, sehingga mampu memantulkan sekitar 75 persen cahaya bintang induk kembali ke luar angkasa dan mendinginkan permukaan planet.

Mengapa atmosfer planet ini tidak lenyap terkikis radiasi bintang induknya?
Meskipun radiasi bintang kuat mengikis atmosfer, atmosfer TOI-561 b terus dipasok ulang (replenished) secara berkesinambungan melalui proses pelepasan gas vulkanik (outgassing) dari samudera magma global yang menutupi seluruh interior planet.