Sebuah planet lava yang mengorbit sangat dekat dengan bintangnya ternyata memantulkan sebagian besar cahaya yang diterimanya, dan temuan ini membuat para astronom harus memikirkan ulang apa yang mereka ketahui tentang atmosfer planet berbatu. Planet itu bernama TOI-561b, sebuah super-Earth yang mengelilingi bintangnya hanya dalam waktu sekitar 10,5 jam, sehingga satu tahun di sana lebih singkat daripada satu hari di Bumi.

TOI-561b pertama kali terdeteksi pada 2020 dan berjarak sekitar 280 tahun cahaya dari Bumi. Karena letaknya yang begitu dekat dengan bintang induknya, para astronom semula memperkirakan planet ini tidak lagi memiliki atmosfer, sebab radiasi bintang yang dahsyat seharusnya sudah meniup atmosfernya ke angkasa sejak lama. Permukaannya pun diduga berupa lautan magma, terutama di sisi siang yang selalu menghadap bintang.

Dugaan itu mulai goyah ketika pengamatan awal memberi petunjuk adanya atmosfer. Sebuah makalah pada 2025 yang memakai pengamatan terbatas dari Teleskop Antariksa James Webb (JWST) menyarankan bahwa planet ini memiliki atmosfer yang mengandung zat mudah menguap seperti air dan karbon dioksida. Kini, sebagian peneliti yang sama kembali meneliti planet itu dengan JWST secara lebih rinci, dan hasilnya justru semakin mengejutkan.

Penelitian terbaru yang dimuat di jurnal The Astronomical Journal ini dipimpin oleh Samuel Boucher dari Universitas Montreal, Kanada. Tim tersebut memakai instrumen NIRSpec di JWST untuk mengamati TOI-561b selama 37 jam. Karena planet ini menyelesaikan satu orbit dalam waktu sekitar 10,5 jam, durasi pengamatan itu setara dengan lebih dari tiga kali orbit penuh, sehingga teleskop memperoleh gambaran yang jauh lebih lengkap tentang bagaimana kecerahan dan panas planet berubah sepanjang orbitnya.

Teknik yang dipakai disebut kurva fase, yakni mengukur perubahan cahaya planet dari waktu ke waktu selama ia mengelilingi bintangnya. Hasilnya menunjukkan bahwa TOI-561b memantulkan kira-kira tiga perempat cahaya bintang yang jatuh ke permukaannya, angka yang sebanding dengan Venus. Sisi siangnya pun jauh lebih dingin daripada yang diperkirakan untuk sebongkah batu gelap tanpa atmosfer yang berada sedekat itu dengan bintang.

Pada awalnya, ada dua penjelasan yang mungkin untuk panas yang hilang itu: panas tersebut bisa saja dibawa ke sisi malam, atau dipantulkan sebelum sempat diserap. Namun pengamatan kali ini untuk pertama kalinya memperlihatkan sisi malam planet itu, dan sisi malam tersebut ternyata tidak cukup hangat untuk menjelaskan selisihnya. Kesimpulannya, sebagian besar cahaya memang dipantulkan kembali ke angkasa.

Untuk menjelaskan pantulan sebesar itu, tim membandingkan pengamatan dengan simulasi iklim planet. Simulasi tersebut menunjukkan bahwa awan yang terbuat dari mineral silikat, termasuk silikon dioksida dan magnesium silikat, dapat terbentuk di sisi siang planet dan bekerja seperti tabir surya. Awan mineral itu memantulkan cahaya bintang sekaligus menjaga planet tetap lebih dingin, sehingga atmosfernya bisa bertahan meski terus dihantam radiasi.

Temuan ini penting karena planet-planet berbatu yang mengorbit dalam periode sangat singkat selama ini dianggap sebagai tempat yang paling tidak mungkin mempertahankan atmosfer. Justru sebaliknya, dunia-dunia seperti TOI-561b kini dipandang sebagai laboratorium terbaik untuk mempelajari atmosfer sekunder, yakni atmosfer yang terbentuk belakangan dari gas yang dilepaskan oleh interior planet, bukan atmosfer bawaan sejak lahir.

Meski begitu, komposisi pasti atmosfer TOI-561b masih menjadi pertanyaan terbuka. Atmosfer itu bisa saja berupa selimut tebal karbon dioksida, seperti versi Venus yang jauh lebih panas, atau kaya akan sulfur dioksida, gas yang dilepaskan oleh bulan vulkanik Jupiter, Io. Lautan batuan cair yang menutupi permukaan planet diduga berperan sebagai gunung berapi selebar planet yang terus-menerus mengisi atmosfernya dengan gas dari dalam.

Pertanyaan berikutnya yang ingin dijawab para peneliti adalah apakah atmosfer TOI-561b lebih menyerupai Venus atau justru menyerupai Io yang ekstrem. Untuk itu diperlukan pengamatan spektroskopi yang lebih dalam dan lebih lama, pada panjang gelombang yang lebih panjang, agar jejak kimia atmosfernya bisa dibaca dengan lebih pasti.

Apa poin penting dari berita ini?

• Planet lava TOI-561b mengorbit bintangnya hanya dalam waktu sekitar 10,5 jam, sehingga satu tahun di sana lebih singkat daripada satu hari di Bumi.
• Pengamatan JWST selama 37 jam menunjukkan planet ini memantulkan kira-kira tiga perempat cahaya bintang yang jatuh ke permukaannya.
• Sisi siang TOI-561b jauh lebih dingin daripada yang diperkirakan untuk sebongkah batu gelap tanpa atmosfer yang berada sedekat itu dengan bintang.
• Simulasi iklim menunjukkan awan mineral silikat, termasuk silikon dioksida dan magnesium silikat, dapat bekerja seperti tabir surya di sisi siang planet.
• Penelitian yang dimuat di jurnal The Astronomical Journal ini dipimpin oleh Samuel Boucher dari Universitas Montreal, Kanada.
• Komposisi pasti atmosfer TOI-561b masih menjadi pertanyaan terbuka, antara selimut karbon dioksida seperti Venus atau atmosfer kaya sulfur dioksida seperti Io.