Astronom Mengungkap Struktur Ekor Helium Ganda pada Eksoplanet WASP-121b Selama Pemantauan Orbit Penuh

Para astronom telah menyelesaikan pemantauan mendetail terhadap penguapan atmosfer pada eksoplanet WASP-121b, sebuah 'Jupiter ultra-panas' yang berjarak sekitar 858 tahun cahaya dari Bumi, terletak di konstelasi Puppis. Penelitian yang dilakukan oleh para ahli dari Institut Penelitian Eksoplanet Trottier (iREx) di Universitas Montreal dan Universitas Jenewa ini mengungkap struktur yang sangat unik: dua ekor helium yang menjulur dari planet tersebut. Hasil temuan ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications pada tanggal 8 Desember 2025, berdasarkan pengamatan berkelanjutan yang dilakukan pada akhir tahun 2025.

Untuk menyelidiki proses penguapan ini secara komprehensif, tim peneliti melakukan pengamatan tanpa henti terhadap planet tersebut selama hampir 37 jam menggunakan instrumen NIRISS pada Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST). Durasi pengamatan yang panjang ini memungkinkan mereka untuk menangkap kehilangan atmosfer secara keseluruhan selama satu putaran orbit penuh planet tersebut. Ini menandai sebuah lompatan besar dalam studi atmosfer eksoplanet.

WASP-121b dikenal memiliki atmosfer yang ekstrem, mengorbit bintang induknya hanya dalam waktu 30 jam. Suhu permukaannya melonjak hingga sekitar 2300 derajat Celsius (4200 derajat Fahrenheit). Kondisi panas yang luar biasa ini menyebabkan gas-gas ringan, seperti hidrogen dan helium, menguap dan terlepas ke angkasa. Proses ini sangat memengaruhi ukuran, komposisi, dan evolusi jangka panjang planet tersebut. Romain Allard, peneliti utama dari Universitas Montreal, menyatakan bahwa pengamatan ini menetapkan standar baru dalam ilmu eksoplanet. Pengamatan ini memberikan gambaran paling rinci mengenai penguapan atmosfer yang sebelumnya hanya terdeteksi sebagai fenomena singkat selama peristiwa transit.

Penemuan paling signifikan adalah bahwa helium yang menguap membentuk bukan hanya satu, melainkan dua ekor raksasa yang membentang lebih dari setengah orbit planet. Satu ekor mengikuti pergerakan planet, didorong oleh radiasi bintang dan angin bintang, sementara ekor kedua tampak membentang di depan planet, diduga ditarik oleh gravitasi bintang induknya. Kedua ekor ini memiliki diameter lebih dari 100 kali diameter planet itu sendiri, sebuah konfigurasi yang menantang model atmosfer yang ada. Simulasi saat ini kesulitan mereplikasi geometri tiga dimensi yang rumit ini. Vincent Bourrier dari Universitas Jenewa menyoroti bahwa temuan ini menunjukkan keterbatasan model numerik saat ini dan menuntut eksplorasi mekanisme fisika baru untuk memahami evolusi planet semacam ini.

Implikasi penemuan ini sangat krusial dalam memahami evolusi planet secara lebih luas. Para ilmuwan ingin mengetahui apakah mekanisme kehilangan massa serupa dapat mengubah raksasa gas menjadi planet yang lebih kecil seperti Neptunus, atau bahkan menjadi inti berbatu yang sepenuhnya kehilangan lapisan gasnya. WASP-121b memang sudah terkenal dengan karakteristiknya yang anomali, termasuk adanya awan logam menguap serta hujan batu rubi dan safir akibat kedekatannya yang ekstrem dengan bintang induknya.

Pemantauan berkelanjutan ini mencetak rekor baru dalam deteksi penyerapan helium, mencakup hampir 60% dari orbit planet. Hal ini membuktikan kemampuan sensitivitas JWST untuk memetakan dinamika penguapan atmosfer secara detail dalam rentang waktu dan jarak yang jauh. Para astronom dari Universitas Jenewa (UNIGE), Pusat Penelitian Planet Nasional PlanetS, dan iREx di Universitas Montreal (UdeM) berpartisipasi dalam studi ini. Profesor Lisa Dang dari Waterloo, yang turut menganalisis data, menekankan kejernihan sinyal helium yang luar biasa. Pengamatan ini, yang sebelumnya hanya tampak sekilas saat transit, kini menjadi tonggak penting dalam memahami dinamika penguapan atmosfer. Penemuan ini mendorong para ilmuwan untuk menyelidiki apakah struktur ekor ganda ini spesifik hanya untuk WASP-121b atau umum terjadi pada eksoplanet panas lainnya. Mampu merekam proses dinamis selama siklus orbit penuh merupakan pencapaian teknis yang sangat berarti dalam bidang ilmu eksoplanet.