Planet Jarak Ratusan Tahun Cahaya Bisa Dianalisis, Ini Trik Canggih Teleskop James Webb

Ketika ilmuwan mengumumkan penemuan planet baru yang berjarak ratusan tahun cahaya, sering kali disertakan detail mencengangkan: suhunya sekian derajat, ada kandungan air, atau atmosfernya mengandung metana. Pertanyaan awam pun muncul, Bagaimana mereka bisa tahu sedetail itu padahal jaraknya triliunan kilometer dan belum pernah ada pesawat yang mendarat di sana?

Jawabannya bukan pada kamera "zoom" super canggih yang memotret permukaan tanah planet, melainkan melalui teknik analisis cahaya yang disebut Spektroskopi Transmisi. Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) adalah juara dalam metode ini.

Berikut adalah penjelasan sederhana bagaimana teleskop ini "mengendus" aroma atmosfer planet dari kejauhan:

1. Memanfaatkan Momen Gerhana (Metode Transit)

James Webb tidak melihat planet secara langsung karena cahaya planet terlalu redup dibandingkan bintang induknya. Triknya adalah menunggu momen "Transit", yaitu saat planet melintas tepat di depan bintangnya (seperti gerhana matahari mini). Saat transit terjadi, sebagian kecil cahaya bintang akan menembus lapisan atmosfer planet sebelum sampai ke lensa teleskop. Atmosfer planet bertindak sebagai filter atau penyaring. Gas-gas di atmosfer tersebut akan menyerap sebagian cahaya bintang. Sisa cahaya yang lolos inilah yang ditangkap oleh James Webb.

2. Membaca "Barcode" Kimiawi Alam Semesta

Cahaya bintang yang sudah "terfilter" atmosfer planet tadi kemudian dipecah menjadi spektrum warna (pelangi) oleh instrumen prisma di dalam teleskop. Di sinilah rahasianya terungkap. Setiap elemen kimia (oksigen, karbon dioksida, metana, air) memiliki sidik jari unik. Mereka menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu.

• Jika pada spektrum pelangi tersebut ada garis hitam (bagian yang hilang/gelap) di area warna tertentu, tandanya ada zat kimia yang menghalangi cahaya tersebut.
• Para astronom membaca pola garis-garis gelap ini layaknya kasir membaca barcode belanjaan. Dari pola itulah diketahui komposisi udara di planet tersebut.

3. Mengapa Harus Inframerah?

Mata manusia hanya bisa melihat cahaya tampak (visible light). Namun, banyak molekul penting di atmosfer planet (seperti uap air dan karbon dioksida) justru lebih "bersinar" atau mudah dideteksi dalam gelombang Inframerah. James Webb dirancang khusus untuk melihat dunia dalam spektrum inframerah. Keunggulannya ada dua:

• Menembus Debu: Gelombang inframerah bisa menembus kabut debu antariksa yang biasanya menghalangi teleskop optik biasa.
• Mendeteksi Suhu: Inframerah pada dasarnya adalah deteksi panas. Dengan ini, ilmuwan bisa mengukur temperatur planet berdasarkan seberapa banyak energi panas yang dipancarkan.