JWST Mengungkap Siklus Cuaca Awan Pasir di Planet Panas WASP‑94A b

Dalam penelitian ini, data transit dipisahkan menjadi dua bagian utama:

• Ingress – saat sisi planet pertama kali mulai melintas di depan bintang, mewakili wilayah yang selalu mengalami pagi.
• Egress – saat sisi terakhir planet meninggalkan transit, mewakili wilayah yang selalu mengalami sore.

Karena planet seperti WASP‑94A b kemungkinan terkunci pasang surut (tidally locked)—selalu memperlihatkan sisi yang sama ke bintangnya—kedua wilayah tersebut memiliki kondisi yang sangat berbeda. Hasilnya menunjukkan kontras yang jelas: sisi pagi lebih dingin dan berawan, sedangkan sisi sore lebih panas dan relatif cerah.

Awan “Pasir” yang Muncul Saat Fajar

Awan di WASP‑94A b bukan awan air seperti di Bumi. Para ilmuwan menilai awan ini kemungkinan tersusun dari partikel magnesium silikat, yakni butiran batuan mikroskopis yang secara kimia mirip komponen pasir.

Observasi JWST menunjukkan siklus atmosfer berikut:

1. Di sisi malam planet yang lebih dingin, material silikat dapat mengembun menjadi partikel awan.
2. Angin atmosfer yang sangat kuat membawa partikel tersebut menuju sisi fajar.
3. Saat mencapai batas pagi (terminator), awan menjadi tebal dan menutupi atmosfer.
4. Ketika partikel bergerak ke sisi siang yang jauh lebih panas, mereka menguap kembali, sehingga langit sisi sore menjadi lebih jernih.

Karena awan lebih tipis di sisi sore, teleskop dapat melihat lebih dalam ke atmosfer. Itu sebabnya spektrum di wilayah ini menunjukkan sinyal molekul yang lebih kuat, termasuk uap air.

Mengapa Awan Bisa Ada di Planet Lebih Panas dari 1.000°C

Planet jenis hot Jupiter mengorbit sangat dekat dengan bintangnya, sehingga suhu atmosfernya bisa melampaui 1.000 °C. Meski begitu, awan mineral masih bisa terbentuk karena kondisi atmosfer tidak seragam di seluruh planet.

Model ilmiah menunjukkan beberapa mekanisme penting:

• Partikel mineral dapat mengembun lebih dalam di atmosfer, tempat tekanan dan suhu memungkinkan batuan membentuk partikel.
• Pencampuran vertikal kemudian mengangkat partikel tersebut ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi.
• Angin global berkecepatan tinggi mendistribusikannya di sekitar planet hingga mencapai wilayah yang lebih panas, tempat partikel kembali menguap.

Siklus kondensasi, transportasi oleh angin, dan penguapan inilah yang menghasilkan pola awan berulang antara sisi malam, pagi, siang, dan sore.

Mengapa Memisahkan Data Pagi dan Sore Penting

Banyak penelitian eksoplanet sebelumnya mengasumsikan bahwa atmosfer di sepanjang tepi planet—disebut terminator—memiliki sifat yang seragam. Namun untuk planet yang terkunci pasang surut, asumsi tersebut ternyata terlalu sederhana.

Dengan menganalisis sisi pagi dan sore secara terpisah, para peneliti berhasil “menghilangkan efek kabut” dari awan dalam data spektrum. Hasilnya, mereka memperoleh gambaran yang jauh lebih jelas tentang komposisi atmosfer, termasuk deteksi molekul yang sebelumnya tertutup oleh awan.

Metode ini berpotensi menjadi teknik penting untuk meningkatkan akurasi studi atmosfer eksoplanet di masa depan.

Pola yang Mungkin Umum pada Hot Jupiter

WASP‑94A b kemungkinan bukan satu‑satunya planet dengan pola cuaca seperti ini. Para astronom menduga banyak hot Jupiter lain juga memiliki pola “pagi berawan, sore cerah”.

Pengamatan JWST sebelumnya sudah menunjukkan perbedaan atmosfer antara sisi pagi dan sore pada planet lain seperti WASP‑39 b, sementara penelitian terhadap WASP‑17 b menemukan awan mineral yang mengandung partikel mirip kuarsa.

Jika pola ini memang umum, maka dunia‑dunia gas raksasa yang sangat panas itu ternyata memiliki sistem cuaca yang jauh lebih kompleks daripada yang pernah dibayangkan—bahkan pada planet yang cukup panas untuk menguapkan batuan.