Sistem planet HR 8799, yang berjarak sekitar 130 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Pegasus, telah lama menjadi primadona dalam dunia astronomi. Sebagai sistem planet pertama yang berhasil diabadikan secara langsung dalam sebuah gambar astronomi, HR 8799 menawarkan jendela unik untuk memahami proses pembentukan dunia-dunia di luar tata surya kita. Kini, berkat kemampuan luar biasa Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), para ilmuwan berhasil mengungkap rahasia yang tersimpan di atmosfer keempat planet raksasanya. Penemuan yang dipublikasikan dalam The Astrophysical Journal pada Maret 2025 ini tidak hanya mengonfirmasi kelimpahan karbon dioksida yang mengejutkan, tetapi juga memberikan bukti kuat bahwa planet-planet masif ini terbentuk melalui proses yang sama seperti Jupiter dan Saturnus, yaitu akresi inti—sebuah temuan yang mengguncang pemahaman kita tentang batas-batas pembentukan planet.
Sejarah Penemuan HR 8799
HR 8799 pertama kali menarik perhatian para astronom bukan karena planetnya, tetapi karena debunya. Observasi oleh Infrared Astronomical Satellite (IRAS) dan Infrared Space Observatory (ISO) menunjukkan adanya cakram debu di sekitar bintang ini, ciri khas dari tahap akhir pembentukan planet. Pada tahun 2008, sebuah terobosan besar pun terjadi. Tim astronom internasional menggunakan teleskop kembar Observatorium Keck dan Gemini North untuk merilis gambar langsung dari tiga planet raksasa yang mengorbit bintang ini. Penemuan ini merupakan yang pertama kalinya sebuah sistem planet multi-objek terekam secara visual, membuktikan bahwa teknologi pencitraan langsung mampu menyingkap dunia yang sebelumnya tersembunyi.
Beberapa waktu setelahnya, tepatnya pada tahun 2010, planet keempat dalam sistem ini ditemukan. Keempat planet tersebut adalah raksasa gas dengan massa antara 7 hingga 10 kali massa Jupiter, mengorbit pada jarak yang sangat jauh dari bintang induknya, antara 2,2 hingga 10,2 miliar kilometer (setara dengan 13 hingga 60 kali jarak Bumi-Matahari).
Dengan suhu permukaan mencapai 600–800 derajat Celsius, planet-planet ini masih memancarkan panas sisa dari proses pembentukannya yang dahsyat. Bintang induknya sendiri adalah bintang muda tipe A5 V, yang berusia sekitar 30–60 juta tahun. Di usia itu masih sangat belia jika dibandingkan Matahari kita yang berusia 4,6 miliar tahun.
Keunikan HR 8799 tidak berhenti di situ. Sistem ini menjadi laboratorium ideal karena usia mudanya yang memungkinkan para astronom untuk “melihat” proses pembentukan planet yang masih berlangsung. Planet-planetnya yang masih panas memancarkan cahaya inframerah yang kuat, menjadikannya target sempurna bagi instrumen canggih seperti koronagraf NIRCam milik JWST, yang dirancang untuk memblokir silau bintang induk dan mengungkap dunia-dunia yang tersembunyi.
Baca juga: Titan, Satelit Alami Terbesar Saturnus Yang Banyak Sekali Keunikan
Sidik Jari Kimiawi yang Mengungkap Proses Pembentukan
Dalam studi terbaru yang dipimpin oleh William Balmer dari Universitas Johns Hopkins, JWST mengarahkan pandangannya ke sistem HR 8799 dan juga sistem tetangga 51 Eridani. Menggunakan koronagraf NIRCam, tim berhasil menangkap cahaya inframerah yang dipancarkan oleh keempat planet tersebut. Mereka kemudian menganalisis spektrum cahaya untuk mencari “sidik jari” kimiawi yang terkandung di dalamnya. Hasilnya sangat mencengangkan: semua planet HR 8799 menunjukkan kelimpahan karbon dioksida (CO₂) yang sangat tinggi, sebuah indikator kuat bahwa atmosfer mereka kaya akan unsur-unsur berat seperti karbon, oksigen, dan besi.
Temuan ini memiliki implikasi fundamental. “Dengan mendeteksi fitur karbon dioksida yang kuat ini, kami telah menunjukkan bahwa ada sebagian besar unsur yang lebih berat di atmosfer planet-planet ini,” jelas Balmer. “Mengingat apa yang kita ketahui tentang bintang yang mereka orbit, itu kemungkinan menunjukkan bahwa mereka terbentuk melalui akresi inti.” Akresi inti adalah proses di mana planet dimulai dari inti padat yang terbentuk dari bahan-bahan berat (batuan, es), yang kemudian menarik gas hidrogen dan helium dalam jumlah besar karena gravitasinya. Inilah cara Jupiter dan Saturnus terbentuk di tata surya kita.
Penemuan ini memperkuat hasil studi terpisah yang dipublikasikan di Nature Astronomy pada Februari 2026 oleh tim Jean-Baptiste Ruffio, yang berhasil mendeteksi hidrogen sulfida (H₂S) di atmosfer salah satu planet, HR 8799 c. Molekul pembawa belerang ini juga merupakan petunjuk bahwa planet tersebut mengakumulasi material padat selama pembentukannya. Kehadiran gas-gas ini, yang sulit dijelaskan oleh mekanisme alternatif seperti ketidakstabilan cakram (disk instability)—di mana planet terbentuk langsung dari keruntuhan gas—memberikan bukti konvergen bahwa proses akresi inti dapat bekerja secara efisien bahkan pada massa dan jarak orbital yang ekstrem.
Akresi Inti vs. Ketidakstabilan Cakram: Memahami Dua Jalan Kelahiran Planet
Planet raksasa dapat terbentuk melalui dua jalur utama yang sangat berbeda. Yang pertama adalah akresi inti, sebuah proses yang lambat dan bertahap. Dalam model ini, partikel debu dan es saling bertabrakan dan bergabung membentuk objek yang semakin besar, hingga terbentuk inti padat dengan massa beberapa kali Bumi. Ketika inti ini cukup masif, gravitasinya mulai menarik gas hidrogen dan helium dari cakram protoplanet di sekitarnya, membungkusnya dalam selubung gas raksasa. Proses ini membutuhkan waktu puluhan juta tahun.
Jalur kedua adalah ketidakstabilan cakram, yang jauh lebih cepat dan dramatis. Jika cakram protoplanet cukup dingin dan masif, ia dapat pecah menjadi gumpalan-gumpalan besar yang langsung runtuh karena gravitasinya sendiri, membentuk planet gas raksasa dalam skala waktu hanya ribuan tahun. Planet yang lahir dengan cara ini akan memiliki komposisi yang sangat mirip dengan bintang induknya, karena mereka langsung terbentuk dari gas yang sama tanpa harus melalui fase akresi material padat terlebih dahulu.
Perbedaan komposisi inilah yang menjadi kunci. Karena akresi inti melibatkan pengumpulan material padat yang kaya unsur berat, planet yang terbentuk dengan cara ini akan memiliki atmosfer yang lebih kaya akan unsur-unsur seperti karbon, oksigen, dan belerang.
Sebaliknya, planet yang terbentuk melalui ketidakstabilan cakram akan memiliki atmosfer yang komposisinya hampir identik dengan bintang induknya, yang didominasi hidrogen dan helium. Deteksi karbon dioksida dan hidrogen sulfida yang melimpah di HR 8799 menjadi bukti kuat bahwa proses akresi inti yang berlangsung di sini, membuktikan bahwa mekanisme pembentukan “gaya Jupiter” ini dapat menghasilkan planet dengan massa hingga 10 kali Jupiter dan pada jarak orbital yang jauh.
Baca juga: 6.000 Dunia Baru: NASA Temukan Tonggak Besar dalam Perburuan Planet di Luar Tata Surya
Implikasi bagi Batas Ukuran Planet dan Pencarian Dunia Layak Huni
Penemuan ini memiliki implikasi luas, terutama dalam mendefinisikan ulang apa itu “planet” dan bagaimana kita membedakannya dari katai cokelat (brown dwarfs). Selama ini, objek dengan massa di atas 13 kali massa Jupiter dianggap sebagai katai cokelat, karena mereka cukup masif untuk melakukan fusi deuterium tetapi tidak cukup untuk membakar hidrogen seperti bintang. Namun, apakah sebuah objek bermassa 10 kali Jupiter yang terbentuk melalui akresi inti (proses planet) dan objek bermassa serupa yang terbentuk melalui keruntuhan gas (proses bintang) layak disebut dengan nama yang sama?
Studi ini menunjukkan bahwa komposisi kimia dapat menjadi penanda yang lebih akurat daripada massa semata. Planet-planet HR 8799, meskipun bermassa sangat besar, menunjukkan “sidik jari” kimiawi yang jelas sebagai produk akresi inti—sebuah proses yang secara fundamental berbeda dari pembentukan bintang. Temuan ini mendukung gagasan bahwa batas antara planet raksasa dan katai cokelat mungkin lebih kabur dari yang diperkirakan, dan bahwa sifat pembentukan (bukan hanya massa) harus dipertimbangkan dalam klasifikasi.
Selain itu, penemuan ini membuka jalan baru dalam pencarian kehidupan di luar tata surya. Memahami seberapa umum proses akresi inti terjadi di sistem lain adalah kunci untuk menilai potensi kelayakhunian. Seperti dijelaskan Balmer, “Harapan kami dengan penelitian semacam ini adalah untuk memahami tata surya kita sendiri, kehidupan, dan diri kita sendiri dalam perbandingan dengan sistem eksoplanet lainnya.” Keberadaan bulan yang menstabilkan, yang kemungkinan terbentuk melalui tabrakan raksasa di tata surya kita, mungkin bergantung pada proses pembentukan planet yang tepat di sekitarnya. Dengan mempelajari sistem seperti HR 8799, kita mulai memahami seberapa “normal” atau “aneh” tata surya kita sebenarnya.
Teknologi Koronagraf Webb dan Masa Depan Pencitraan Eksoplanet
Keberhasilan ini tidak lepas dari kecanggihan teknologi koronagraf di JWST. Hanya sekitar 6.000 eksoplanet yang ditemukan, tetapi sangat sedikit yang berhasil dipotret secara langsung. Tantangannya adalah planet, bahkan yang berukuran raksasa, ribuan kali lebih redup daripada bintang induknya. Koronagraf NIRCam bekerja dengan memblokir cahaya bintang pusat secara presisi, menciptakan “bayangan” buatan yang memungkinkan cahaya redup dari planet di sekitarnya untuk terdeteksi.
Rémi Soummer, direktur Laboratorium Optik di STScI, mengungkapkan bahwa timnya telah menunggu satu dekade untuk membuktikan bahwa operasi teleskop yang disetel dengan baik memungkinkan akses tidak hanya ke planet-planet luar, tetapi juga ke planet-planet dalam dari sistem yang dipotret langsung. Kini, dengan hasil yang sudah di tangan, para ilmuwan dapat melakukan penelitian ilmiah yang menarik. Teknik pencitraan ini melengkapi metode spektroskopi, memberikan kemampuan untuk menyimpulkan komposisi kimia atmosfer eksoplanet dengan cara yang berbeda namun saling menguatkan.
Ke depan, tim peneliti yang dipimpin Laurent Pueyo berencana melakukan lebih banyak pengamatan Webb untuk menjawab pertanyaan seberapa umum planet raksasa terbentuk melalui akresi inti. Mereka juga membuka jalan bagi observasi yang lebih rinci untuk membedakan apakah objek yang terdeteksi adalah planet raksasa atau katai cokelat. Dengan kemampuannya yang terus berkembang, JWST diharapkan dapat menemukan dan memotret langsung lebih banyak sistem planet muda, memberikan potret yang semakin lengkap tentang keragaman dunia di galaksi kita.
Penutup
Sistem HR 8799, yang telah menjadi ikon sejak gambar pertamanya pada tahun 2008, kini kembali mengukuhkan posisinya sebagai laboratorium terdepan dalam studi pembentukan planet. Berkat ketajaman JWST, kita tidak hanya “melihat” planet-planet ini, tetapi juga “membaca” kisah kelahiran mereka yang tersirat dalam sidik jari karbon dioksida dan hidrogen sulfida. Penemuan bahwa planet dengan massa hingga sepuluh kali Jupiter dapat terbentuk melalui proses akresi inti yang lambat dan bertahap mengubah pemahaman kita tentang batas-batas mekanisme pembentukan planet. Di tengah pencarian kita akan dunia yang layak huni, HR 8799 mengajarkan bahwa bahkan di lingkungan yang ekstrem dan jauh, proses yang sama yang membentuk tata surya kita sendiri mungkin lebih umum daripada yang pernah kita bayangkan. Dan dengan setiap gambar baru yang diabadikan Webb, kita semakin dekat untuk memahami tempat kita dalam kosmos.
Sumber:
- https://www.britannica.com/place/HR-8799 Terakhir akses: 21 Maret 2026.
- https://esawebb.org/news/weic2504/ Terakhir akses: 21 Maret 2026.
- https://mediaindonesia.com/teknologi/859353/temuan-baru-teleskop-james-webb-batas-ukuran-planet-ternyata-lebih-besar-dari-dugaan Terakhir akses: 21 Maret 2026.
- https://astrobiology.com/2025/03/webb-telescope-images-young-and-giant-exoplanets-detects-carbon-dioxide.html Terakhir akses: 21 Maret 2026.