Teleskop Webb menunjukkan bahwa Eris,

Perbesar / Kesan seniman tentang seperti apa permukaan dua planet katai.

Geologi aktif—dan bahan kimia ekstensif yang dapat dihasilkannya—membutuhkan sejumlah besar panas. Planet kerdil di dekat tepi Tata Surya, seperti Pluto dan objek Sabuk Kuiper lainnya, terbentuk dari material es yang sangat dingin dan umumnya tidak pernah berada cukup dekat dengan Matahari untuk menghasilkan pemanasan yang signifikan. Panas yang tersisa dari formasinya kemungkinan besar sudah lama hilang ke luar angkasa.

Meski begitu, Pluto ternyata merupakan dunia yang kaya akan formasi geologi, beberapa di antaranya menandai kemunculan kembali planet kerdil tersebut. Pekan lalu, para peneliti mengumumkan bahwa hal yang sama juga berlaku untuk planet kerdil lainnya di sabuk Kuiper. Indikasi tersebut muncul berkat kemampuan teleskop Webb yang mampu mengungkap perbedaan isotop hidrogen yang terdapat pada bahan kimia yang menghuni permukaan Eris dan Makemake.

Dingin dan jauh

Objek sabuk Kuiper berasal dari Tata Surya yang jauh dan terbentuk cukup jauh dari panas Matahari sehingga banyak material yang berupa gas di planet bagian dalam—seperti nitrogen, metana, dan karbon dioksida—adalah es padat. Banyak dari benda-benda ini terbentuk cukup jauh dari pengaruh gravitasi delapan planet besar sehingga tidak pernah melakukan perjalanan ke bagian dalam Tata Surya yang lebih hangat. Selain itu, karena jumlah material yang jauh dari Matahari jauh lebih sedikit, sebagian besar benda berukuran cukup kecil.

Meskipun mereka menjadi panas karena proses pembentukannya, ukurannya yang kecil berarti rasio permukaan terhadap volume yang besar, sehingga panas internal dapat terpancar ke ruang angkasa dengan cukup cepat. Sejak itu, panas apa pun berasal dari peristiwa tabrakan yang jarang terjadi atau peluruhan isotop radioaktif.

Namun kunjungan New Horizons ke Pluto memperjelas bahwa tidak diperlukan banyak panas untuk menggerakkan geologi aktif, meskipun perubahan musiman sinar matahari kemungkinan menjelaskan beberapa fiturnya. Sinar matahari cenderung tidak mempengaruhi planet seperti Makemake, yang mengorbit satu setengah kali jarak terdekat Pluto dengan Matahari. Eris, yang ukurannya hampir sama dengan Pluto, mengorbit lebih dari dua kali jarak terdekatnya dengan Pluto.

Diperlukan waktu puluhan tahun untuk mengirim misi ke salah satu planet ini, dan saat ini belum ada satu pun yang dikembangkan, jadi kita tidak tahu seperti apa permukaannya. Namun bukan berarti kita tidak tahu apa-apa tentang mereka. Dan Teleskop Luar Angkasa James Webb telah menambah banyak hal yang kita ketahui.

Webb digunakan untuk menggambarkan sinar matahari yang dipantulkan dari objek-objek ini, memperoleh spektrum inframerahnya – jumlah cahaya yang dipantulkan pada panjang gelombang berbeda. Spektrumnya dipengaruhi oleh komposisi kimia permukaan planet katai. Bahan kimia tertentu dapat menyerap panjang gelombang cahaya inframerah tertentu dan memastikan bahwa bahan tersebut tidak dipantulkan. Dengan mencatat di mana spektrumnya turun, kita dapat menentukan bahan kimia apa yang ada.

Sebagian dari pekerjaan ini telah selesai. Namun Webb mampu menggambarkan bagian spektrum yang sebelumnya tidak dapat diakses, dan instrumennya bahkan mampu mengidentifikasi berbagai isotop atom yang membentuk bahan kimia individual. Misalnya, beberapa molekul metana (CH4) secara acak akan menukar salah satu atom hidrogennya dengan isotop yang lebih berat, deuterium, sehingga membentuk CH3D. Isotop-isotop ini berpotensi bertindak sebagai pelacak yang memberi tahu kita tentang asal mula bahan kimia tersebut.