Sains
Penemuan Sejumlah Planet Datar /Flat Planet Mengejutkan Para Ilmuwan
ANTARIKSA -- Para ilmuwan secara mengejutkan menemukan sejumlah planet datar yang baru terbentuk jauh di luar tata Surya kita. Planet ekstra Surya pipih itu menantang teori pembentukan planet yang telah matang, berbentuk bulat bola, termasuk di Tata Surya kita.
Pembentukan planet memang masih menjadi salah satu pertanyaan astronomi kontemporer yang paling mendesak. Ilmuwan terus mencoba melihat lebih dalam lagi ke sistem tata surya ketika masih sangat belia, mengintip tempat planet-planet mulai terbentuk dalam piringan di sekitar bayi matahari.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Namun, gas dan debu dalam sistem yang masih muda itu menutupi pandangan para astronom tentang bagaimana rupa planet-planet tersebut ketika terbentuk. Gambaran pembentukan planet itu kini semakin suram dengan ditemukannya beberapa planet muda yang berbentuk seperti permen pipih, bukan bola.
Ada dua teori utama pembentukan planet, dan keduanya dimulai dengan bintang.
Baca Juga: Teleskop Webb NASA Mengonfirmasi Proses Pembentukan Bumi
Bintang lahir di awan molekul hidrogen raksasa. Karena variabilitas alami di awan ini, inti material yang padat terbentuk. Ketika inti-inti itu mengumpulkan lebih banyak materi, mereka akhirnya membentuk protobintang (calon bintang).
Protobintang belum memulai fusi, energi nuklir yang menghasilkan cahaya, dan masih dikelilingi oleh gas dan debu dari awan induknya. Dalam pembentukan tata Surya, reservoir gas dan debu itu disebut nebula surya/matahari.
Saat protobintang mulai berotasi, nebula matahari mulai mendatar, menjadi piringan yang berputar. Ini disebut piringan/cakram protoplanet, dan di sinilah planet terbentuk berdasarkan dua proses yang diteorikan; akresi inti dan fragmentasi piringan.
Penjelasan foto: Gambar ini diambil dari ALMA, Atacama Large Millimetre-submillimetre Array, dan menunjukkan piringan protoplanet di sekitar bintang muda bernama HL Tauri. Pengamatan ALMA ini mengungkap substruktur di dalam cakram yang menunjukkan kemungkinan posisi planet yang terbentuk di titik gelap di dalam sistem. Ketika planet-planet mengumpulkan massa, mereka menyapu jalur-jalur di piringan materi, menciptakan celah-celah gelap. Hampir mustahil melihat pembentukan planet yang sebenarnya.
Akresi Inti
Dalam teori pertambahan inti, planetesimal (padatan awal tumpukan gas dan debu) terbentuk di piringan, dan pada akhirnya, sejumlah planetesimal bergabung melalui tumbukan untuk membentuk inti berbatu. Inti batuan terus mengumpulkan lebih banyak material dari piringan melalui tumbukan.
Baca Juga: Pembentukan Alam Semesta 1: Big Bang dan Era Kegelapan
Ketika intinya cukup besar, ia bisa menarik atmosfer. Akresi inti menjelaskan bagaimana planet berbatu seperti Bumi terbentuk seperti bola. Namun, teori itu memiliki keterbatasan.
Ia tidak dapat menjelaskan bagaimana planet raksasa gas terbentuk, karena pertambahan inti akan memakan waktu lama untuk mewujudkan planet seperti Jupiter. Ia juga tidak bisa menjelaskan dengan baik bagaimana pembentukan bulan.
Fragmentasi Piringan
Sebaliknya, teori fragmentasi piringan atau ketidakstabilan piringan menjelaskan bagaimana raksasa gas bisa terbentuk pada orbit yang lebih luas daripada planet kebumian. Karena ketidakstabilan pada piringan protoplanet, gumpalan besar seukuran planet terbentuk dengan cepat di dalam piringan, dan gravitasinya menarik lebih banyak material ke arahnya. Seiring waktu, planet-planet seperti Jupiter dan Saturnus terbentuk.
Sekarang, sebuah penelitian baru yang diterbitkan dalam jurnal Astronomy and Astrophysics menyajikan bukti bahwa planet muda yang terbentuk dari ketidakstabilan piringan tersebut tidaklah berbentuk bola. Sebaliknya, mereka berbentuk bulat pipih seperti Smarties, kembang gula cokelat berlapis yang pipih.
Hasil penelitian berjudul “The 3D structure of disc-instability protoplanets,” ditulis oleh Adam Fenton dan Dimitris Stamatellos dari
Jeremiah Horrocks Institute untuk Matematika, Fisika, dan Astronomi di Universitas Central Lancashire.
“Teori fragmentasi ini menarik karena fakta bahwa planet-planet besar dapat terbentuk dengan sangat cepat pada jarak yang jauh dari bintang induknya, hal ini menjelaskan beberapa (temuan dari) pengamatan eksoplanet (planet di luar tata Surya),” kata Adam Fenton.
Baca Juga: Temuan Baru: Bumi, Mars, dan Venus Terbentuk dari Benda Berisi Air
Fenton mengatakan, banyak exoplanet telah ditemukan dalam tiga dekade terakhir. Meskipun ribuan dari mereka telah diamati, bagaimana mereka terbentuk masih belum dapat dijelaskan.
Planet-planet muda itu diselimuti oleh gas dan debu di piringannya. Dalam penelitiannya, Fenton dan Stamatellos menggunakan superkomputer untuk melakukan simulasi lanjutan pembentukan planet dengan orbit lebar melalui proses ketidakstabilan piringan.
Mereka berfokus pada bentuk planet muda dan bagaimana planet itu bisa tumbuh menjadi raksasa seperti Jupiter. Dalam simulasinya, mereka memvariasikan hal-hal seperti suhu cakram dan kepadatan gasnya.
“Ini adalah proyek komputasi yang sangat menuntut yang membutuhkan setengah juta jam CPU pada Fasilitas Komputasi Kinerja Tinggi DiRAC di Inggris,” kata Fenton. “Tetapi hasilnya luar biasa dan sepadan dengan usaha yang dilakukan.”
Hasil simulasi yang paling mengejutkan adalah, planet-planet yang terbentuk karena ketidakstabilan piringan berbentuk bulat pipih Smarties, sebuah bola pepat.
Baca Juga: Bumi Baru Sedang Terbentuk, Teleskop Webb Temukan Air di Sekitar Protoplanet
Stamatellos mengatakan, mereka telah mempelajari pembentukan planet sejak lama, namun belum pernah terpikir memeriksa bentuk planet saat terbentuk dalam simulasi.
"Kami selalu berasumsi bahwa planet berbentuk bola. Kami sangat terkejut bahwa mereka ternyata berbentuk bola pepat, sangat mirip dengan smarties,” katanya.
Secara keseluruhan, hasil simulasi menunjukkan struktur 3D exoplanet yang terbentuk melalui ketidakstabilan dipengaruhi lingkungan di dalam piringan. Interaksi dengan lengan spiral galaksi dan bahkan peristiwa penggabungan sebelumnya, berkontribusi terhadap bentuk tersebut, terutama wilayah terluar exoplanet. Namun sebagian besarnya berbentuk bola pepat.
“Sebagian besar protoplanet yang terbentuk dalam simulasi berbentuk sferoid (bola) pepat, bukan sferis, dan mereka bertambah (tumbuh) lebih cepat dari kutubnya,” jelas para peneliti.
Untuk mengamati secara langsung exoplanet saat terbentuk, ilmuwan masih perlu menunggu. Teleskop yang sedang dibuat seperti Teleskop Magellan Raksasa dan Teleskop Sangat Besar Eropa (E-ELT) akan membawa pengamat lebih dekat ke planet ekstrasurya secara detail.
E-ELT disebut mampu melihat planet ekstrasurya berukuran besar secara individual. Cahaya pertama teleskop itu akan terjadi beberapa tahun lagi.
Simulasi Fenton Cs menunjukkan bahwa sudut pandang bisa menjadi kuncinya. Dari atas, planet-planet ini tampak bulat, namun dari samping, sifat pepatnya terlihat jelas. Jika dilihat dari sudut pandang yang salah, proses pembentukan planet bisa saja salah dipahami. Apakah itu yang terjadi selama ini? Hanya pertanyaan.
Baca Juga: Bagaimana Unsur-Unsur Alam Semesta Terbentuk?
“Struktur 3D dari ketidakstabilan cakram protoplanet diperkirakan akan mempengaruhi sifat pengamatannya dan harus diperhitungkan ketika menafsirkan pengamatan protoplanet yang tertanam dalam cakram induknya,” tulis para penulis. Sumber: Universe Today
Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
