Di Luar Orbit Neptunus, Sebuah Planet Katai Ditemukan Memiliki Cincin

Ilustrasi planet katai Haumea dan sistem cincinnya yang terlihat oleh beberapa teleskop Eropa pada tanggal 21 Januari 2017.
(IAA-CSIC / UHU)

Mungkin ada lebih banyak objek bercincin di wilayah terluar tata surya daripada yang telah diketahui saat ini.

Minggu ini, para peneliti mengungkap sebuah planet katai menyerupai telur yang disebut Haumea, satu dari empat planet katai yang diketahui mengorbit Matahari dari luar orbit Neptunus, dikelilingi material cincin dengan lebar sekitar 43 mil. Meskipun material cincin lebih dikenal sebagai ciri khas Saturnus karena terlihat dengan jelas, demikian pula dengan Jupiter, Neptunus dan Uranus, penemuan terbaru ini merupakan yang ketiga kalinya dalam beberapa tahun terakhir, yaitu sistem cincin di anggota tata surya yang bukan planet utama.

Makalah studi yang melaporkan penemuan telah dipublikasikan di jurnal Nature edisi 11 Oktober 2017, menunjukkan bahwa sistem cincin di wilayah terluar tata surya adalah hal yang umum, ungkap astronom Amanda Sickafoose dari Observatorium Astronomi Afrika Selatan di Cape Town yang tidak terlibat studi. Dia menambahkan bahwa kita mungkin dapat menemukan lebih banyak lagi material cincin di masa depan.

Video penemuan sistem cincin Haumea.

Penemuan

Cincin Haumea ditemukan oleh tim astronom internasional dari berbagai negara ketika sedang menggarap program untuk mengkarakterisasi objek Trans-Neptunus (TNO) yang terletak di luar orbit Neptunus. Karena ukuran objek yang relatif kecil dan begitu jauh, tim kesulitan mengamatinya bahkan dengan teleskop paling canggih sekalipun.

"Sayangnya, dengan teleskop terbesar di Bumi, bahkan dengan Teleskop Antariksa Hubble NASA sekalipun, kita hanya melihat objek seperti Haumea sebagai sebuah titik terang," jelas penanggung jawab tim Jose Ortiz dari Institut Astrofisika Andalusia di Spanyol.

Tapi, ada cara alternatif untuk mengumpulkan informasi tentang benda langit relatif kecil di wilayah terluar tata surya.

Untuk lebih memahami TNO, tim sering menerapkan teknik yang disebut okultisme bintang. Dengan mengukur penurunan lemah skala kecerahan cahaya bintang saat ada objek melintas di depannya, tim dapat menentukan ukuran, bentuk, dan jumlah cahaya yang dipantulkannya, apakah memiliki atmosfer atau cincin.

Okultisme berasal dari bahasa latin, occultus (rahasia) dan occulere (tersembunyi), merujuk kepada pengetahuan yang tersembunyi dan belum terungkap namun sering disalahartikan oleh publik sebagai pengetahuan supranatural.

Dalam studi, tim mengandalkan data yang dikumpulkan oleh 12 teleskop yang tersebar di Italia, Jerman, Hungaria, Slowakia, Slovenia dan Republik Ceko. Penurunan lemah kecerahan cahaya bintang yang tercatat di semua lokasi, baik sebelum, sesaat dan setelah Haumea memblokir cahaya bintang memberi petunjuk planet katai yang dikelilingi oleh material cincin sekitar 600 mil dari permukaan. Tim juga dapat menentukan bagaimana cincin Haumea lima kali lebih gelap daripada permukaan.

Kemunculan Pola

Ortiz bersama para kolega adalah orang pertama yang menemukan cincin di sekitar benda non-planet pada tahun 2013. Pada saat itu, mereka mendeteksi sepasang cincin di sekitar komet-asteroid hibrid dengan lebar 155 mil yang diberi nama Chariklo.

"Kami memiliki data yang agak membingungkan dan belum tahu bagaimana cara menyesuaikannya," ujar Ortiz saat penemuan dipublikasikan pada tahun 2014. "Tetapi ketika saya menyadari keberadaan cincin elips dan dapat menjelaskan semua peristiwa okultisme sekunder, saya hampir melompat dari kursi!"

Ilustrasi cincin yang mengelilingi Chariklo, objek komet-asteroid hibrid.
L. Calcada/Nick Risinger/ESO

Pada tahun 2015, tim yang sama juga menemukan bukti kemungkinan material cincin di sekitar objek serupa yang disebut Chiron, meskipun belum diterima secara universal oleh komunitas ilmiah. Ortiz mengatakan penemuan struktur cincin di Haumea cukup mengejutkan, dengan diameter 1.218 mil, Haumea lebih besar daripada Chiron dan Chariklo.

Tapi, era kejutan objek bercincin mungkin sudah berakhir.

"Setelah menemukan material cincin di Haumea, objek bercincin seharusnya tidak mengejutkan lagi," katanya.

Fenomena Wilayah Terluar Tata Surya

Para ilmuwan belum sepenuhnya yakin tentang bagaimana cincin terbentuk dan mungkin caranya akan berbeda untuk setiap objek. Dalam kasus Haumea, ada kemungkinan planet katai ini melepaskan material saat mengorbit dengan kecepatan tinggi, yang selenjutnya tetap mengorbit di sekelilingnya, dan tidak dapat melakukan akumulasi lagi untuk membentuk satelit alami (seperti bulan).

Selain itu, laju rotasi Haumea juga sangat cepat, menyelesaikan satu kali rotasi hanya dalam waktu empat jam sekali. Karena itu, Ortiz mengatakan ada kemungkinan cincin Haumea disebabkan oleh apa yang disebut fisi rotasi atau peluruhan massa.

"Di planet katai ini, gaya sentrifugal sangat tinggi sehingga material terlepas, bahkan benturan kecil pun bisa memicu pelepasan massa yang lebih besar," menurutnya.

Ada beberapa alasan mengapa sistem cincin akan lebih umum di wilayah terluar daripada di wilayah terdalam tata surya. Misalnya, kecepatan tumbukan di wilayah terluar jauh lebih lambat daripada di wilayah terdalam. Jika cincin terbentuk saat dua objek bertabrakan, material yang dilontarkan mungkin tidak bergerak cukup cepat untuk menghindari gaya gravitasi objek, Ortiz menjelaskan.

Cincin di wilayah terluar juga lebih stabil karena jaraknya lebih jauh dari Matahari, oleh karena itu gaya perturbasi (gangguan) radiasi Matahari juga jauh lebih lemah. Diperkirakan ada lebih banyak cincin di wilayah terluar karena ada lebih banyak satelit alami di sana dibandingkan di wilayah terdalam. Berarti ada lebih banyak objek yang dapat menciptakan struktur cincin.

Langkah Berikutnya

Ortiz dan para kolega terus menerapkan teknik okultisme bintang untuk mempelajari objek di wilayah terluar tata surya, sekaligus untuk mengetahui apakah di antara mereka ada yang memiliki cincin. Masih belum jelas berapa banyak objek di luar sana yang berukuran cukup besar dan memiliki sifat yang tepat untuk menopang struktur cincin, namun dia mengatakan ada beberapa petunjuk tidak langsung yang menunjukkan probabilitas 30% objek yang lebih besar dari 124 mil dapat memiliki cincin.

"Berarti mungkin ada ribuan objek yang memiliki material cincin," katanya. "Tapi untuk saat ini hanya sebatas spekulasi saja."

Cincin Haumea terletak sekitar 600 mil dari permukaan.
IAA-CSIC/UHU

Ditulis oleh: Deborah Netburn, latimes.com

Sumber: Beyond the orbit of Neptune, a dwarf planet is found to have a ring

#terimakasihgoogle