Sabuk Kuiper

Ilustrasi eksplorasi Sabuk Kuiper sejauh ini. Pada tahun 2015, New Horizons adalah pesawat antariksa pertama yang pernah menjelajahi salah satu objek Sabuk Kuiper, planet katai Pluto.

Sabuk Kuiper adalah sebuah wilayah berbentuk cakram di luar Neptunus yang membentang mulai dari 30 hingga 55 AU. (1 AU adalah jarak Bumi-Matahari). Wilayah terluar tata surya ini mungkin dihuni oleh jutaan objek es berukuran kecil, termasuk ratusan ribu di antaranya yang berukuran lebih dari 100 km.

Planet katai Pluto adalah objek terbesar dan paling terkenal di Sabuk Kuiper. Komet-komet di sana membutuhkan waktu kurang dari 200 tahun untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari dan menempuh perjalanan di sekitar bidang orbit sebagian besar planet anggota tata surya. Objek Sabuk Kuiper (KBO) dianggap sebagai material sisa-sisa pembentukan tata surya sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu.

Selain Pluto, KBO pertama ditemukan pada tahun 1992 oleh Dave Jewitt dan Jane Luu, sepasang ilmuwan yang enggan mempercayai bahwa wilayah terluar tata surya kosong melompong. Sejak tahun 1987, mereka gigih mengamati langit untuk mencari objek-objek redup di luar Neptunus. Setelah lima tahun pengamatan menggunakan teleskop berukuran 2,2 meter milik Universitas Hawaii, akhirnya mereka menemukan sebuah bintik berwarna kemerahan yang terletak 44 AU dari Matahari, bahkan lebih jauh dari Pluto! Jewitt (Universitas Hawaii) dan Luu (UC Berkeley) ingin memberinya nama “Smiley”, tapi KBO yang mereka temukan telah dikatalogkan sebagai “1992 QB1”.

Penemuan mereka menandai visi pertama kita tentang Sabuk Kuiper yang telah lama dicari. Sabuk Kuiper diambil dari nama Gerard Kuiper, seorang ilmuwan yang pada tahun 1951 menggagas tentang benda-benda angkasa di luar Neptunus. Menurutnya, Sabuk Kuiper adalah satu-satunya penjelasan untuk memecahkan misteri membingungkan komet. Beberapa komet diketahui melintas di tata surya dengan orbit periodik sekitar 6 tahun atau lebih. Mereka kemudian terlalu dekat mengorbit Matahari dan menguap, lenyap hanya dalam waktu beberapa ratus ribu tahun. Para astronom menyebut mereka “komet periode pendek”. Jumlah mereka yang sangat banyak menimbulkan teka-teki.

Solusi yang diajukan oleh Kuiper adalah ada populasi komet yang mengelilingi Matahari di sekitar Pluto, sisa-sisa material pembentukan tata surya yang gagal terakumulasi menjadi planet atau bulan, tetap primitif dan individual. Sesekali mereka mendekati Matahari dan dilacak sebagai komet periode pendek.

Karena begitu jauh, ukuran pasti KBO sulit diukur. Diameter KBO yang pernah dihitung sangat bergantung terhadap asumsi tentang reflektifitas permukaan. Observasi inframerah oleh Teleskop Antariksa Spitzer, mengungkap sebagian besar KBO yang berukuran besar.

Salah satu KBO yang paling aneh adalah planet katai Haumea yang dianggap sebagai bagian dari collisional family tata surya. Haumea pernah bertabrakan dengan benda angkasa kira-kira setengah ukurannya. Dampak benturan mengguncang Haumea sehingga memicu peningkatan laju rotasi. Berputar sekali setiap empat jam, menyebabkan Haumea berbentuk lonjong mirip bola American footbal. Haumea bersama dua bulan kecil yang diberi nama Hi'iaka dan Namaka, membentuk bagian dari collisional family tata surya.

Pada bulan Maret 2004, satu tim astronom mengumumkan penemuan trans-Neptunian Object (TNO) mirip planet yang mengorbit Matahari dari jarak ekstrem, di salah satu wilayah paling dingin tata surya kita. Objek 2003VB12 kemudian diberi nama planet katai Sedna, diambil dari nama Dewi Inuit yang tinggal di dasar lautan dingin Arktik. Sedna menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari setiap 10.500 tahun. Sedna tidak pernah memasuki Sabuk Kuiper yang wilayah perbatasan terluarnya terletak sekitar 55 UA, sebaliknya, Sedna bergerak dalam lintasan orbit panjang berbentuk elips di antara 76-1.000 AU dari Matahari. Karena jarak Sedna yang sangat ekstrem, para penemunya telah mengusulkan agar ia dianggap sebagai objek pertama yang berasal dari wilayah terdalam Awan Oort.

Kemudian pada bulan Juli 2005, satu tim astronom kembali mengumumkan penemuan sebuah KBO yang semula diprediksi sekitar 10% lebih besar daripada Pluto. Objek 2003UB313 kemudian diberi nama planet katai Eris, yang mengorbit Matahari sekitar 560 tahun sekali dari jarak 38-98 AU. (Sebagai perbandingan, Pluto mengorbit Matahari dari jarak 29-49 AU). Eris didampingi oleh bulan kecil Dysnomia. Pengukuran terbaru mengungkap ukuran Eris yang sedikit lebih kecil daripada Pluto.

Penemuan Eris yang ukurannya hampir setara dengan Pluto (yang dulu menikmati status sebagai planet kesembilan tata surya), mendorong para astronom untuk mempertimbangkan apakah Eris harus diklasifikasikan sebagai planet kesepuluh. Namun pada tahun 2006, Himpunan Astronomi Internasional (IAU) justru membuat satu kelas baru untuk objek yang disebut planet katai dan menempatkan Pluto, Eris dan Ceres dalam kategori ini.

Pada tahun 2015, pesawat antariksa New Horizons NASA tiba di Pluto dan melakukan eksplorasi pertama dari jarak dekat terhadap KBO. New Horizons melanjutkan eksplorasinya di wilayah Sabuk Kuiper untuk mempelajari 2014 MU69 (Arrokoth).

Observasi pesawat antariksa New Horizons NASA terhadap Quaoar, salah satu KBO yang memiliki diameter 1.100 kilometer, kira-kira setengah ukuran Pluto.
Sumber: NASA/JHUAPL/SwRI

Penyematan Nama

Wilayah ini menyandang nama astronom yang memprediksi keberadaannya, Gerard Kuiper. Kadang-kadang disebut Sabuk Edgeworth-Kuiper, untuk menghormati diskusi awal dan independen dengan Kenneth Edgeworth. KBO diberi nama menurut beragam mitologi kuno. Eris adalah nama Dewi Pertentangan dan Perselisihan Yunani. Haumea adalah Dewi Kesuburan dan Persalinan Hawaii. Sedangkan komet menyandang nama astronom yang menemukannya.

Tahun-tahun penting

1943: Astronom Kenneth Edgeworth mengemukakan gagasan tentang reservoir komet dan benda-benda angkasa berukuran besar di luar planet utama tata surya.

1951: Astronom Gerard Kuiper memprediksi keberadaan sabuk yang terdiri dari kumpulan objek es di luar orbit Neptunus.

1992: Setelah lima tahun mencari, astronom David Jewitt dan Jane Luu menemukan KBO pertama, 1992QB1.

2002: Para ilmuwan yang menggunakan teleskop Oschin ukuran 48 inci di Observatorium Palomar menemukan Quaoar, KBO berukuran besar pertama yang memiliki diameter ratusan kilometer. Quaoar difoto pada tahun 1980, namun tidak diperhatikan dalam gambar-gambar yang telah diambil.

2004: Para astronom menemukan Sedna (2003VB12) menggunakan teleskop Oschin berukuran 48 inci.

2005: Para astronom menemukan Eris (2003UB313), yang sedikit lebih kecil daripada Pluto.

2008: KBO yang dikatalogkan sebagai 2005FY9 (Easterbunny) diakui pada bulan Juli sebagai sebuah planet katai dan diberi nama Makemake. Pada bulan September, 2003EL61 diakui sebagai planet katai dan diberi nama Haumea.

Ditulis oleh: Staf solarsystem.nasa.gov

Sumber: Kuiper Belt: In Depth

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa