Astronom Temukan Planet Lahir dengan Cara yang tak Sesuai Teori

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Penemuan eksoplanet gas raksasa yang masih dalam proses pembentukan dapat mengubah pemahaman tentang pembentukan planet. Protoplanet tersebut diberi nama AB Aurigae b.

Protoplanet ini tampaknya terbentuk pada jarak yang jauh dari bintangnya, AB Aurigae dan berkumpul dengan cara yang agak tidak biasa.

Bukti menunjukkan planet ini terbentuk melalui keruntuhan gravitasi awan gas dari atas ke bawah, alih-alih model bottom-up yang lebih umum diterima, di mana planet terbentuk dari akumulasi debu dan batu secara bertahap. Ini mendukung gagasan bahwa ada banyak jalur untuk pembentukan, menunjukkan keragaman yang kaya dan menakjubkan dari sistem planet di Bima Sakti.

AB Aurigae telah dipelajari secara intensif dalam beberapa tahun terakhir. AB Aurigae adalah bintang yang sangat muda, masih membentuk dirinya sendiri, tidak lebih dari lima juta tahun (Matahari berusia 4,6 miliar tahun).

Bintang itu masih dikelilingi oleh piringan gas dan debu yang tebal dan bergejolak. Ketika protobintang tumbuh, gas dan debu inilah yang memberi makan pertumbuhan itu. Karena bintangnya relatif dekat-hanya berjarak 508 tahun cahaya, ini adalah laboratorium yang sangat baik untuk mempelajari pembentukan sistem planet.

Apa yang tersisa dari piringan itu akan terus membentuk elemen lain yang membentuk sistem planet-planet, dan objek yang lebih kecil seperti asteroid, planet kerdil, komet, dan bebatuan lainnya.

Teori pembentukan planet

Menurut pemahaman kita saat ini tentang pembentukan planet, objek yang lebih kecil ini dapat mulai membentuk planet dalam apa yang disebut model akresi inti. Dalam model ini, potongan-potongan batu di piringan debu dan gas protoplanet saling menempel, pertama melalui gaya elektrostatik, kemudian melalui gravitasi, membentuk benda yang lebih besar dan lebih besar, membangun sebuah planet dari bawah ke atas. Exoplanet yang dihasilkan memiliki inti padat, yang bentuknya relatif dingin dan redup.

Model lain untuk pembentukan planet dikenal sebagai model ketidakstabilan piringan. Agar sebuah planet terbentuk dengan cara ini, piringan protoplanet yang mendingin menyebabkan ketidakstabilan gravitasi dan pecah.

Bagian dari piringan kemudian secara gravitasi runtuh langsung menjadi raksasa gas. Dalam model ini, exoplanet tidak memiliki inti padat, dan terbentuk lebih panas dan lebih cerah.

Apa yang terjadi di piringan AB Aurigae, sebuah protobintang yang massanya sekitar 2,4 kali massa Matahari, sulit untuk diurai. Pertama, para astronom mengira mereka melihat sebuah eksoplanet terbentuk pada jarak yang mirip dengan Neptunus. Penafsiran itu kemudian dipertanyakan oleh astronom lain, yang mengatakan bahwa objek tersebut bisa menjadi bintang kedua.

Dalam sebuah studi baru yang dipimpin oleh astrofisikawan Thayne Currie dari National Astronomical Ibservatory of Japan’s Subaru Telescope, sebuah tim ilmuwan menggunakan Subaru dan Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk melakukan pengamatan yang lebih rinci terhadap bintang tersebut.

Pengamatan mengungkapkan gumpalan dan fitur lain dalam piringan yang konsisten dengan pembentukan sebuah eksoplanet, tidak pada jarak Neptunus dari Matahari, tetapi lebih dari tiga kali lebih jauh, pada sekitar 93 unit astronomi dari AB Aurigae.

"Fitur lengan spiral yang kami amati dalam cakram ini adalah apa yang seharusnya kami harapkan jika kita memiliki planet dengan massa Jupiter atau lebih dengan adanya struktur debu ini," kata astronom Kevin Wagner dari Steward Observatory Universitas Arizona, dilansir dari Sciencealert, Selasa (5/4/2022).

"Sebuah planet besar harus mengganggu mereka menjadi persis seperti yang kita lihat di sini,” ujarnya.

Pada jarak itu, jumlah batuan yang ada di piringan tidak akan cukup untuk membentuk sebuah planet, apalagi salah satu dari massa AB Aurigae b. Perhitungan tim menunjukkan bahwa bayi exoplanet itu sekitar sembilan kali massa Jupiter. Sebaliknya, jalur pembentukan yang paling mungkin adalah model ketidakstabilan disk, kata para peneliti.

"Alam itu pintar. Alam dapat menghasilkan planet dalam berbagai cara yang berbeda," kata Currie.

Tim juga menemukan fitur dalam disk pada jarak 430 dan 580 unit astronomi dari AB Aurigae yang menunjukkan bahwa eksoplanet mungkin juga terbentuk di lokasi tersebut.

Temuan ini menjelaskan beberapa proses baru yang terlibat dalam pembentukan planet, dan bahkan dapat membantu kita lebih memahami Tata Surya kita sendiri. Ada bukti yang menunjukkan bahwa Jupiter terbentuk sekitar empat kali lebih jauh dari orbitnya saat ini.

Dengan demikian, studi masa depan sistem AB Aurigae yang baru lahir menggunakan instrumen yang lebih kuat memungkinkan kita untuk menjelajahi evolusi sudut kecil galaksi kita sendiri.

"Penemuan baru ini adalah bukti kuat bahwa beberapa planet gas raksasa dapat terbentuk melalui mekanisme ketidakstabilan piringan," kata astrofisikawan Alan Boss dari Carnegie Institution of Science, yang tidak berpartisipasi dalam penelitian tersebut, tetapi pertama kali mengusulkan ketidakstabilan piringan pada tahun 1997.