Lekukan Halus pada Cakram Protoplanet Ungkap Asal-usul Kemiringan Orbit Planet di Tata Surya

Temuan ALMA menjelaskan kemiringan berbeda orbit planet di tata surya dan memberi wawasan baru tentang pembentukan planet.(Alma Observatory)

KEMIRINGAN berbeda pada orbit planet-planet di tata surya mungkin bisa dijelaskan oleh penemuan lekukan halus pada cakram pembentuk planet di sekitar bintang-bintang muda. Lekukan ini memberikan petunjuk baru tentang proses pembentukan dan susunan orbit planet di sistem tata surya.

Program pengamatan besar menggunakan ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), yang dinamakan exoALMA, meneliti 15 cakram protoplanet secara rinci. Para astronom yang dipimpin Andrew Winter dari Queen Mary University of London mengukur pergeseran Doppler gas karbon monoksida di setiap cakram. Pergeseran Doppler membantu menentukan kecepatan dan arah gerak gas, sementara karbon monoksida menjadi indikator yang baik untuk kandungan lainnya karena sinyalnya yang kuat pada panjang gelombang submillimeter yang diamati ALMA.

Hasil pengukuran menunjukkan kemiringan cakram bisa berbeda. Di mana tingkat kemiringan antara setengah derajat hingga dua derajat.

“Hasil ini menunjukkan bahwa cakram protoplanet sedikit melengkung,” kata Winter. “Ini mengubah cara kita memahami objek-objek ini dan memiliki banyak konsekuensi bagi proses pembentukan planet.”

Pandangan ideal tentang cakram pembentuk planet biasanya digambarkan sebagai torus gas dan debu yang datar dan rapi. Namun, keberadaan lekukan ini menunjukkan bahwa cakram protoplanet jauh dari tertata sempurna. Ada tingkat ketidakaturan, meski penyebab pastinya masih belum jelas. 

Apakah gaya gravitasi bintang pendamping yang tak terlihat menciptakan tarikan berbeda di bagian-bagian cakram? Ataukah ini akibat pencampuran materi yang kacau sehingga debu dan gas berinteraksi secara tidak merata?

Meski penyebabnya belum pasti, ada kesamaan menarik di antara cakram-cakram tersebut. Laju material yang ditarik dari cakram ke bintang muda, membantu pertumbuhannya, tampaknya terkait dengan sifat lekukan. Ini menunjukkan adanya hubungan dinamis antara bagian dalam cakram dan bagian luarnya, tempat lekukan ditemukan dan planet terbentuk.

Melalui simulasi, tim Winter menunjukkan bahwa lekukan ini dapat menyebabkan munculnya pola spiral pada beberapa cakram. Selain itu, lekukan tersebut juga bisa menimbulkan fluktuasi suhu hingga 10 derajat Celsius di berbagai bagian cakram.

Lebih menarik lagi, lekukan ini meniru kemiringan orbit planet di tata surya. Misalnya, relatif terhadap ekuator Matahari: orbit Bumi miring 7,25 derajat; Mars 5,65 derajat; Jupiter 5,51 derajat, dan seterusnya.

“Keselarasan kecil ini mungkin merupakan hasil umum dari proses pembentukan bintang dan planet,” ujar Winter.

Lekukan ini juga dapat memengaruhi cara planet terbentuk dan menemukan orbit akhirnya dalam cakram protoplanet. Dengan mengetahui bahwa cakram memiliki lekukan, para teoritikus memiliki variabel baru untuk dimasukkan dalam simulasi pembentukan planet, membuka wawasan baru tentang bagaimana Bumi dan planet-planet lain di tata surya terbentuk. (Space/Z-2)