PLUTO, ERIS DAN SABUK KUIPER

PLUTO, ERIS DAN SABUK KUIPER

Sabuk Kuiper adalah kawasan yang berada di luar orbit planet Neptunus yang belum banyak diamati. Kawasan itu meliputi rentang tatasurya mulai dari orbit planet Neptunus pada jarak 30 sampai 50 SA dari matahari. Semua benda-benda langit di dalam Sabuk Kuiper bersama anggota lain yang sudah tersebar keluar zona tersebut, secara kolektif disebut benda-benda Trans Neptunus Objects atau TNO.

Ada pengaruh medan gravitasi Neptunus terhadap penyebaran benda-benda di Sabuk Kuiper. Pada jarak 48 SA, orbit benda-benda akan tepat dua kali periode Neptunus, dikenal resonansi orbit 2:1. Di dalam rentang perbandingan periode orbit itu ada kesetimbangan resonansi tempuhan. Artinya untuk benda-benda yang mengorbit dengan periode lebih panjang mengelilingi matahari akan cenderung mengorbit ke periode resonansi 2:1 terhadap Neptunus. Maka populasi benda-benda pada jarak 48 SA akan menurun secara tiba-tiba semakin jauh dari batas jarak itu. Efek pasang dari Neptunus mempercepat orbit benda-benda yang jauh sehingga mereka cenderung mendekat ke matahari. Masih diperlukan banyak pengamatan di masa depan untuk menentukan kebenaran pemahaman tersebut.

Pada tahun 1951, astronom Belanda, Gerald Kuiper menelusuri pendapat-pendapat beberapa astronom, Leonard dan Edgeworth yang masing-masing pada tahun 1930 dan 1943 juga sampai pada penyimpulan akan keberadaan sebuah kawasan hipotesis berupa semacam sabuk asteroid di luar orbit Neptunus. Kuiper bekerja lebih jauh dan membuat hipotesa berdasarkan pengamatan mengenai orbit komet-komet yang ber-elips lonjong. Sudah lama diamati komet-komet berperiode pendek, kurang dari 200 tahun seperti Halley yang kini pecah, mengorbit dalam elips sangat lonjong dan selalu berupa pendatang baru. Dapat dikatakan hampir satu atau dua komet dalam sebulan, bumi kedatangan komet periode pendek. Kuiper mengatakan terdapat sebuah sumber komet di kawasan dekat tatasurya yang tidak habis di luar orbit Neptunus.

Sejak 1992 sudah lebih dari 800 TNO ditemukan di Sabuk Kuiper. Yang terbesar daripadanya adalah Pluto, Charon dan Eris. Pada tahun 2002 ditemukan Quaoar yang separuh Pluto bahkan lebih besar dari asteroid Cers. Setahun kemudian ditemukan Sedna, planet kerdil berwarna merah, bergaris tengah di antara Pluto dan Qoaoar. Sebelumnya sudah ditemukan Ixion (di tahun 2001), Varuna (di tahun 2000), Santa dan 2005FY9 (di tahun 2005). Para ilmuwan mulai mempertanyakan apa sesungguhnya sebuah “planet” itu, bagaimanakah definisi atau batasannya? Maka pada tanggal 24 Agustus 2006, keluarlah resolusi 5A oleh International Astronomical Union mengenai definisi sebuah “planet” pertama kalinya. Jika istilah “Planet” selama ini hanyalah bermakna cultural Yunani, yang berarti “Pengembara” untuk objek langit bersinar yang berpindah-pindah, kini penemuan-penemuan di tahun-tahun terakhir membutuhkan pemikiran kembali akan keperluan sebuah definisi baru mengenai “Planet” yang secara fisikal akan unik. Resolusi 5A IAU tersebut berbunyi sebagai berikut:

Resolusi 5A: Untuk semua benda-benda tatasurya kecuali satelit-satelit

1.      Planet adalah sebuah benda langit yang:

a.      Mengelilingi matahari

b.      Memiliki massa yang cukup untuk menghasilkan gaya gravitasi diri, mengimbangi gaya benda tegar sehingga terjadi keseimbangan hidrostatik (bentuk hampir bulat). Umumnya diterapkan pada benda-benda yang memiliki massa lebih dari 5.10²⁰ kg dan diameter lebih dari 800 km.

c.       Memiliki orbit yang tidak memotong orbit planet lain.

2.      Planet kerdil (istilah Planet Minor tidak dipakai lagi) adalah benda langit yang:

a.      Mengelilingi matahari

b.      Memiliki massa yang cukup besar untuk menghasilkan gaya gravitasi sendiri, berwujud benda tegar yang bentuknya mendekati bulat

c.       Orbitnya memotong orbit benda tata surya yang lain

d.      Bukan satelit dari sebuah planet

Contoh: Pluto, Sedna, Ceres, Xena, dan Objek Sabuk Kuiper lainnya

3.      Benda kecil di Tata surya adalah objek-objek lain kecuali satelit dan satelit buatan yang mengelilingi matahari

Contoh: Komet, Asteroid, Obyek Dekan Bumi (NEO = Near Earth Objects), Obyek Dekat Mars (NMO = Near Mars Objects), Object Dekat Yupiter (NJO = Near Jupiter Objects), Trans-Neptunian, Trojan Asteroid

Resolusi 6A: Pluto adalah planet kerdil dan anggota kelompok baru yang disebut Trans Neptunian Objects.

Berdasarkan definisi daiatas, kesimpulan akhir diambil lewat voting dengan hasil;

Pluto bukan Planet ke-9 dari tata Surya, tetapi adalah planet kerdil.

Penjelasan resolusi planet Pluto

      I.     Perubahan definisi Pluto tidak lagi sebagai planet adalah karena Pluto tidak memenuhi criteria resolusi no 5A, pasal 1c, yaitu orbit Pluto yang memotong orbit planet Neptunus

    II.     Mengapa bari saat ini dibahas dan menunggu 76 tahun setelah Pluto ditemukan oleh Clyde Tombaugh pada tahun 1930?

Karena saat itu belum dapat ditentukan dengan teliti besar jari-jari dan massa Pluto dan belum pula ditemukan objek-objek lain yang serupa Pluto pada jarak yang sama atau lebih jauh darinya

Secara sederhana dapat disimpulkan, planet adalah benda langit dengan sifat sebagai berikut:

·           Orbit mengelilingi matahari

·           Massa lebih besar dari 10²⁰ kg, berbentuk bulat

·           Diameter lebih besar dari 800 km

·           Orbit tidak berpotongan

Hal-hal yang pokok untuk mengingat Pluto terutama orde besaran yang patut diperhatikan sebagai sebuah benda Sabuk Kuiper yang paling dekat ke matahari. Pertama mengenai jarak rata-rata Pluto dari matahari 39,53 SA. Jarak terjauh 50,30 SA dan terdekat 29,65 SA. Orbit planet yang lonjong itu membawa planet pada jarak terdekat 4,4 milyar kilometer dari matahari dan pada jarak terjauh 7,3 milyar kilometer.

Pluto memiliki eksentrisitas sebesar 0,25 dan kemiringan orbit 17,15⁰, Pluto memotong orbit Neptunus. Bidang ekuator Pluto sangat miring terhadap bidang orbitnya yakni 122,52⁰, dengan kata lain planet itu sumbunya hampir rebah di ekliptika sambil berotasi dengan 6,39 hari dan berevolusi 248,54 tahun. Massanya yang kecil 1,29 x 10²² kg dengan ukuran garis tengah 2320 km mudah melepaskan sebuah pesawat ataupun atom yang bisa bergerak 4392 km/jam. Percepatan gravitasi 0,4 m/s² membuat benda seberat 100 kg di bumi hanya 4 kg di Pluto. Suhu -229⁰K dan tekanan atmosfernya nol. Atmosfer Pluto dalam keadaan “collapse” alias membeku dipermukaan. Atmosfer jika menguap terdiri atas methan, sedang nitrogen kemungkinan dijumpai dalam keadaan beku. Kecepatan angin belum dapat dijangkau teknologi masa kini.

Penemuan Eris meyakinkan bahwa planet-planet kerdil lainnya pun akan datang. Jika Bumi dapat menampung 159 buah Pluto, dan sebuah planet ke-X sebesar Yovian yang dapat menampung 100 atau 1000 buah bumi ditengarai sebagai penyebab gangguan gerak Neptunus dicari-cari dan tidak pernah ditemukan, maka dapat dipastikan kumpulan benda-benda semacam Pluto adalah jawabannya. Diperlukan beratus ribu benda-benda semacam Pluto untuk menggantikan satu planet X. Kenyataan kemudian memperlihatkan bahwa hanya berdasarkan hukum gravitasi saja, orang akan menemukan bahwa tatanan benda-benda kecil semacam Pluto lah yang dipilih dalam proses pembentukan sebuah system keplanetan, dan bukan perwujudan sebuah planet X. Hal ini dikarenakan di dalam sekwen kelahiran alamiah sebuah system keplanetan yang gravitatif tatanan yang mewujud sebagai Sabuk Kuiper lah yang dijumpai terbentuk sebagai hasil sisa sebuah proses kondensasi.