Para ilmuwan kemunginan telah menemukan salah satu sumber utama material berbatu di tata surya, yang membentuk populasi planet bayi yang beragam selama jutaan tahun.
Dalam sebuah studi terbaru yang diterbitkan di The Astrophysical Journal, tim peneliti dari Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) di Jerman menjelaskan sebuah kawasan pembentuk planet di luar Jupiter yang bertanggung jawab atas generasi planetesimal dengan komposisi yang sangat berbeda.
Pembuatan bayi surgawi
Tata surya terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun lalu dari runtuhnya awan raksasa gas dan debu. Sementara material di pusatnya akan menjadi Matahari, sisa puing-puingnya bergumpal seiring waktu hingga membentuk blok bangunan planet.
Namun, mungkin ada lebih banyak hal dari cerita ini. Para ilmuwan percaya bahwa berbagai kawasan di tata surya mungkin berevolusi dalam kondisi yang berbeda, sementara beberapa tahap proses pembentukan planet bisa saja terjadi pada waktu yang bersamaan.
© MPS / hormesdesign.de
Para peneliti di balik studi baru ini berupaya mengungkap sejarah awal tata surya, menyempitkan fokus pada periode waktu antara dua hingga empat juta tahun setelah kelahirannya. Saat itu, Jupiter telah mengumpulkan banyak material di sekitarnya, mungkin menciptakan celah di piringan gas dan debu tempat tata surya terbentuk.
Proses tersebut mungkin menjebak sejumlah besar debu dengan menciptakan cincin gas bertekanan tinggi tepat di luar Jupiter. Perangkap debu inilah yang diduga terus menghasilkan berbagai jenis planetesimal, blok bangunan planet, selama jutaan tahun.
“Ada bukti kuat bahwa perangkap debu merupakan tempat lahir utama planetesimal di Tata Surya kita,” ujar Joanna Drążkowska, kepala kelompok Lise Meitner tentang pembentukan planet di MPS, dalam sebuah pernyataan.
Pabrik orbit
Dengan menggunakan simulasi komputer, para peneliti merekonstruksi tabrakan antara partikel mikroskopis, serta pergerakan skala besar di piringan protoplanet tata surya.
“Berbagai jenis planetesimal tampaknya terbentuk di kawasan yang sama dari piringan debu dan gas awal, hanya pada waktu yang berbeda,” kata Drążkowska. “Kawasan tepat di luar orbit Jupiter menawarkan kondisi yang sangat baik untuk ini.”
Para peneliti menemukan bahwa beberapa partikel dapat hancur, saling menempel, atau terperangkap di kawasan tertentu seperti yang ada di luar Jupiter. Planet raksasa ini berfungsi sebagai penghalang, menjaga pecahan yang lebih besar dan kokoh di belakang sementara membiarkan butiran debu lebih kecil masuk ke tata surya bagian dalam. Pada saat yang sama, planetesimal baru terus terbentuk, menyedot sebagian material dari piringan.
Kedua proses berbeda ini menciptakan dua populasi planetesimal yang berbeda seiring waktu: satu terbuat dari material yang rapuh dan lainnya terbentuk dari materi yang stabil. Temuan ini mungkin menunjukkan bahwa perangkap debu, seperti yang terbentuk di luar Jupiter, bisa menjadi lokasi favorit lahirnya blok bangunan planet yang digunakan untuk membentuk sisa tata surya.
Saat para ilmuwan terus menyelidiki kisah asal-usul sistem bintang kita, mereka akan dapat mengungkap lapisan-lapisan berbeda tentang bagaimana Bumi dan planet-planet tetangganya terbentuk.