Tanpa Jupiter, Bumi purba mungkin telah terlalu dekat dengan matahari, sehingga tidak dapat mendukung kehidupan, ungkap sebuah studi dari Rice University di Houston.
Itu adalah satu interpretasi potensial dari riset baru yang dimulai dari keingintahuan lain: para ilmuwan lama bertanya-tanya mengapa objek padat tertua di tata surya tidak terbentuk bersamaan. Bukti dari meteorit, puing-puing batuan angkasa yang jatuh ke Bumi, menunjukkan dua generasi berbeda dari bahan pembentuk planet ini. Meski kelompok pertama terbentuk cepat, dalam sejuta tahun pertama, kelompok kedua—yang menghasilkan blok batuan dekat Bumi, Mars, dan Venus—tidak terbentuk hingga 2 atau 3 juta tahun kemudian. Namun, bagaimana cukup debu tersisa untuk membentuk gelombang material kedua ini, tetap menjadi misteri.
Untuk mengetahuinya, peneliti menjalankan simulasi komputer rinci tentang tata surya muda. Hasilnya, yang muncul dalam jurnal Science Advances, menunjuk Jupiter—yang massanya kini lebih dari dua kali lipat gabungan semua planet lain—sebagai pemain kunci. Sebelum studi ini, belum ada model yang dapat sepenuhnya menjelaskan kesenjangan usia dalam material purba pembentuk planet. Riset ini mungkin yang pertama menggabungkan bagaimana Jupiter tumbuh, debu bergerak, dan asteroid terbentuk menjadi satu penjelasan.
Tidak hanya raksasa gas itu memainkan peran penting dalam mencegah Bumi dan tetangganya bermigrasi lebih ke dalam, tapi mungkin juga membatasi pertumbuhannya, memutus akses mereka ke material dari bagian luar tata surya, ujar Baibhav Srivastava, seorang ilmuwan planet dan salah satu penulis studi.
“Bumi kita mungkin menjadi ‘Bumi-super’,” kata Srivastava kepada Mashable. “Ini dapat memiliki implikasi signifikan bagi potensi habitabilitas Bumi juga, karena mungkin membuatnya meninggalkan zona ‘Goldilocks’ tata surya.”
Zona yang disebut Goldilocks merujuk pada wilayah di angkasa di sekitar bintang induk yang tidak terlalu panas atau dingin, memungkinkan air cair ada di permukaan planet.
Banyak ilmuwan menyebut Jupiter sebagai arsitek tata surya karena gravitasinya yang sangat besar mempengaruhi orbit planet lain dan mengukir gas dan debu tempat mereka semua bermula. Lingkungan angkasa ini berusia sekitar 4,5 miliar tahun.
Riset baru ini mungkin yang pertama menggabungkan bagaimana Jupiter tumbuh, debu bergerak, dan asteroid terbentuk menjadi satu penjelasan. Kredit: Infografis Rice University.
Saat planet raksasa itu tumbuh, ia membentuk ulang lingkungan sekitar matahari, menurut studi. Ia menguras gas dari wilayah dalam dan menciptakan punggung tekanan tinggi yang secara efektif memagari debu dan membentuk gumpalan material mirip cincin. “Perangkap debu” ini memungkinkan objek padat baru terbentuk lama setelah yang asli, secara alami menjelaskan kesenjangan usia material angkasa berbatu. Waktu gelombang kedua ini sesuai dengan kondrit biasa, jenis meteorit berbatu paling umum yang ditemukan di Bumi.
Ilmuwan memperkirakan usia badan induk meteorit dengan mengukur sejumlah kecil isotop, bentuk tertentu dari elemen, di dalamnya. Karena beberapa isotop bersifat radioaktif, mereka perlahan berubah menjadi elemen lain pada laju yang dapat diprediksi. Dengan membandingkan berapa banyak isotop asli tersisa versus yang telah meluruh, peneliti dapat menghitung kapan batuan itu memadat. Ini mirip dengan penanggalan karbon pada tulang atau kayu purba di Bumi, tetapi dengan elemen lebih berat seperti timbal, rubidium, dan strontium, jelas Srivastava.
Saat generasi kedua material batuan memadat, Bumi sudah terbentuk, sehingga kemungkinan besar mereka tidak banyak berkontribusi pada planet ini.
Banyak ilmuwan menyebut Jupiter sebagai arsitek tata surya karena gravitasinya yang sangat besar mempengaruhi orbit planet lain dan mengukir gas dan debu tempat mereka semua bermula. Kredit: Ilustrasi NASA/JPL-Caltech.
Tapi model ini mendukung gagasan bahwa kelahiran Jupiter pasti terjadi sangat awal, dalam 2 juta tahun pertama tata surya. Itu memberi waktu planet muda itu untuk membentuk dan mengatur sisa gas dan debu yang tersedia di sekitar matahari.
Temuan ini mencerminkan apa yang kini diamati astronom dengan teleskop kuat di sistem bintang lain yang sedang terbentuk, kata André Izidoro, asisten profesor di Rice dan penulis studi.
“Dengan melihat piringan muda itu, kita melihat awal mula planet raksasa terbentuk dan membentuk ulang lingkungan kelahirannya,” kata Izidoro dalam pernyataan. “Tata surya kita sendiri tidak berbeda. Pertumbuhan awal Jupiter meninggalkan tanda yang masih dapat kita baca hari ini, terkunci di dalam meteorit yang jatuh ke Bumi.”