Di antara orbit Mars dan Yupiter terdapat wilayah berbentuk cincin yang disebut asteroid belt, tempat berkumpulnya sebagian besar batuan angkasa di tata surya kita. Sabuk asteroid ini sudah ada sejak tata surya terbentuk, tercipta dari material sisa yang gagal menyatu menjadi planet utuh akibat pengaruh gravitasi Yupiter.
Selama 4,6 miliar tahun terakhir, Yupiter terus membentuk sabuk asteroid melalui resonansi gravitasi—area di mana orbit asteroid selaras dengan orbit Yupiter, Saturnus, atau Mars. Kondisi ini dapat melemparkan asteroid ke bagian dalam tata surya atau ke luar menuju orbit Yupiter. Sementara itu, asteroid yang tidak terlempar terus bertabrakan dengan asteroid lain di sabuk ini, secara bertahap hancur menjadi debu. Oleh karena itu, sabuk asteroid perlahan-lahan menghilang.
Dalam sebuah studi baru yang belum menjalani peer review, para peneliti yang dipimpin oleh ilmuwan planet Julio Fernández dari Universidad de la Republica di Uruguay memperkirakan laju pengurangan massa sabuk tersebut. Temuan ini, yang saat ini tersedia di server preprint arXiv, menunjukkan bahwa bagian sabuk asteroid yang aktif secara tumbukan kehilangan sekitar 0,0088% massanya setiap satu juta tahun.
Proses penghilangan yang sangat lambat
Bagian sabuk yang aktif secara tumbukan merujuk pada asteroid yang cukup kecil untuk terlibat dalam tabrakan sering dan ejeksi dinamis—pada dasarnya semua asteroid kecuali benda-benda primordial besar seperti Ceres, Vesta, dan Pallas. Kehilangan massa sebesar 0,0088% per juta tahun mungkin terdengar kecil, tetapi dalam rentang waktu yang sangat panjang, jumlahnya menjadi signifikan.
Fernández dan rekan-rekannya memperkirakan bahwa 3,5 miliar tahun lalu, sabuk asteroid mungkin mengandung 50% lebih banyak massa, dengan laju kehilangan dua kali lipat dari saat ini. Perkiraan itu sesuai dengan tingkat dampak yang lebih intens yang tercermin dalam catatan geologis Bumi dan Bulan, menurut para peneliti.
Ke mana asteroid yang hilang itu berakhir? Menurut perhitungan para peneliti, sekitar 20% melarikan diri ke luar angkasa, kadang-kadang memasuki orbit Bumi dan bahkan terjun melalui atmosfer kita sebagai meteor. Sisanya yang 80% digiling menjadi debu meteorit yang menyaring ke dalam zodiacal cloud—awan debu tebal berbentuk panekuk yang mengorbit Matahari di dalam tata surya bagian dalam.
Apakah sabuk asteroid akan hilang sepenuhnya?
Penelitian sebelumnya telah memperkirakan bahwa massa gabungan semua asteroid di sabuk saat ini kira-kira setara dengan hanya 3% dari massa Bulan. Meski demikian, dibutuhkan waktu yang sangat-sangat lama bagi sabuk untuk menghilang sepenuhnya hanya melalui penghancuran dan ejeksi dinamis. Kematian Matahari—yang diproyeksikan terjadi dalam sekitar 5 miliar tahun—akan menghancurkannya lebih cepat dari itu.
Studi ini memberikan jawaban atas pertanyaan yang arguably lebih penting: Pada tingkat berapa sabuk asteroid melontarkan batuan angkasa yang berpotensi menghantam Bumi? Selain itu, dengan mengekstrapolasi laju ejeksi dinamis ke masa lalu, para peneliti menyajikan data yang dapat membantu ilmuwan lebih memahami sejarah tumbukan yang membentuk permukaan planet kita.