Di Astronomi, kamu akan berhadapan dengan angka-angka yang sangat besar yang tak terbayangkan sebelumnya. Nolnya sangat banyak, sampai-sampai kita pun mungkin sulit membayangkannya. Bahkan usia saya dan anda pun tak seberapa dibanding usia Bumi. Bumi dan juga Tata Surya saat ini dari sudut pandang kita mungkin sudah tua. Setidaknya untuk manusia, usia 4,6 miliar tahun itu jelas sudah sangat renta.
Di usia yang sedemikian “tua”, catatan sejarah kehidupan manusia pun tak mampu untuk bisa menceritakan bagaimana Bumi dan planet-planet di Tata Surya terbentuk. Keingintahuan manusia akan bagaimana kehidupan di Bumi bertumbuh tentunya akan membawa kita pada pertanyaan bagaimana Bumi serta planet lainnya terbentuk.
Bukan hal mudah untuk bisa mengetahui bagaimana Tata Surya terbentuk mengingat kita tidak bisa kembali ke masa lalu dan kita juga tidak punya contoh Tata Surya lain sebagai perbandingan. Kehadiran planet di bintang lain atau exoplanet baru dimulai 20 tahun lalu.
Penelitian selama berabad-abad membawa para astronom untuk membangun berbagai teori pembentukan Tata Surya. Karena tidak mungkin bagi kita untuk kembali ke masa lalu, maka teori yang dibangun haruslah menghasilkan Tata Surya yang kita kenal saat ini. Salah satu yang harus bisa dipenuhi adalah mekanisme pembentukan planet dalam waktu singkat, khususnya planet-planet raksasa.
Salah satu teori yang banyak diterima adalah teori akresi inti. Secara singkat, setelah bintang terbentuk, planet terbentuk dari materi gas dan debu yang ada di piringan di sekitar bintang. Materi tersebut saling bertabrakan dan bergabung membentuk planet-planet di Tata Surya baik planet kebumian maupun planet raksasa.!break!
Teori Pembentukan Planet RaksasaBagaimana planet raksasa terbentuk sangat penting. Di Tata Surya, planet raksasa mendominasi dalam hal massa dan juga momentum sudut. Bagaimana mereka terbentuk dan bisa menempati orbitnya saat ini memegang peran penting dalam evolusi Tata Surya.
Ada dua teori yang saat ini diperhitungkan dalam kaitan pembentukan planet raksasa. Yang pertama adalah teori akresi, dan yang kedua adalah teori ketidakstabilan gravitasi.
Menurut teori akresi inti, proses terbentuknya planet raksasa sama dengan planet kebumian. Kelahiran planet raksasa diawali dengan pembentukan inti planet dari debu yang ada di piringan protoplanet. Debu berakumulasi membentuk inti planet yang berukuran sampai beberapa massa Bumi. Setelah terbentuk, inti kemudian menangkap gas yang ada di piringan protoplanet sebelum gas menghilang atau tidak ada lagi.
Permasalahan dari teori akresi inti adalah bagaimana planet masif bisa terbentuk dengan cepat sebelum gas menghilang dari piringan protoplanet. Pertanyaan lain, apakah dalam waktu singkat inti Jupiter yang terbentuk sudah cukup masif untuk menangkap gas dalam jumlah besar.
Teori alternatif lainnya, planet raksasa terbentuk lewat ketidakstabilan di dalam piringan protoplanet. Dalam model ini, planet gas akan langsung terbentuk dari ketidakstabilan gravitasi di piringan protoplanet. Akan tetapi, model ketidakstabilan ini masih tidak dapat menjelaskan kelimpahan elemen berat di Jupiter dan Saturnus. Masalah lain, model ini tidak dapat menjelaskan asal muasal Uranus dan Neptunus. Meskipun demikian, terbentuknya planet raksasa melalui ketidakstabilan piringan protoplanet masih dimungkinkan, terutama di daerah piringan protoplanet yang jauh dari bintang. Sayangnya, pemodelan kelahiran planet raksasa lewat ketidakstabilan gas tidak pernah diujicoba pada kondisi piringan yag sesungguhnya. Diuji coba dalam bentuk pemodelan.!break!
Proses Kelahiran Planet RaksasaDari kedua model tersebut, model akresi inti menjadi teori yang paling diterima. Berbagai ujicoba dilakukan untuk menjawab pertanyaan dan permasalahan yang hadir dari teori tersebut. Intinya adalah bagaimana planet raksasa bisa terbentuk dengan cepat, sebelum gas menghilang dari piringan protoplanet.
Sebelum menjawab pertanyaan itu, mari kita simak dulu cerita kelahiran planet raksasa pada umumnya. Sama seperti planet kebumian, planet raksasa juga lahir dar proses akresi materi padat di dalam piringan protoplanet atau piringan cikal bakal planet. Di sini, debu yang ada berinteraksi dan saling mengikat membentuk planetesimal. Pada planet kebumian, proses ini memang membentuk planet.
Tapi untuk kasus planet raksasa, proses akresi materi padat berlangsung untuk membentuk inti planet. Planetesimal yang terus bertumbuh kemudian membentuk benda padat atau cikal bakal inti planet raksasa dengan selubung gas massa rendah. Pada tahap ini, laju penangkapan gas masih sangat rendah, Akibatnya tidak banyak gas yang ditangkap. Sampai ketika tidak ada lagi debu yang bisa diakresi atau diajak bergabung, maka laju pertambahan materi padat berkurang. Pada saat inilah laju penangkapan gas meningkat dan bahkan melebihi pertambahan materi padat.