Temuan Baru: Sistem Cincin Mengorbit Planet Kerdil di Tepi Tata Surya

Wawan Setiawan - Sabtu, 11 Februari 2023 | 13:00 WIB

ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Astronom temukan sistem cincin baru yang mengorbit planet kerdil bernama Quaoar.

Nationalgeographic.co.id - Para ilmuwan telah menemukan sistem cincin baru di sekitar planet kerdil di tepi tata surya. Sistem cincin ini mengorbit jauh lebih jauh daripada sistem cincin lainnya, mempertanyakan teori saat ini tentang bagaimana sistem cincin terbentuk.

Sistem cincin tersebut mengelilingi planet kerdil, bernama Quaoar, yang kira-kira setengah ukuran Pluto dan mengorbit Matahari di luar Neptunus.

Quaoar adalah planet kerdil di sabuk Kuiper, wilayah planetesimal es di luar Neptunus. Objek ini berdiameter sekitar 1.110 km atau sekitar setengah diameter Pluto. Objek tersebut ditemukan oleh astronom Amerika Chad Trujillo dan Michael Brown di Observatorium Palomar pada 4 Juni 2002.

Tanda air es di permukaan Quaoar telah ditemukan, yang menunjukkan bahwa kriovulkanisme mungkin terjadi di Quaoar. Sejumlah kecil metana juga hadir di permukaannya, yang hanya dapat dipertahankan oleh objek sabuk Kuiper terbesar. Kini, temuan terbaru sistem cincin yang dimilikinya menambah keunikan dari planet kerdil ini.

Temuan menarik ini telah diterbitkan di jurnal Nature pada 8 Februari 2023 dengan judul “A dense ring of the trans-Neptunian object Quaoar outside its Roche limit.” Temuan ini dibuat oleh tim astronom internasional menggunakan HiPERCAM—kamera berkecepatan tinggi yang sangat sensitif yang dikembangkan oleh para ilmuwan di University of Sheffield. Kamera tersebut dipasang pada teleskop optik terbesar di dunia, Gran Telescopio Canarias (GTC) yang berdiameter 10,4 meter di La Palma.

Instituto de Astrofísica de Andalucia

Sistem cincin Quaoar adalah yang paling unik dari yang lain karena posisinya yang sangat jauh.

Cincin terlalu kecil dan redup untuk dilihat secara langsung dalam sebuah gambar. Sebaliknya, para peneliti membuat penemuan mereka dengan mengamati okultasi, ketika cahaya dari bintang latar diblokir oleh Quaoar saat mengorbit Matahari.

Peristiwa tersebut berlangsung kurang dari satu menit, tetapi secara tak terduga didahului dan diikuti oleh dua penurunan cahaya, yang menunjukkan adanya sistem cincin di sekitar Quaoar.

Sistem cincin relatif jarang di tata surya kita. Seperti halnya cincin terkenal di sekitar planet raksasa Saturnus, Jupiter, Uranus, dan Neptunus, hanya dua planet kecil lainnya yang memiliki cincin—Chariklo dan Haumea.

Semua sistem cincin yang diketahui sebelumnya mampu bertahan karena mengorbit dekat dengan benda induknya, sehingga gaya pasang surut mencegah material cincin berakresi dan membentuk bulan.

Apa yang membuat sistem cincin di sekitar Quaoar luar biasa adalah bahwa ia terletak pada jarak lebih dari tujuh jari-jari planet. Ini dua kali lebih jauh dari apa yang sebelumnya dianggap sebagai radius maksimum, atau biasa disebut 'batas Roche'. Batas ini merupakan batas luar tempat sistem cincin dianggap mampu bertahan.

Sebagai perbandingan, cincin utama di sekitar Saturnus terletak dalam tiga jari-jari planet. Oleh karena itu, penemuan ini memaksa pemikiran ulang tentang teori pembentukan cincin.

Paris Observatory

Batas maksimum cincin ditandai dengan warna biru, tapi cincin Quaoar ditemukan melebihi batas tersebut.

"Tidak terduga untuk menemukan sistem cincin baru ini di tata surya kita, dan sangat tidak terduga untuk menemukan cincin sejauh ini dari Quaoar, menantang gagasan kami sebelumnya tentang bagaimana cincin semacam itu terbentuk,” kata Profesor Vik Dhillon, salah satu penulis studi dari Departemen Fisika dan Astronomi Universitas Sheffield.

“Penggunaan kamera berkecepatan tinggi kami—HiPERCAM—adalah kunci penemuan ini karena kejadiannya berlangsung kurang dari satu menit dan cincinnya terlalu kecil juga redup untuk dilihat di gambaran langsung,” tambahnya.

"Semua orang belajar tentang cincin Saturnus yang luar biasa ketika mereka masih kecil, jadi mudah-mudahan temuan baru ini akan memberikan wawasan lebih jauh tentang bagaimana mereka terbentuk," ujar Prof Vik Dhilon.

Studi tersebut melibatkan 59 akademisi dari seluruh dunia, dipimpin oleh Universitas Federal Rio de Janeiro di Brasil. Penelitian ini sebagian didanai oleh Science and Technology Facilities Council (STFC) dan termasuk enam universitas di Inggris—Sheffield, Edinburgh, St Andrews, Warwick, Birmingham, dan Universitas Terbuka.