Penemuan Cincin Komet Mengelilingi 74 Sistem Bintang, Ungkap Triliunan Eksokomet dan Sumber Air di Eksoplanet

CINCIN komet ditemukan mengelilingi 74 sistem bintang asing, mengungkapkan tidak hanya adanya triliunan eksokomet es, tetapi juga sumber sebagian besar air di sistem-sistem ini.

Penemuan yang disebut "sabuk planetesimal" ini dilakukan melalui pengamatan bersama oleh Atacama Large Millimeter Array (ALMA) di Cile dan Submillimeter Array (SMA) di Mauna Kea, Hawaii. Karena sabuk ini sangat jauh dari bintang pusatnya, mereka sangat dingin, dengan suhu berkisar antara -418 hingga -238 derajat Fahrenheit (-250 hingga -150 derajat Celsius). 

Mereka sebagian besar memancarkan cahaya pada panjang gelombang panjang, sehingga memerlukan ALMA dan SMA. Meskipun bagi kita satu milimeter terasa kecil, panjang gelombang tersebut jauh lebih besar daripada panjang gelombang nanometer cahaya optik dan panjang gelombang inframerah mikro yang terlihat oleh observatorium lain seperti Teleskop Luar Angkasa James Webb.

Baca juga : Penemuan Baru tentang Perubahan Atmosfer Planet Luar dalam 10 Tahun Pengamatan Hubble

Cahaya submillimeter yang terdeteksi ALMA dan SMA berasal dari "kerikil" kecil yang tak terhitung jumlahnya, hanya berukuran milimeter, yang terlempar dari tubuh komet yang lebih besar saat tubuh-tubuh tersebut bertabrakan dalam skala waktu kosmik.

Astronom mengatakan jenis sabuk ini cukup umum di antara eksoplanet. "Eksokomet adalah bongkahan batu dan es, setidaknya berukuran 1 kilometer, yang bertabrakan di dalam sabuk ini untuk menghasilkan kerikil yang kami amati di sini dengan array teleskop ALMA dan SMA," kata Luca Matrà dari Universitas Dublin dalam sebuah pernyataan. "Sabuk eksokomet ditemukan di setidaknya 20% sistem planet."

Di sistem tata surya kita sendiri, Sabuk Kuiper adalah wilayah benda-benda es, beberapa di antaranya terbang melalui tata surya bagian dalam sebagai komet, yang terletak jauh dari matahari pada jarak antara 30 hingga 55 unit astronomi (AU; satu AU adalah 149,6 juta kilometer/93 juta mil, yang merupakan jarak rata-rata antara Bumi dan matahari).

Baca juga : Misteri Ledakan Radio Cepat, Tabrakan Asteroid dan Bintang Neutron?

Eksokomet di luar tata surya kita sebelumnya telah terdeteksi oleh Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) milik NASA, ekornya bersinar saat melintas dekat bintang mereka, dan sabuk planetesimal telah diidentifikasi sebelumnya, namun tidak dalam jumlah sebanyak ini. Oleh karena itu, diperlukan survei yang lebih komprehensif ini. Matrà memimpin penelitian ini sebagai bagian dari program REsolved ALMA dan SMA Observations of Nearby Stars (REASONS).

"Gambar-gambar ini mengungkapkan keragaman yang luar biasa dalam struktur sabuk-sabuk tersebut," kata anggota tim REASONS, Sebastián Marino dari Universitas Exeter.

Ke-74 sabuk planetesimal ini ditemukan mengelilingi bintang-bintang yang berada dalam jarak 500 tahun cahaya dari tata surya kita. Mereka memiliki rentang usia, beberapa baru terbentuk, sementara yang lain sudah berusia miliaran tahun. Mereka ditemukan pada jarak puluhan hingga ratusan AU dari bintang pusatnya, dan beberapa sabuk ini terbelok atau memanjang, seolah-olah gravitasi dari planet atau planet-planet yang tak terlihat menariknya.

Baca juga : Ilmuwan Selidiki Peluang Kehidupan di Uranus dan Bulan-Bulannya

Namun, meskipun ada banyak perbedaan di antara mereka, pola-pola muncul.

"Misalnya, [survei ini] mengonfirmasi jumlah kerikil berkurang untuk sistem planet yang lebih tua karena sabuk kehabisan eksokomet besar yang bertabrakan, tetapi menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa penurunan kerikil ini lebih cepat jika sabuk berada lebih dekat dengan bintang pusat," kata Matrà. 

"Ini juga secara tidak langsung menunjukkan — melalui ketebalan vertikal sabuk — bahwa objek yang tak teramati sebesar 140 kilometer hingga seukuran bulan kemungkinan ada di sabuk-sabuk ini."

Baca juga : Pluto: Kontroversi Status Planet Kerdil dan Fakta Unik yang Tersembunyi di Baliknya

Secara umum, ada juga kecenderungan di antara 74 sabuk planetesimal ini untuk lebih besar dari yang diperkirakan, memanjang hingga jari-jari besar dari bintang pusatnya.

"Beberapa adalah cincin sempit, seperti gambaran kanonik dari 'sabuk' seperti Sabuk Edgeworth-Kuiper milik tata surya kita, tetapi sejumlah besar di antaranya lebar, dan mungkin lebih baik digambarkan sebagai cakram daripada cincin," kata Marino.

Kemungkinan ada bias pengamatan yang bekerja di sini; sabuk yang lebih kecil lebih dekat ke bintang mereka akan lebih hangat, dan oleh karena itu tidak akan memancarkan cahaya sebanyak pada panjang gelombang submillimeter, sehingga lebih sulit bagi ALMA dan SMA untuk mendeteksinya. Kemungkinan ini bisa ditindaklanjuti oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), yang bisa mendeteksi sabuk yang lebih hangat.

JWST juga dapat mencari struktur di luar kemampuan ALMA untuk meresolusi, seperti celah sempit dalam sabuk atau objek yang berkisar dari planet kerdil seperti Pluto hingga dunia penuh.

Alasan untuk REASONS, jika Anda memaafkan permainan kata-katanya, adalah untuk memberikan astronom lebih banyak panduan tentang bagaimana sabuk es ini terbentuk dan berkembang, serta mempelajari lebih lanjut tentang peran yang mereka mainkan dalam sistem planet secara keseluruhan.

Misalnya, seperti halnya komet, apakah mereka mengirimkan air ke dunia yang lebih dekat dengan bintang mereka, mungkin untuk kehidupan asing di dunia tersebut agar bisa bertahan? Atau apakah komet membawa kematian dari langit dengan menghantam dunia tersebut dan memusnahkan kehidupan? Dengan dapat membandingkan sabuk planetesimal ini di sekitar bintang lain dengan Sabuk Edgeworth-Kuiper kita sendiri, yang merupakan frontier yang saat ini sedang dijelajahi oleh pionir seperti misi New Horizons, astronom dapat mengungkap rahasia yang telah disembunyikan oleh wilayah beku ini. (Space/Z-3)