Sistem Planet yang Tak Teratur

Sistem Planet yang Tak Teratur

Sebelum planet-planet menemukan jalannya untuk memiliki orbit yang stabil seperti saat ini, mereka bergoyang dan dorong-mendorong seperti halnya anak-anak kecil yang tidak bisa tenang.

Saat ini, teleskop Spitzer milik NASA berhasil menemukan bintang muda dengan bukti orbit hiperaktif yang mirip. Planet muda tersebut mengelilingi bintang yang diperkirakan merupakan objek mirip komet yang mengalami gangguan dan mengakibatkan terjadinya tabrakan sehingga melepas debu halo yang sangat besar.

Bintang tersebut, HR 8799 pada bulan November 2008 lalu diberitakan sebagai bintang pertama dari dua bintang yang citranya terekam memiliki planet.  Teleskop landas Bumi di Observatorium W.M Keck dan Observatorium Gemini yang berada di HAwaii, merekam citra dari 3 planet yang mengorbit pada area yang cukup jauh dari sistem, dengan massa ketiganya sekitar 10 massa jupiter. Planet lainnya yang terekam juga diumumkan pada saat yang sama dengan bintang Fomalhaut. Fomalhaut ditemukan dan dipotret oleh Teleskop Hubble milik NASA. HR 8799 dan Fomalhaut merupakan bintang muda yang jauh lebih masif dari Matahari.

Citra inframerah halo debu raksasa yang berada di sekitar bintang HR 8799. kredit : NASA/Spitzer

Sebelumnya, para astronom telah menggunakan Hubble dan Spitzer untuk mengambil citra piringan yang berotasi dari puing-puing keplanetan di sekitar Fomalhaut, yang jaraknya 25 tahun cahaya dari Bumi.  Bintang HR 8799 jaraknya 5 kali lebih jauh sehingga para ilmuwan sendiri meragukan apakah Spitzer mampu memotret piringannya. Ternyata… Spitzer berhasil.

Menurut Kate Su dari Universitas Arizona, sekaligus pimpinan tim peneliti sistem di HR 8799, “awan debu raksasa yang mengelilingi piringan itu sangat tidak biasa. Debu tersebut diperkirakan berasal dari tabrakan antar benda kecil yang mirip komet atau obyek es yang membentuk sabuk Kuiper di Tata Surya”. Gravitasi ketiga planet raksasa ini menyebabkan benda-benda yang lebih kecil terlontar dan bermigrasi di area sekeliling atau bertabrakan satu sama lainnya. Bahkan para astronom memperkirakan kalau ketiga planet tersebut masih belum bisa dipastikan kapan akan mencapai orbit yang stabil. Dengan demikian masih banyak kekerasan yang akan terus terjadi.

Sistem mengalami keadaan yang kacau dan semrawut. Tabrakan terjadi dimna-mana dan memenuhi awan besar itu dengan debu halus. Yang menarik, para ilmuwan berhasil mendapatkan hubungan langsung antara piringan planet dan planet yang terekam dalam citra. Penelitian pada piringan sudah lama dilakukan, dan hanya bintang  HR 8799 dan Fomalhaut yang merupakan dua contoh sistem yang dapat dipelajari hubunganya antara lokasi planet dan piringan.

Saat Tata Surya masih muda, ia juga melewati proses migrasi yang mirip. Jupiter dan Saturnus bergerak berkeliling, mengalami tabrakan dan melemparkan komet ke sekelilingnya bahkan kadang ke Bumi. Bahkan ada teori yang mengatakan kalau kejadian ekstrim pada fasa inilah yang dikenal dengan nama tabrakan besar (heavy bombardment), fasa yang diyakini dapat menjelaskan bagaimana Bumi memiliki air. Diperkirakan, komet yang mirip bola saljulah yang telah menghantam Bumi dan membawa cairan favorit penduduk Bumi, air.

Sumber : NASA/JPL/Spitzer

Tsunami Matahari - Salah Satu Kemampuan Matahari

Tsunami Matahari - Salah Satu Kemampuan Matahari

Di suatu waktu ada saatnya kamu harus percaya pada apa yang kamu lihat. Itulah yang coba dikatakan STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory) milik NASA pada para penelitinya tentang fenomena kontroversial di Matahari yakni “tsunami matahari”

Bertahun-tahun lalu, saat para ahli fisika matahari untuk pertama kalinya menyaksikan gelombang tinggi plasma panas yang berlomba di permukaan matahari, mereka menyangsikannya. Skalanya memang mengejutkan. Gelombang tersebut berkembang semakin tinggi bahkan melebihi Bumi dan menghasilkan riak dari titik pusat dengan pola sirkular sampai pada jarak jutaan km di sekitarnya. Para pengamat yang skeptis beranggapan kalau hal itu merupakan bayangan dari suatu tipuan mata namun bukan benar-benar sebuah gelombang.

Nah sekarang…. bisa dikatakan kebenaran itu terungkap. Tsunami Matahari itu benar-benar ada.

Tsunami Matahari yang disaksikan STEREO dari sudut yang berbeda. Kredit : STEREO/NASA

Pesawat ruang angkasa kembar, STEREO mengkonfirmasi kebenaran ini pada bulan Februari 2009 saat bintik matahari 11012 secara tak terduga meletus. Letusannya melemparkan milyaran ton awan gas (CME /coronal mass ejection) ke angkasa dan mengirim tsunami yang berpacu bergulung di permukaan matahari. STEREO berhasil merekam gelombang tersebut dari 2 posisi yang terpisah 90o sehingga para peneliti bisa mendapatkan gambaran yang lebih jelas dari kejadian tersebut.

Menurut Spiros Patourakos dari George Mason University, “Ini benar-benar sebuah gelombang. Bukan gelombang air tapi gelombang raksasa plasma panas an magnetisme.”

Secara teknis ia dinamai “mode cepat gelombang magnetohidrodinamil” atau gelombang MHD” . Yang dilihat STEREO itu memiliki ketinggian 100000 km dan bergerak dengan kecepatan 250 km/s memuat energi sebesar 2400 megaton TNT.  Bayangkan saja jika ini terjadi di Bumi.
Tsunami matahari ditemukan pada tahun 1997 oleh Solar and Heliospheric Observatory (SOHO). Pada bulan Mei tahun yang sama, ledakan CME terjadi dari area aktif pada permukaan matahari dan SOHO berhasil merekan kejadian ledakan saat itu. Menurut Joe Gurman dari Solar Physics Lab di Goddard Space Flight Center, saat itu mereka justru bertaya-tanya apakah itu sebuah gelombang atau sekedar bayangan dari ujung CME.
Sudut pandang tunggal yang dimiliki SOHO memang tidak cukup untuk mejawab pertanyaan yang ada. Tidak untuk gelombang yang pertama atau kejadian serupa yang terjadi di tahun-tahun berikutnya.

Pertanyaan itu tetap muncul sampai peluncuran STEREO di tahun 2006. Pada saat terjadinya erupsi bulan Februari 2009, STEREO-B sedang berada di atas lokasi ledakan sedangkan STEREO-A sedang berada pada sudut yang lain. Kondisi geometri yang sangat pas untuk memecahkan misteri yang ada bertahun-tahun.

Prominens yang berdansa. Kredit : NASA

Kondisi fisik gelombang telah terkonfirmasi melalui film pendek saat gelombang tersebut menabrak sesuatu. “Kami melihat gelombang itu dipantulkan oleh lobang korona (lobang magnetik pada atmosfer matahari) dan ada film menarik dari prominens matahari yang berosilaso setelah ia ditabrak oleh gelombang tsunami tersebut. ” kata Vourlidas dari NAVAL Research Lab di Washington DC.

Tsunami matahari ini tidak berbahaya bagi Bumi, namun sangat penting untuk dipelajari. Hasilnya dapat digunakan untuk mendiagnosa kondisi Matahari. Dengan melihat bagaimana si gelombang menyebar dan mlambungkan benda lain, kita bisa mengumpulkan informasi tentang atmosfer terendah di matahari.

Menurut Vourlidas, “gelombang tsunami juga dapat membantu dalam melakukan prakiraan cuaca angkasa. Seperti  tembakan yang tepat mengenai target, gelombang ini menandai area dimana erupsi atau letusan itu terjadi. Mengetahui lokasi ledakan akan sangat membantu kita untuk mengantisipasi jika suatu saat CME atau badai radiasi akan mencapai Bumi.”

Selain itu film yang disajika juga menarik setidaknya ini film yang berasal dari luar Bumi.

Sumber : Science@NASA

Supernova Dalam Teori Itu Benar – Benar Ada

Supernova Dalam Teori Itu Benar – Benar Ada

Para astronom berhasil mengidentifikasi supernova jenis baru yang pada awalnya hanya bisa diprediksi oleh teori dan belum pernah ada contoh yang bisa diamati. Supernova yang sedang meledak ini ditemukan para peneliti dari Berkeley  ternyata memiliki ledakan yang sebelumnya hanya bisa diperhitungkan secara teoretis.

aliran massa di antara bintang katai putih. kredit : Tony Piro

Dua tahun yang lalu, Lars Bildsten, profesor dari UCSB’s Kavli Institute for Theoretical Physics (KITP), beserta koleganya memprediksi keberadaan tipe baru dari supernova di galaksi jauh yang mereka sebut sebagai mekanisme tipe .Ia (koma Ia). Mekanisme ini diperkirakan melibatkan peledakan helium di katai putih yang melontarkan selubung kecil material. Ledakan teoretis ini diprediksi akan lebih redup dari sebagian besar supernova dan kecerlangannya akan mengalami naik turun hanya dalam beberapa minggu.

Perkiraan ini ternyata mendapat respon para astronom kalau supernova dengan perilaku seperti itu belum pernah terlihat. Nah, menurut Bildsten, saran yang ia berikan adalah teruslah mencari.

Adalah Dovi Pozananski, postdoctoral dari UC Berkeley yang menemukan supernova jenis ini dari hasil pengamatan yang ia lakukan pada tahun 2002, 7 tahun yang lalu. Supernova 2002bj yang ditemukan Dovi Pozanski dan kawan-kawannya ini memang memiliki kategori tersendiri karena spektrum yang dihasilkan menunjukan kalau ia berevolusi sangat cepat dan menghasilkan kombinasi elemen yang tidak umum.

Pada umumnya, supernova diklasifikasikan berdasarkan spektrum garis emisinya. Ada 2 tipe utama dalam pembagian kelas Supernova, yakni Tipe I dan tipe II. Supernova tipe I spektrumnya sukar ditafsirkan dan memiliki magnitudo mutlak mencapai 16, sedangkan supernova tipe II memiliki kecerlangan kira-kira 2 magnitud lebih lemah dengan spektrum mirip nova namun memiliki garis emisi lebih lebar dan kecepatan pelontaran yang lebih besar. Kedua tipe utama dalam supernova juga diperkirakan berasal dari ledakan bintang katai putih atau keruntuhan bintang masif.

Sebagian besar bintang memang mengakhiri hidupnya menjadi bintang katai putih dengan massa setara massa Matahari namun ukuran setara dengan radius Bumi. Akibatnya bintang itu menjadi sangat padat. Meskipun padat, obyek-obyek ini terbentuk dari campuran karbon dan oksigen ataupun dari helium murni, akan mengalami pendinginan dan temperaturnya demikian rendah sehingga tidak dapat menyokong terjadinya reaksi fusi. Nah pada kondisi tertentu dan memang cukup langka, dua obyek ini akan berada sangat dekat, saling mengorbit hanya dalam beberapa menit, seperti layaknya bintang ganda. Pada kondisi tersebut, akan terjadi aliran massa, dan disini heliumnya mengalir dari satu bintang katai putih ke bintang lainnya dan terakumulasi pada bintang katai putih yang lebih masif.

Peristiwa yang cukup langka ini kemudian memicu terjadinya kondisi yang sangat unik yakni pembakaran ternonuklir yang sangat eksplosif dan terjadilah lontaran lautan kelium yang sudah terakumulasi tadi. Elemen radioaktif yang tidak umum terbentuk berlebihan dalam  peleburan yang sangat cepat justru memicu terjadinya cahaya terang yang tampak pada materi tersintesa dan baru akan berakhir setelah beberapa minggu.
Peristiwa yang menimbulkan terang dari ledakan termonuklir di bintang katai putih memang sudah dikenal selama beberapa dekade dan digolongkan sebagai supernova tipe Ia. Mereka biasanya lebih terang dari seluruh galaksi selama lebih dari satu bulan dan sangat berguna dalam melakukan studi kosmologi. Kejadian yang diprediksi Bildsten dan kolaboratornya hanya memiliki kecerlangan satu per sepuluh untuk satu per sepuluh waktu dan kemudian dikenal sebagai supernova tipe .Ia (koma Ia).

Supernova 2002bj yang ditemukan Pozanski cocok dengan kriteria supernova tipe .Ia yang belum pernah teramati sebelumnya tersebut. Supernova 2002bj merupakan supernova yang berevolusi sangat cepat, sekitar 3-4 kali lebih cepat dari supernova pada umumnya dan kemudian menghilang dalam 20 hari. Kecerlangannya langsung redup begitu saja.  Menurut Poznanski seperti yang ia sampaikan pada Universe Today, ia sebenarnya tengah mencari Supernova Tipe II saat ia kemudian menemukan 2002bj. Reaksi pertamanya adalah kebingungan sampai kemudian ia menemukan kalau supernova yang ia lihat cocok dengan tipe .Ia. Ponanzki dan timnya kemudian melakukan analisa ulang dari data mereka untuk mendapatkan lebih banyak kepastian.

Ledakan yang dilihat pada 2002bj memang berbeda jika dibanding dengan ledakan pada tipe Ia, karena bintang katai putih lolos dari ledakan selubung helium. Pada kenyataannya, ada kemiripan dari 2002bj dengan nova dan supernova.  Nova terjadi saat materi – dalam hal ini hidrogen- runtuh ke dalam bintang dan terakumulasi dalam selubung sehingga mengalami pembakaran singkat saat ledakan termonuklir.  Nah, si 2002bj ini adalah “super” nova yang menghasilkan energi 1000 kali dari nova standar.

Sumber : University of California Santa Barbara, Universe Today

Matahari-Bumi, Bukan Satu-Satunya Pasangan Pendukung Kehidupan

Matahari-Bumi, Bukan Satu-Satunya Pasangan Pendukung Kehidupan

Keingintahuan manusia akan apa yang ada di luar Bumi selalu mengarah pada pertanyaan adakah Bumi lain di luar sana? Mungkinkah ada Matahari lain yang membentuk Bumi yang mirip dengan Bumi kita? Topik inilah yang juga diangkat dalam serangkaian presentasi di XXVII General Assembly of the International Astronomical Union (IAU) di Brazil.

Seberapa jarangkah kehidupan di alam semesta ini? Inilah yang coba diangkat dan diteliti oleh para ahli dari berbagai bidang seperti biologi, geologi, fisika, astronomi maupun astrobiologi. Keberadaan kehidupan di Bumi menjadikan kita sebagai penghuninya mencoba mencari jawabannya. Mungkin salah satunya adalah uniknya hubungan Bumi – Matahari yang memberikan kesempatan bagi kehidupan untuk tumbuh dan berkembang. Lantas bagaimana dengan bintang lainnya? adakah hubungan serupa yang membawa pertumbuhan kehidupan?

Matahari yang kita lihat sehari-hari bak bola api raksasa yang seakan dapat menelan kita. Bola api yang menakutkan dengan berat 300000 kali berat Bumi. Ia memancarkan sejumlah besar energi dan melontarkan gumpalan plasma panas jutaan kilometer ke ruang angkasa. Radiasi yang sangat kuat dari sumber energi ini bisa sangat fatal bagi obyek lain yang ada di dekatnya. Tapi bagi Bumi, yang mengorbit pada jarak yang aman dari letupan-letupan yang bisa menghacurkan serta terhindar dari kondisi untuk bermandikan radiasi, Matahari justru menyediakan energi yang cukup untuk mempertahankan keberlangsungan kehidupan. Saat ini di usianya yang tak lagi muda yakni 4,5 milyar tahun, Matahari sudah jadi lebih tenang meninggalkan keliaran masa mudanya di belakang.

Kondisi Matahari dalam usia yang berbeda. Kredit : IAU / Guinan

Edward Guinan, professor astronomi di Villanova University di USA bersama rekannya telah mempelajari bintang seperti Matahari yang berada pada siklus kehidupan awal dan akhir sebagai jendela asal mula kehidupan di Bumi sekaligus indikator kehidupan yang mungkin muncul di suatu tempat di alam semesta. Penelitian yang dilakukan Edward mengungkapkan Matahari pada usia mudanya berotasi 10 kali lebih cepat (sekitar 4 milyar tahun lalu) dibanding rotasinya saat ini. Semakin cepat bintang berotasi maka kerja dinamo magnetik di inti bintang akan semakin keras sehingga terbentuk medan magnet yang kuat. Akibatnya Matahari muda ini memancarkan sinar X dan radiasi ultra ungu beberapa ratus kali lebih kuat dibanding saat ini.

Tim lainnya yang dipimpin Jean-Mathias Grießmeier dari ASTRON, Belanda, meneliti tipe lainya dari medan magnetik yang mengelilingi planet. Mereka menemukan keberadaan medan magnetik planetari memainkan peran yang sangat penting dalam menentukan potensi kehidupan di planet lain. Medan magnetik planetari ini berfungsi untuk melindungi planet dari efek badai partikel saat bintang melontarkan massanya dari korona dan serangan terus menerus dari partikel angin bintang.

Menurut Grießmeier “Medan magnet planetari sangat penting karena mereka dapat melindungi planet dari kedatangan partikel bermuatan sehingga dapat menjaga atmosfer planet agar tidak ditiup. Selain itu medan magnetik juga berperan sebagai pelindungterhadap sinar X berenergi tinggi. Kurangnya medan magnetik intrinsik di Mars bisa jadi merupakan penyebab Mars tidak memiliki atmosfer saat ini.”

Guinan juga menambahkan “Matahari tampaknya bukan bintang paling sempurna untuk munculnya kehidupan. Meskipun memang sulit untuk ditentang mengingat kesuksesan Matahari dalam menopang kehidupan di Bumi”.

Hasil penelitian Guinan justru menunjukkan kalau bintang yang dapat menopang planet yang pas untuk kehidupan selama 10 milyar tahun adalah katai oranye yang lebih kecil dan lambat dengan masa hidup lebih panjang dari Matahari yakni 20-40 milyar tahun. Bintang yang dikenal juga dengan sebutan bintang K ini merupakang bintang stabil dengan zona habitasi tetap berada di area yang sama selama 10 milyar tahun. Bintang ini juga 10 kali lebih banyak dari Matahari dan memiliki potensi habitat untuk tumbuhnya kehidupan dalam jangka waktu yang lebih panjang.

Tak hanya itu, Guinan juga menemukan Bumi bukan satu-satunya model planet dimana kehidupan bisa tumbuh berkembang. Planet yang 2 – 3 kali lebih masif dari Bumi dengan gravitasi yang lebih besar dapat menahan atmosfer dengan lebih baik. Selain itu planet-planet tipe ini memiliki inti cairan besi yang lebih besar sehingga medan magnetiknya juga lebih kuat dalam melindungi planet dari serbuan sinar kosmik. Planet yang lebih besar juga lebih lambat untuk mendingin dan mengatur perlindungan magnetiknya.

Penelitian lain juga datang dari Manfred Cuntz dari University of Texas, di Arlington, USA. Bersama rekan-rekannya, ia meneliti kerusakan serta efek radiasi ultra ungu dari Bintang pada molekul DNA. Dari penelitian ini, mereka mempelajari efek pada potensi lain bentuk kehidupan ekstraterrestrial berbasis karbon di zona habitasi disekeliling bintang lain.

Menurut Cuntz, “Kerusakan signifikan yang terkait dengan sinar ultraungu terjadi dari UV-C yang dihasilkan dalam jumlah besar di fotosfer bintang F yang lebih panas dan di kromosfer bintang oranye dingin tipe-K dan juga di bintang merah tipe-M.”

Matahari sendiri merupakan bintang menengah yang ada di kelas G dan berwarna kuning. Bisa jadi lingkungan sinar ultraungu dan sinar kosmik di sekeliling bintanglah yang menentukan tipe kehidupan seperti apa yang bisa muncul di sekelilingnya.

Rocco Mancinelli, astrobiologis dengan SETI-nya di USA, menyatakan saat kehidupan terbentuk di Bumi 3,5 milyar tahun lalu, ia harus bisa menahan serangan radiasi ultraungu dari Matahari selama 1 milyar tahun sebelum oksigen dilepaskan oleh kehidupan yang terbentuk dan membentuk lapisan pelindung ozon. Mancinelli juga mempelajari DNA untuk dapat menyelidiki strategi perlindungan terhadap sinar ultraungu yang berevolusi di masa awal terbentuknya kehidupan dan tetap berlangsung sampai saat ini.

Seandainya ada kehidupan di sistem planet lain, kehidupan itu juga harus berjuang terhadap radiasi dari bintang induknya. Ini dilakukan untuk memperbaiki sekaligus melindungi organisme dari kerusakan yang dapat ditimbulkan sinar ultraungu.

Radiasi ultraungu menurut Mancinelli merupakan mekanisme selesi dimana ketiga domain kehidupan yang ada saat ini memiliki strateg perlindungan yang sama terhadap sinar ultraungu, yakni perbaikan mekanisme DNA, perlindungan di air dan di bebatuan. Dan semua ini masih meninggalkan jejaknya sampai saat ini tidak tersapu di masa awal Bumi.

Sampai saat ini para peneliti memang belum mengetahui apakah kehdupan itu memang ada dimana-mana dan mudah ditemukan, namun Guinan menyimpulkan, “Periode kemampuan diamnya kehidupan di Bumi sudah hampir berakhir – dalam skala waktu kosmologi. Dalam setengah milyar sampai satu milyar tahun lagi, Matahari akan semakin cerlang dan makin menghangatkan Bumi. Pada kondisi ini air akan sulit untuk berada pada kondisi cair, sehingga Bumi pun akan mengalami efek “runaway greenhouse” kurang dari 2 milyar tahun.”.

sumber : langit selatan