GenZ Space
– Astronom telah lama berpendapat bahwa disk gas dan debu yang menghasilkan pembentukan planet di sekitar bintang muda hanya dapat bertahan kira-kira 10 juta tahun. Akan tetapi, temuan baru-baru ini melalui penggunaan Teleskop James Webb NASA menyiratkan bahwa pada bintang dengan massa kecil, disk tersebut bisa mempertahankan eksistensinya hingga mencapai masa 30 juta tahun.
Teleskop Webb mengungkapkan adanya lingkungan yang stabil dan kaya gas di sekitar bintang-bintang kecil, membuka kemungkinan baru bagi pembentukan planet yang lebih lama dari yang diperkirakan sebelumnya.
Ini bisa memberikan dampak signifikan dalam memahami perkembangan planet serta peluang adanya makhluk hidup di alam semesta lain. Sistem tertentu yang mendapat sorotan khusus ialah TRAPPIST-1, dimana planetsinya mungkin telah diberi lebih banyak waktu untuk berkembang dalam zonasi yang cocok bagi kehidupan.
‘Planet Factory’ di Tata Surya
Bila alam semesta mempunyai buku foto, pasti bakal terdapat banyak sekali gambarnya diselimuti oleh cincin gas dan debu yang sedang berotasi; sebuah lingkungan pembirukan bagi planet-planets di sekeliling bintang-bintang baru. Disini, disk tersebut menjadi sumber material utama dalam proses menciptakan planets, namun umumnya hanya tahan selama kira-kira 10 juta tahun sebelum pada akhirnya lenyap begitu saja.
Namun, para peneliti di Universitas Arizona telah mengungkapkan bahwa untuk bintang berukuran kecil dengan massa hanya seperseribu matahari atau kurang, diskus tersebut dapat bertahan lebih lama daripada perkiraan sebelumnya.
Dalam studi yang dirilis dalam jurnal Astrofisika Letter, kelompok yang dikendalikan oleh Feng Long dari Laboratorium Planet dan Bulan, Universitas Arizona, mengungkapkan bahwa mereka telah menemukan sebuah cakram protoplanet dengan usia 30 juta tahun—anjak tiga kali lipat dibanding estimasi sebelumnya.
“Dengan cara pandang tertentu, cakram protoplanet memperlihatkan kepada kita bentuk awal dari sistem planet, mencakup bagaimana Tata Surya kita kemungkinan terlihat ketika masih dalam tahap muda,” jelas Long, yang juga merupakan Sagan Fellow di Laboratorium Bumi dan Planetary.
Bagaimana Bintang Memengaruhi Umur Cakramnya
Umumnya, radiasi berenergi tinggi dari bintang muda akan mendorong gas dan partikel halus ke luar dari cakram, sehingga mengurangi material yang dibutuhkan untuk menciptakan planet. Akan tetapi, para peneliti berhasil mendeteksi sebuah bintang dengan nama formal WISE J044634.16–262756.1B, namun biasa dipanggil sebagai J0446B, yang terdapat dalam rasi bintang Columba kira-kira 267 tahun Cahaya jauh dari Bumi. Mereka menyadari bahwa disk pembentuk planet tersebut ternyata dapat bertahan selama tiga kali lipat periode waktu yang diduga sebelumnya.
“Walaupun telah diketahui bahwa kebanyakan cakram akan lenyap dalam kurun waktu 10 hingga 20 juta tahun, kami menemukan bahwa pada beberapa jenis bintang spesifik, cakram tersebut dapat bertahan selama yang lebih panjang,” ungkap Long.
Sebagai penyedia utama material dalam proses pembentukan planet, umur dari cakram debu ini akan mempengaruhi seberapa banyak waktu yang dimiliki oleh suatu sistem untuk menghasilkan planet.
Mengapa Kestabilan Kimia Penting dalam Formasi Planet?
Walaupun bintang kecil menjaga diskus debu mereka dalam periode yang cukup panjang, struktur kimianya tak banyak berubah. Peneliti mengungkapkan bahwa walaupun diskus tersebut bertahan hingga beberapa ratus juta tahun, susunan kimiawinya masih konstan. Hal ini menyiratkan bahwa kondisi kimia yang serupa bisa menciptakan kesempatan tambahan bagi pembentukan planet.
Dengan menganalisis kandungan gas dalam cakram, para peneliti memastikan bahwa cakram di sekitar J0446B bukanlah cakram puing (
debris disk
), yang umumnya terbentuk dari bahan-bahan akibat benturan antara asteroid-asteroid.
“Tim kami mengamati adanya gas semacam hidrogen serta neon, bukti kuat akan keberadaan bahan alami primer pada piringan putaran sekitar objek astronomi bernama J0446B,” jelas Chengyan Xie, salah satu mahasiswi doktoral dari Laboratorium Penelitian Luar Angkasa yang berpartisipasi dalam proyek tersebut.
Konsekuensi untuk Kehidupan di Luar Planet Bumi
Kehadiran cincin gas yang bersifat persisten memberikan dampak signifikan pada peluang untuk mendeteksi kehidupan ekstrasurya. Satu sistem spesifik yang telah menjadi pusat minatan peneliti adalah TRAPPIST-1, yang terletak kurang lebih 40 tahun Cahaya jauh dari Bumi. Di dalamnya ada tujuh planet dengan ukuran serupa Bumi yang memutar di sekeliling bintang red dwarf tersebut, dan tiga diantaranya ditempatkan secara strategis dalam zona yang cocok untuk pemukiman hidup.
Karena bintang dan cakram planet tersebut dapat bertahan selama waktu yang lama di rentang massa yang serupa dengan TRAPPIST-1, temuan ini amat signifikan bagi pemahaman kita tentang perkembangan sistem planet.
Ilaria Pascucci, seorang profesor ilmu planet dari LPL dan penulis utama kajian tersebut, mengatakan bahwa untuk mencapai tatanan orbit istimewa layaknya yang ditemukan pada sistem TRAPPIST-1, planet-planet itu perlu melakukan migrasi di dalam cakram. Proses ini hanya dapat terjadi jika ada gas hadir. Adanya gas secara berkelanjutan dalam cakram semacam ini bisa jadi merupakan faktor penting dibalik pola aneh TRAPPIST-1.
Apakah Yang Bisa Kami Petik Hikmah dari Disks Lama?
Menariknya, cakram protoplanet yang berumur panjang ini tak ditemui di sekitar bintang bersmassa tinggi layaknya Matahari, dikarenakan bintang tipe tersebut mengalami evolusi sangat pesat, memberikan durasi singkat bagi pembentukan planet.
Walaupun Tata Surya kita menempuh rute perkembangan yang unik, penelitian terhadap cakram yang tahan lama tersebut memberikan pemahaman penting tentang bagaimana planet-planet terbentuk dalam jagat raya. Peneliti menyebutkan bahwa ada jumlah bintang dengan massa kecil yang jauh lebih besar daripada bintang sejenis Matahari.
“Melalui pemahaman akan evolusi dari bintang-bintang bermassa rendah serta mengetahui lebih banyak tentang disko yang tahan lama, kita dapat melengkapi kesenjangan dalam koleksi gambar jagat raya,” jelas Long.
Temuan ini membuka peluang baru untuk mencari tahu ada tidaknya makhluk hidup di luar bumi dan menguji kembali pengetahouran kita tentang pembentukan planet, yang ternyata membutuhkan masa yang jauh lebih lama dibanding perkiraan kami sebelumnya.