Apakah Vesta Berasal dari Pecahan Planet Tata Surya?

ASTEROID Vesta adalah salah satu objek terbesar di sabuk asteroid utama yang terletak antara orbit planet Mars dan Jupiter. Vesta memiliki sejumlah karakteristik unik yang membuatnya sangat penting dalam studi tentang awal mula tata surya.

Hasil laporan penelitian NASA terbaru Asteroid Vesta bisa jadi merupakan bongkahan besar planet yang terlempar dari planet induknya dan terlontar ke luar angkasa setelah terjadi tabrakan dahsyat empat setengah miliar tahun yang lalu.

Kesimpulan ini diperoleh para peneliti NASA setelah memetakan medan gravitasi Vesta dan cara asteroid bergerak di luar angkasa dengan saksama. Jika hal ini benar, maka pernyataan itu menepis gagasan bahwa asteroid ini sendiri sebenarnya adalah protoplanet yang terhenti.

Selama kelahiran tata surya, planet-planet diperkirakan terbentuk dan tumbuh melalui proses yang dikenal sebagai akresi inti, membangun diri mereka sendiri dengan menyapu puing-puing berbatu dan menambah massa melalui tabrakan dengan protoplanet lain.

Vesta dianggap sebagai protoplanet terakhir, sisa-sisa dari masa awal tata surya yang tidak pernah menjadi planet yang lengkap karena suatu alasan. Sebagai objek terbesar kedua di sabuk asteroid antara Mars dan Jupiter, Vesta memiliki lebar 326 mil atau 525 kilometer.

Objek ini dikunjungi oleh wahana antariksa Dawn milik NASA antara tahun 2011 dan 2012, ketika data dikumpulkan yang kini menyebabkan para ilmuwan planet berubah pikiran tentang sifat Vesta. Pengukuran awal terhadap Vesta menunjukkan bahwa asteroid itu terdiferensiasi, atau dengan kata lain, terdiri dari kerak luar, mantel, dan inti logam.

Diferensiasi ini terjadi ketika suatu benda cukup hangat sehingga unsur-unsur berat dapat tenggelam ke pusat, seperti yang terjadi di dalam Bumi dan planet-planet berbatu lainnya di tata surya. Untuk mengukur struktur internal suatu objek, para astronom perlu mengetahui momen inersianya.

Bayangkan seorang pemain seluncur es yang berputar ketika mereka menarik lengan mereka, mereka berputar lebih cepat daripada jika mereka mengulurkan lengan mereka. Dalam kasus asteroid seperti Vesta, gerakannya sebagian bergantung pada apakah asteroid tersebut mengandung inti padat (peseluncur es dengan lengan ditarik ke dalam) atau lebih homogen (peseluncur es dengan lengan terentang).

Ilmuwan mengukur momen inersia Vesta dengan melakukan eksperimen gravitasi. Sinyal radio yang dipancarkan kembali ke Bumi dari Vesta masa lalu mengalami pergeseran Doppler karena gravitasi, dan sinyal yang bergeser ini digabungkan dengan citra Dawn tentang lokasi kutub rotasi Vesta dan laju putarannya.

Dengan menggunakan ini, para ilmuwan dapat memodelkan momen inersia dan struktur interior Vesta. Investigasi awal pada tahun 2012 menyimpulkan bahwa Vesta dibedakan dengan inti yang berbeda. Inilah yang menyebabkannya digambarkan sebagai protoplanet planet embrionik.

Namun, pengukuran ini sulit dilakukan, sehingga menyisakan margin kesalahan yang signifikan. Dalam beberapa tahun sejak pengukuran tersebut dilakukan, teknik untuk mengkalibrasi dan memproses data gravitasi telah meningkat, dan analisis yang direvisi kini telah mencapai kesimpulan yang berbeda dari tahun 2012: bahwa Vesta tidak mengandung inti yang padat.

“Tidak adanya inti sangat mengejutkan,” kata Seth Jacobson dari Universitas Negeri Michigan, yang memimpin penelitian tersebut, dalam sebuah pernyataan. “Ini adalah cara berpikir yang sangat berbeda tentang Vesta,” papar seperti dikutip dari The Space.

Namun, temuan terbaru ini menjadikan Vesta sebagai sebuah paradoks. Permukaannya ditutupi oleh material vulkanik dan basaltik. Vulkanisme menghasilkan panas untuk membuat bagian dalamnya cukup lunak agar elemen yang lebih berat dapat tenggelam ke inti, tetapi seperti yang telah dilihat, data gravitasi memberi tahu  bahwa hal itu tidak terjadi.

Namun, bukti dari keluarga meteorit yang dikenal sebagai howardite-eucrite-diogenites (HED), yang terlempar dari Vesta pada suatu titik dalam sebuah tumbukan yang membentuk kawah, mendukung interpretasi vulkanik ini. Bagaimana para ilmuwan dapat menghubungkan vulkanisme yang meluas dengan kurangnya ­diferensiasi?

Jacobson menyarankan dua kemungkinan. Salah satunya adalah bahwa Vesta mulai mengalami diferensiasi, tetapi kemudian berhenti. Kita tahu bahwa Vesta mengandung batuan vulkanik, tetapi mungkin tidak ada cukup vulkanisme untuk menjaga bagian dalam Vesta tetap hangat cukup lama agar dapat terdiferensiasi sepenuhnya.

Ide ini tidak benar-benar didukung oleh bukti, karena sifat-sifat meteorit HED yang diketahui berasal dari Vesta tidak benar-benar mendukungnya. “Kami benar-benar yakin meteorit ini berasal dari Vesta, dan ini tidak menunjukkan bukti nyata adanya diferensiasi yang tidak lengkap,” kata Jacobson.

Kemungkinan lainnya, yang merupakan penjelasan yang disukai Jacobson, adalah bahwa Vesta sendiri terkikis dari sebuah planet selama tumbukan dahsyat. Jika Vesta berasal dari dunia lain yang terdiferensiasi, yang telah mengalami vulkanisme yang meluas, maka itu akan menjelaskan mengapa Vesta mengandung batuan vulkanik tetapi tidak terdiferensiasi sendiri.

Itu bukan hipotesis baru. Jacobson sebelumnya mengusulkan bahwa banyak meteorit yang jatuh ke Bumi pada awalnya merupakan bagian dari bongkahan besar yang terlempar dari planet akibat tumbukan raksasa selama era awal tata surya yang penuh kekacauan 4,5 miliar tahun yang lalu.

“Ide ini berubah dari saran yang agak konyol menjadi hipotesis yang sekarang kami anggap serius karena analisis ulang data misi NASA Dawn ini,” kata Jacobson.

Jika Vesta terlempar dari sebuah planet, maka itu juga berarti bahwa asteroid lain berpotensi menjadi pecahan yang telah terkelupas dari planet. Beberapa misi dalam perjalanan menuju asteroid misi Psyche NASA ke asteroid dengan nama yang sama, misi OSIRIS-APEX ke asteroid dekat Bumi Apophis, dan wahana antariksa Hera milik Badan Antariksa Eropa yang akan mengunjungi asteroid ganda Didymos dan Dimorphos, semuanya akan melakukan eksperimen gravitasi serupa untuk, antara lain, memodelkan struktur interiornya.

Temuan tersebut dapat mengubah apa yang diketahui tentang populasi asteroid. “Koleksi meteorit Vesta bukan lagi sampel benda di luar angkasa yang gagal menjadi planet,” kata Jacobson.  “Ini bisa jadi merupakan potongan-potongan planet kuno sebelum tumbuh hingga selesai sepenuhnya. Kita hanya belum tahu planet mana itu,” paparnya. hay