Sabuk Kuiper Lebih Luas dari yang Diperkirakan

Wilayah Sabuk Kuiper ternyata tidak seperti yang digambarkan selama ini. Hasil penginderaan wahana antariksa New Horizon, sabuk lebih luas membentang miliaran kilometer jauh dari yang diperkirakan.

Sabuk Kuiper (Kuiper belt) adalah sebuah wilayah di tata surya yang berada di sekitar orbit Neptunus. Menurut penghitungan yang ada sekarang ini, jaraknya antara sekitar 30 satuan astronomi (SA) sampai jarak 50 SA dari Matahari. Objek-objek di dalam sabuk Kuiper ini disebut sebagai objek trans-Neptunus.

Wilayah ini ditemukan pertama kali oleh Frederick C Leonard pada 1930 dan Kenneth E Edgeworth tahun 1943. Pada 1951, Gerard Kuiper mengemukakan bahwa sabuk tersebut merupakan sumber dari komet berumur pendek atau komet yang memiliki periode orbit kurang dari 200 tahun.

Atas kontribusi keduanya, wilayah tersebut dinamakan Sabuk Kuiper-Edgeworth, dinamai menurut kedua nama astronom tersebut. Mereka secara independen mengusulkan keberadaan sebuah wilayah yang mengorbit Matahari berisi debu kosmik berukuran kecil itu.

Sabuk dan objek-objek di dalamnya dinamai sesuai dengan nama Kuiper setelah penemuan (15760) 1992 QB1, nama untuk sebuah objek trans-Neptunus. Seperti objek trans-Neptunus pada umumnya, benda ini mengorbit Matahari dari jarak yang lebih jauh di luar garis orbit planet itu.

Saat ini pada ilmuwan menemukan wawasan baru tentang Sabuk Kuiper. Misi NASA melalui wahana antariksa New Horizons yang menemui Pluto pada 2015, kini telah melintasi wilayah terdalam dari Sabuk Kuiper. Wahana yang diluncurkan pada 19 Januari 2006 tersebut menghadapi badai debu kosmik. Hal ini yang mengisyaratkan mungkin ada lebih banyak hal yang terjadi di bagian terluar tata surya daripada yang dibayangkan selama ini.

Luar angkasa dipenuhi debu yang terbentuk dari partikel-partikel kecil yang berukuran mikron atau sepersejuta meter. Sebagian besar materi kecil di tata surya itu merupakan sisa sisa pembentukan planet, yang merupakan peristiwa yang menyebabkan banyak benda saling bertabrakan.

Saat ini, debu purba ini tercecer dari permukaan asteroid dan komet akibat tumbukan mikro meteorit. Kandungannya memunculkan "cahaya Zodiak" yang penuh teka-teki. Material ini meluas hingga ke wilayah terjauh tata surya. Para astronom masih belum sepenuhnya yakin dimana titik batas akhir dari Sabuk Kuiper.

Sabuk Kuiper terletak sangat jauh dan isinya berupa lapisan es sangat kecil dan redup, sehingga baru pada 1992, objek Sabuk Kuiper (Kuiper Belt Object/KBO) pertama di luar Pluto ditemukan.

Penemuan ini dilakukan oleh astronom Universitas Hawaii, Dave Jewitt dan Jane Luu. Namun sejak itu, ribuan KBO telah terlihat dan para astronom secara tentatif telah dapat mulai memetakan bagian luar tata surya.

Di luar Sabuk Kuiper terdapat cakram tersebar (scattered disk) yang dihuni oleh KBO yang tersebar dari Sabuk Kuiper akibat gelombang gravitasi yang datang dari planet terluar tata surya, Neptunus. Objek dalam ini cenderung memiliki orbit yang sangat elips dan cenderung tajam terhadap bidang tata surya dan dapat berjarak hingga ratusan satuan antronomi (SA) atau astronomical unit (AU) dari Matahari. Satu AU sama dengan jarak antara Bumi dan Matahari.

Penurunan Kadar Debu

Jauh di luar Sabuk Kuiper dan cakram tersebar terdapat awan Oort, wilayah bulat luas berisi benda-benda beku yang membentang lebih dari satu tahun cahaya dari Matahari. Meskipun jaraknya yang jauh membuat Awan Oort tidak pernah diamati secara langsung, para ilmuwan mengetahui keberadaannya karena orbit komet berperiode panjang dapat ditelusuri kembali ke sana.

Namun kini, temuan baru dari New Horizons mengancam untuk membalikkan banyak hal yang selama ini dianggap telah diketahui tentang tata surya bagian luar. Apalagi wilayah ini jauh lebih lebar dari yang diperkirakan sebelumnya.

"New Horizons melakukan pengukuran langsung pertama terhadap debu antarplanet jauh melampaui Neptunus dan Pluto, sehingga setiap pengamatan dapat mengarah pada penemuan," kata astronom Alex Doner dari Universitas Colorado Boulder dalam sebuah pernyataan dikutip dari space.com.

Jarak antara tepi luar Sabuk Kuiper dan matahari diperkirakan sekitar 50 unit AU. Satu AU sama dengan 149,5 juta kilometer. Pada 1 Januari 2019, New Horizons bertemu dengan KBO bernama Arrokoth, yang terletak pada jarak 44,5 AU dari Matahari saat ini.

New Horizons kini berada pada jarak sekitar 58,25 AU dari Matahari, setelah melewati batas 50 AU pada bulan April 2021. Hal ini tentu saja lebih jauh dari perkiraan sebelumnya tersebut.

Selama lima tahun terakhir, New Horizons seharusnya sudah menjelajah melewati tepi Sabuk Kuiper. Namun, karena KBO terpisah sejauh jutaan kilometer, New Horizons tidak akan menyadari secara visual bahwa wahana ini telah meninggalkan wilayah ini. Hal ini ditandai dengan adanya penurunan kadar debu antarplanet.

Salah satu kemungkinannya adalah kelebihan debu sebenarnya dihasilkan di dekat Matahari dan terhembus keluar dari Sabuk Kuiper karena tekanan sinar matahari yang bekerja pada partikel-partikel tersebut. Namun, tim Doner menganggap teori ini tidak mungkin terjadi.

"Gagasannya bahwa kita mungkin telah mendeteksi Sabuk Kuiper yang luas dengan populasi objek baru yang bertabrakan dan menghasilkan lebih banyak debu hingga memberikan petunjuk lain dalam memecahkan misteri wilayah terjauh di tata surya," kata Doner. hay/I-1