Ada Celah Misterius Antara Wilayah Luar dan Dalam Pada Awal Tata Surya

Sebuah analisis baru dari para ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology (MIT) menunjukan bahwa pada awal terbentuknya tata surya, ada celah misterius antara wilayah luar dan dalam. Celah tersebut terdapat di dekat lokasi sabuk asteroid sekitar 4.567 miliar tahun yang lalu. Rincian studi tersebut telah dipublikasikan di jurnal Science Advances pada 15 Oktober 2021.

Dijelaskan, pada awal terbentuknya, tata surya masih berupa 'cakram protoplanet' yang terdiri dari debu dan gas yang mengelilingi matahari. Cakram itulah yang dikemudian hari terus berputar, bergabung dan membentuk planet yang kita kenal saat ini.

Analisis dari para ilmuwan MIT terhadap meteorit kuno dan tempat lainnya menunjukan bahwa ada celah misterius di dalam piringan tersebut. Lokasinya sekitar sabuk asteroid yang terletak antara Mars dan Jupiter.

para ilmuwan mengamati pecahan aneh dalam komposisi meteorit yang telah mencapai Bumi. Batuan luar angkasa ini awalnya terbentuk pada waktu dan lokasi yang berbeda saat tata surya mulai terbentuk. Pecahan-pecahan yang telah dianalisis menunjukkan salah satu dari dua kombinasi isotop. Jarang ditemukan meteorit yang menunjukkan keduanya, sebuah teka-teki yang dikenal sebagai "dikotomi isotop".

Para ilmuwan telah mengusulkan bahwa dikotomi ini mungkin merupakan hasil dari celah di piringan tata surya awal. Tapi celah seperti itu belum dikonfirmasi secara langsung sebelumnya.

Pada penelitian ini, para ilmuwan menganalisis meteorit untuk mencari tanda-tanda medan magnet kuno. Saat sistem planet muda terbentuk, ia membawa serta medan magnet, yang kekuatan dan arahnya dapat berubah tergantung pada berbagai proses di dalam cakram yang berkembang. Saat debu purba berkumpul menjadi butiran yang dikenal sebagai chondrules, elektron di dalam chondrules selaras dengan medan magnet di mana mereka terbentuk.

Chondrules bisa lebih kecil dari diameter rambut manusia, dan ditemukan di meteorit hari ini. Pada penelitian ini, para ilmuwan mengkhususkan diri dalam mengukur chondrules untuk mengidentifikasi medan magnet kuno di mana mereka awalnya terbentuk.

Benjamin Weiss, profesor of planetary sciences in MIT's Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences (EAPS) kepada MIT News mengatakan, selama dekade terakhir, pengamatan telah menunjukan bahwa rongga, celah dan cincin biasa terjadi pada cakram di sekitar bintang muda lainnya.

"Ini adalah tanda-tanda penting tetapi kurang dipahami dari proses fisik di mana gas dan debu berubah menjadi matahari dan planet-planet muda," kata Weiss.

Peneliti mengatakan, celah tersebut di tata surya kita tetap menjadi misteri. Tapi, kemungkinannya itu dipengaruhi oleh Yupiter. Saat raksasa gas itu terbentuk, tarikan gravitasi yang sangat besar dapat mendorong gas dan debu ke pinggiran, menyebabkan celah di cakram yang sedang berkembang.

Penjelasan lain mungkin ada hubungannya dengan angin yang muncul dari permukaan piringan. Sistem planet awal diatur oleh medan magnet yang kuat. Ketika medan ini berinteraksi dengan piringan gas dan debu yang berputar, mereka dapat menghasilkan angin yang cukup kuat untuk mengeluarkan material, meninggalkan celah di piringan.

Terlepas dari asal-usulnya, celah di awal terbentuknya tata surya kemungkinan berfungsi sebagai batas kosmik, menjaga material di kedua sisinya agar tidak berinteraksi. Pemisahan fisik ini dapat membentuk komposisi planet-planet tata surya.

Misalnya, di bagian dalam celah, gas dan debu bergabung sebagai planet terestrial, termasuk Bumi dan Mars. Sementara gas dan debu terdegradasi ke sisi yang lebih jauh dari celah yang terbentuk di wilayah yang lebih dingin, seperti Yupiter dan raksasa gas tetangganya.

Penulis utama dan mahasiswa pascasarjana EAPS, Caue Borlina mengatakan, cukup sulit untuk melewati celah tersebut, dan sebuah planet akan membutuhkan banyak torsi dan momentum eksternal untuk melewatinya.

"Jadi, ini memberikan bukti bahwa pembentukan planet kita terbatas pada wilayah tertentu di awal tata surya," kata Borlina.