Mencari Sabuk Kuiper Dalam Sistem Keplanetan

Dua tahun lalu, saya turut mengisi The International Conference on Mathematics and Natural Sciences (ICMNS) 2006 dengan mengajukan poster paper yang merupakan hasil awal dari riset saya untuk pemodelan sistem keplanetan menggunakan ACRETE milik Dole yang dibuat pada tahun 1970. Pemodelan tersebut dilandaskan pada model akresi sebagai model pembentukan dari Tata Surya.

Pemodelan dengan menggunakan ACRETE ini kami kembangkan sehingga dapat menganalisa kestabilan sistem yang terbentuk. Idenya sederhana, yakni meninjau gerak n-benda yang terjadi setelah seluruh planet terbentuk dengan mengaplikasikan syarat pertemuan untuk terjadinya tabrakan antara objek-objek di dalam sistem. Dari hasil penelitian yang saya lakukan dengan menerapkan pemodelan tersebut pada bintang-bintang yang memiliki planet (extrasolar), tampaknya keberadaan planet-planet serupa Jupiter adalah hal umum terutama pada bintang bermassa rendah. Bintang bemassa besar cenderung kehabisan gasnya selama massa pembentukan dan seandainya planet bisa terbentuk maka planet yang dihasilkan adalah planet batuan dan planet serupa venus.

Tahun ini dalam pertemuan ICMNS 2008, kami mengajukan sebuah poster paper dengan judul “Kuiper Belt Formation Using Planetary System Generator (PSG)”. PSG adalah nama yang saya berikan untuk ACRETE STARGEN yang saya modifikasi. Dalam paper ini kami melakukan tinjauan terhadap sistem-sistem yang terbentuk dalam hasil simulasi PSG untuk mendapatkan apakah objek-objek serupa Sabuk Kuiper bisa ditemukan dalam sistem yang terbentuk.

Dalam tinjauan ini PSG diaplikasikan pada 15 buah bintang dengan massa antara 0,24 – 100 massa Matahari. Parameter yang digunakan adalah massa 12 buah bintang yang saat ini diketahui memiliki planet serta 3 bintang lainnya merupakan bintang bermassa besar seperti Rigel, P Cygni dan Eta Carinae. PSG dijalankan untuk membentuk 250 sistem keplanetan pada masing-masing bintang. Dengan demikian saya memiliki 3750 sistem untuk dianalisa. Hasilnya objek-objek serupa Sabuk Kuiper umum ditemukan di setiap sistem yang terbentuk. Objek-objek tersebut berada di luar jarak 40 SA, atau lebih tepatnya berada pada area terluar Tata Surya. Yang menarik massa dari objek-objek kecil tersebut berada dalam rentang massa yang dimiliki planet katai seperti Pluto, Eris, Sedna, Makemake, Haumea atau massa yang lebih kecil lagi. Total massa objek serupa Sabuk Kuiper di sistem keplanetan yang dibuat dengan model PSG berada jauh di bawah 10 -13 massa Bumi yang diperkirakan sebagai batas atas dari massa total objek Sabuk Kuiper di Tata Surya.

Hal menarik lainnya adalah fakta ditemukannya 3 buah sabuk di bintang Epsilon Eridani yang saat ini dikethaui memiliki sebuah planet.  Di antara 3 sabuk tersebut, dua diantaranya adalah sabuk asteroid yang berada pada jarak 3 SA  (jarak sabuk asteroid di Tata Surya) dan sabuk kedua berada pada jarak 20 SA (lokasi dimana Uranus berada), dengan massa sebanding dengan massa Bumi. Sabuk ketiga yang ditemukan berupa cincin es yang membentang pada jarak 35 – 100 SA dari Epsilon Eridani. Waduk esini mirip dengan waduk yang ada di Tata Surya yang kita kenal sebagai Sabuk Kuiper. Materi yang ditemukan di cincin terluar Epsilon Eridani ini mengandung materi 100 kali lebih banyak dari di Sabuk Kuiper.

Di antara 12 bintang sistem extrasolar yang disimulasikan pada PSG, satu di antaranya adalah bintang Epsilon Eridani. Hasil simulasi menunjukan pada jarak 31-93 SA, terdapat objek berukuran planet katai atau yang lebih kecil dari itu. Bahkan terdapat juga objek-objek seukuran asteroid. Dengan membandingkan hasil pengamatan dan simulasi bisa kita lihat kalau sabuk asteroid ini adalah sebaran mater-materi yang umum terjadi pada sistem keplanetan. Memang baru ada dua sampel yang bisa dibandingkan yakni Tata Surya dan Epsilon Eridani, namun diharapkan di masa depan akan ada lebih banyak hasil observasi yang bisa mengkonfirmasi keberadaan Sabuk Kuiper di lapis luar sistem keplanetan.

Dari tinjauan terhadap seluruh sistem yang terbentuk, pada bintang bermassa kecil objek Kuiper yang terbentuk lebih banyak dibanding pada bintang yang massanya besar. Pada bintang bermassa besar gas yang ada di dalam sistem itu sudah habis terbakar oleh temperatur bintang yang besar. Akibatnya gas yang tersisa mengalami interaksi dengan debu yang ada membentuk planet. Sedikitnya objek Kuiper yang terbentuk karena debu yang merupakan materi pembetuknya sudah habis terpakai untuk pembentukan planet-planet di sistem tersebut. Bisa disimpulkan kalau objek-objek Kuiper yang ada di bagian terluar sistem merupakan sisa materi pembentukan planet ataupun serpihan materi yang muncul dari tabrakan objek-objek di dalam sistem.

live by grace and mercy of the Lord. a pilgrimage in this world. astronomy communicator. food lovers. mac mania. gamers. chatters. wine and hang out lovers.

You may also like

5 Comments

Leave a Reply

%d bloggers like this: