Halo semua, semoga diberikan kesehatan selalu, aamiin. Dahulu, ilmu pengetahuan hanya mengetahui bahwa Neptunus adalah planet terluar di Galaksi Bima Sakti. Hingga akhirnya, pada tahun 1930, Pluto ditemukan dan dianggap sebagai objek luar angkasa terluar dalam tata surya kita. Namun seiring berkembangnya ilmu pengetahuan, ditemukan bahwa masih ada benda lain di luar Pluto, yaitu Sabuk Kuiper. Sabuk Kuiper ini bukanlah sebuah planet, melainkan kumpulan objek kecil luar angkasa yang menarik untuk kita bahas. Pada postingan ini hanya menjelaskan tentang Sabuk Kuiper secara umum saja dan sebelumnya ada postingan yang mengungkap luasnya sabuk kuiper. Yuk, simak penjelasannya!
Baca juga: Rahasia Tersembunyi Tata Surya: Sabuk Kuiper Mengungkap Wilayah Luar Biasa Luas yang Belum Terungkap
Apa itu Sabuk Kuiper?
Sabuk Kuiper adalah sebuah cincin datar yang terdiri dari benda-benda kecil berbahan es yang mengorbit Matahari di luar orbit planet Neptunus. Sabuk ini dinamai berdasarkan nama astronom Belanda-Amerika, Gerard P. Kuiper. Sabuk Kuiper terdiri atas ratusan juta objek yang dianggap sebagai sisa-sisa pembentukan planet-planet luar, dengan orbit yang berada dekat dengan bidang tata surya.
Sabuk Kuiper diyakini menjadi sumber sebagian besar komet berperiode pendek yang diamati, khususnya yang mengorbit Matahari dalam waktu kurang dari 20 tahun, serta menjadi asal dari objek-objek es Centaur, yang memiliki orbit di wilayah planet-planet raksasa. Beberapa Centaur mungkin merupakan fase transisi dari objek Sabuk Kuiper [KBO] menjadi komet berperiode pendek. Meskipun keberadaannya telah lama diasumsikan, Sabuk Kuiper baru terdeteksi pada tahun 1990-an, ketika teleskop besar dan detektor cahaya yang lebih sensitif tersedia.
Penemuan Sabuk Kuiper
Awal penemuan sabuk kuiper ini pada tahun 1943 silam, yaitu ketika astronom Irlandia Kenneth E. Edgeworth berspekulasi bahwa distribusi benda-benda kecil di Tata Surya tidak berhenti pada jarak orbit Pluto. Kemudian, pada tahun 1951, Gerard Kuiper, seorang astronom Belanda-Amerika, memperkuat gagasan tersebut. Berdasarkan analisis distribusi massa benda-benda yang diperlukan untuk membentuk planet selama pembentukan Tata Surya, Kuiper menunjukkan bahwa harus ada sejumlah besar sisa benda-benda kecil berbahan es (dikenal sebagai inti komet yang tidak aktif) berada di luar orbit Neptunus.
Setahun sebelum itu, astronom Belanda Jan Oort telah mengajukan hipotesis keberadaan reservoir berbentuk bola yang jauh lebih besar, yang kini dikenal sebagai Awan Oort. Awan ini cukup untuk menjelaskan asal-usul komet periode panjang, yaitu komet dengan periode orbit lebih dari 200 tahun. Namun, Kuiper mencatat bahwa komet berperiode sangat pendek (kurang dari 20 tahun) memerlukan sumber yang lebih dekat dan lebih datar, sesuai dengan orbit planet-planet di Tata Surya. Penjelasan ini, yang ditegaskan kembali pada tahun 1988 oleh astronom Amerika Martin Duncan dan koleganya, menjadi argumen utama keberadaan Sabuk Kuiper hingga deteksi langsungnya.
Nama Sabuk Kuiper diambil dari Gerard Kuiper, yang mempublikasikan jurnal tentang keberadaan sabuk ini pada tahun 1951 pada artikel berjudul “On the Evolution of the Protoplanets“. Meskipun demikian, Kuiper tidak pernah melihat langsung objek-objek di Sabuk Kuiper. Ia hanya mengajukan hipotesis bahwa terdapat objek-objek lain di luar Neptunus selain Pluto.
Empat dekade kemudian, pada tahun 1992, dua astronom, Dave Jewitt dan Jane Luu, berhasil mengonfirmasi hipotesis tersebut. Mereka menemukan sebuah objek yang lebih jauh dari Pluto, yang kemudian diberi nama 1992 QB1 dan dipublikasikan dalam artikel berjudul “Discovery of the candidate Kuiper belt object 1992 QB1“. Sejak saat itu, banyak objek lain ditemukan di luar Neptunus dan Pluto, membuktikan kebenaran hipotesis Gerard Kuiper. Sebagai penghormatan, namanya diabadikan sebagai nama sabuk di luar Neptunus itu.
Baca Juga: Mengenal Planet Kerdil Di Tata Surya
Berdasarkan estimasi kecerahan, beberapa Objek Sabuk Kuiper (KBO) yang diketahui memiliki ukuran mendekati atau bahkan melebihi ukuran bulan terbesar Pluto, yaitu Charon yang memiliki diameter 1.208 km. Salah satu KBO yang terkenal yakni Eris, bahkan diperkirakan memiliki diameter dua kali lipat ukuran Charon, menjadikannya sedikit lebih kecil dari Pluto. Karena letaknya yang berada di luar orbit Neptunus (dengan radius rata-rata 30,1 AU atau sekitar 4,5 miliar km), KBO juga sering disebut sebagai Objek Trans-Neptunus (TNO).
Sejak tahun 1990-an, penemuan KBO besar seperti Eris memunculkan pertanyaan di kalangan astronom tentang status Pluto sebagai planet. Sebagian besar bukti menunjukkan bahwa Pluto sebenarnya adalah salah satu KBO yang kebetulan ditemukan jauh lebih awal, yakni 62 tahun sebelum penemuan 1992 QB1. Pada akhirnya, pada tahun 2006, Persatuan Astronomi Internasional (IAU) mengklasifikasikan Pluto dan Eris sebagai planet katai, menandai perubahan besar dalam cara kita memahami tata surya.
Subpopulasi Orbital Sabuk Kuiper
Sabuk Kuiper (KBO) memiliki beberapa subpopulasi orbital yang diklasifikasikan berdasarkan parameter seperti sumbu semimajor (jarak rata-rata dari Matahari), jarak perihelion (jarak terdekat dari Matahari), dan kemiringan orbit terhadap bidang tata surya. Berdasarkan parameter tersebut, KBO terbagi ke dalam tiga substruktur orbital utama berikut:
- Objek Resonansi
KBO dalam resonansi gerak rata-rata (MMR) dengan Neptunus. Sekitar 55.000 objek dengan diameter lebih dari 100 km berada dalam resonansi ini, di orbit mana mereka memiliki rasio bilangan bulat dengan periode orbit Neptunus. Contoh paling terkenal adalah Pluto, yang berada dalam resonansi 3:2, menyelesaikan dua orbit Matahari untuk setiap tiga orbit Neptunus. Objek dalam resonansi 3:2 ini disebut Plutino .
- Objek Klasik Panas
Subpopulasi ini mencakup KBO dengan inklinasi tinggi (sekitar 16°) dan jarak perihelion antara 35 hingga 40 AU dari Matahari. Diperkirakan terdapat sekitar 120.000 objek klasik panas dengan diameter lebih dari 100 km, termasuk beberapa yang berada di wilayah sabuk Kuiper bagian luar, terkadang disebut sebagai “sabuk Kuiper terpisah.”
- Objek Klasik Dingin
Objek ini memiliki orbit yang lebih stabil dan kemiringan orbit yang rendah (sekitar 2,6°), dengan jarak rata-rata antara 42,5 hingga 47,2 AU. Sekitar 75.000 objek dalam kategori ini memiliki diameter lebih dari 100 km. Subpopulasi ini juga mencakup “kernel”, yaitu inti kecil yang terdiri dari 25.000 objek dengan orbit paling stabil, terletak pada sumbu semimayor antara 43,8 dan 44,4 AU.
- KBO Hamburan
Subpopulasi ini terdiri dari objek yang memiliki interaksi gravitasi signifikan dengan Neptunus, sehingga orbitnya tidak stabil dalam skala waktu jutaan tahun. Objek-objek ini diyakini sedang dalam transisi menjadi objek Centaur atau komet periode pendek. Diperkirakan terdapat sekitar 3.000–15.000 KBO hamburan dengan diameter lebih dari 100 km.
- Estimasi Populasi
Jumlah total KBO yang masih belum pasti, terutama untuk objek kecil dengan diameter 1–10 km. Namun berdasarkan ekstrapolasi dari beberapa ratus objek yang telah diamati, populasi total Sabuk Kuiper diperkirakan lebih dari 100 miliar objek dengan diameter lebih dari 1 km.
- Pengaruh Gravitasi Neptunus
Neptunus memainkan peran penting dalam membentuk struktur orbital Sabuk Kuiper melalui pengaruh gravitasinya. Berdasarkan model “migrasi”, Neptunus awalnya terbentuk lebih dekat ke Matahari (sekitar 23 AU) sebelum bermigrasi perlahan ke orbitnya saat ini (30 AU). Proses migrasi ini menyebabkan banyak objek Sabuk Kuiper terjebak dalam resonansi gerak rata-rata dengan Neptunus. Hasilnya, terbentuk populasi objek resonansi seperti Plutino yang berada dalam resonansi 3:2 dengan Neptunus.
Namun model migrasi ini tidak sepenuhnya menjelaskan keberadaan populasi klasik musim panas, yang memiliki orbit lebih miring. Untuk menjelaskan struktur yang lebih kompleks ini, model “Nice” diusulkan. Model ini menyatakan bahwa planet-planet raksasa, termasuk Neptunus dan Uranus, awalnya berada dalam konfigurasi yang lebih padat sebelum tersebar ke lokasi saat ini akibat interaksi gravitasi. Model Nice memberikan penjelasan yang lebih baik tentang komponen klasik panas Sabuk Kuiper, tetapi kurang berhasil menjelaskan populasi dan komponen klasik dingin.
- Objek Sabuk Kuiper yang Langka
Selain KBO reguler, terdapat objek langka seperti Sedna, yang memiliki jarak perihelion 76,3 AU (11,4 miliar km). Sedna mungkin mewakili tepi terluar sabuk Kuiper atau populasi sumber yang sama sekali baru, dan terkadang diklasifikasikan sebagai bagian dari awan Oort bagian dalam.
Baca Juga: Sabuk Kuiper Mengungkap Wilayah Luar Biasa Luas yang Belum Terungkap
Penutup
Sabuk Kuiper merupakan salah satu wilayah paling menarik di tata surya yang menyimpan berbagai misteri tentang asal-usul dan evolusi objek-objek di tepi luar sistem kita. Dari objek klasik dingin hingga objek resonansi, dari sistem biner hingga keluarga seperti Haumea, setiap elemen memberikan wawasan berharga tentang proses pembentukan tata surya. Mungkin segitu saja yang dapat kami sampaikan mengenai Sabuk Kuiper. Semoga penjelasan ini bermanfaat dan menambah pengetahuan kita semua. Terima kasih!
Referensi:
- https://www.britannica.com/science/dwarf-planet Terakhir akses: 24 Desember 2024.
- https://www.kompas.com/tren/read/2024/05/31/194500365/membentang-jauh-melampaui-orbit-neptunus-apa-itu-sabuk-kuiper-?page=all Terakhir akses: 24 Desember 2024.
- https://www.liputan6.com/global/read/5556238/5-fakta-menarik-sabuk-kuiper-tempat-asal-para-komet?page=3 Terakhir akses: 24 Desember 2024.