Sebuah benda langit baru ditemukan dalam tata surya kita. Ia kecil saja, hanya seukuran antara 150 hingga 500 meter, setara sebuah bukit kecil. Semula ia diidentifikasi sebagai komet, namun belakangan diklasifikasikan ulang menjadi asteroid. Meski kecil mungil, laksana sebutir pasir di tengah keluasan tata surya kita, kini semua mata memelototinya lekat-lekat. Sebab inilah asteroid alien, asteroid yang tak lahir atau berasal dari tata surya kita. Asteroid yang tak terikat pada satu bintang induk pun dalam galaksi ini, alias asteroid yatim. Inilah asteroid pengelana, yang hanya singgah sebentar dalam tata surya kita lantas pergi lagi untuk seterusnya.
Gambar 1. Asteroid A/2017 U1, nampak sebagai bintik putih kecil di tengah-tengah citra (foto) dengan latar belakang garis-garis putih. Diabadikan dengan teleskop William Herschell (4,2 meter) di Observatorium La Palma, Canary (Spanyol) pada 25 Oktober 2017 TU. Teleskop disetel mengikuti gerak asteroid, sementara gerak asteroid tidak sama dengan gerak semu bintang-bintang di latarbelakang. Sehingga bintang-bintang tersebut terlihat sebagai garis-garis. Sumber: Observatorium La Palma, 2017.
Para Yatim di Langit
Asteroid dan komet adalah benda langit berukuran mini, jauh lebih kecil ketimbang kelompok planet dan planet-kerdil, namun menjadi bagian integral tata surya kita. Seperti halnya penduduk tata surya kita umumnya, asteroid dan komet terbentuk dari awan gas (nebula) raksasa kaya gas Hidrogen (H2). Nebula ini mungkin sebesar Nebula Waluku (Orion) yang legendaris itu. Akibat gangguan eksternal, mungkin hempasan gelombang kejut peristiwa bintang meledak (supernova) didekatnya, nebula mulai mengerut, memadat dan berpilin hingga terpecah-belah menjadi ribuan pecahan. Masing-masing pecahan itu terus berpilin, memadat dan memipih layaknya cakram.
Salah satu pecahan nebula itu, dengan diameter sekitar 200 SA (satuan astronomi, 1 SA = 149,6 juta kilometer), adalah cikal bakal tata surya kita. Pusat cakram yang terus memadat dan memanas lantas berkembang menjadi Matahari pada sekitar 4,6 milyar tahun silam. Sementara sisanya, dengan massa total antara seperseribu hingga sepersepuluh Matahari, berupa butir-butir planetisimal. Sebagian diantaranya bergabung dengan sesamanya hingga terus membesar menjadi protoplanet. Dari protoplanet inilah terbentuk planet dan planet-kerdil dengan sejumlah satelit alamiahnya. Sementara sisanya, yang gagal menjadi protoplanet, tetap terserak sebagai planetisimal dan kometisimal (calon inti komet). Total massa planetisimal dan kometisimal diperkirakan mencapai 35 kali massa Bumi.
Gambar 2. Migrasi planet-planet besar dalam masa bayi tata surya kita, dalam simulasi dengan rentang waktu sejak 20 juta tahun sebelum hingga 30 juta tahun sesudah migrasi. Sebelum migrasi nampak lima planet besar berdesakan di tempat sempit. Urutannya dari yang terdekat ke Matahari: Jupiter purba, Saturnus purba, planet tak dikenal, Neptunus purba dan Uranus purba. Pasca migrasi, planet tak dikenal terlempar keluar sementara Neptunus dan Uranus saling bertukar posisi. Sehingga urutannya menjadi Jupiter purba, Saturnus purba, Uranus purba dan Neptunus purba. Sumber: David Nesvorny/SWRI, 2016.
Saat itu rentang jarak antara 5,5 hingga 17 SA dari Matahari dijejali lima planet purba raksasa. Sementara planetisimal dan kometisimal terserak sejak radius 17 SA hingga 35 SA. Empat dari planet purba ini di kemudian hari menjadi Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus yang kita kenal. Jupiter purba berkedudukan paling dekat ke Matahari, disusul Saturnus purba. Yang paling ganjil adalah Uranus purba dan Neptunus purba, dimana orbit Neptunus purba justru lebih dekat ke Matahari. Hal yang berkebalikan dibanding masakini.
Satu hal penting saat itu adalah Jupiter purba dan Saturnus purba saling berinteraksi gravitasi dengan planetisimal dan kometisimal di sekelilingnya masing-masing. Sehingga Jupiter purba perlahan mulai menjauhi Matahari sementara Saturnus purba sebaliknya, perlahan malah mendekat. Mulailah keduanya menunjukkan tanda-tanda saling tertarik (secara gravitasi). Hingga tibalah kesempatan, sekitar 500 hingga 600 juta tahun pasca lahirnya tata surya kita, Jupiter purba beresonansi orbital dengan Saturnus purba. Saat itu bilamana Jupiter purba tepat dua kali mengelilingi Matahari, maka Saturnus purba pun tepat sekali melakukannya. Hal itu terjadi kala orbit Jupiter purba 5,5 SA dari Matahari sementara orbit Saturnus purba 8,7 SA. Resonansi orbital menghancurkan keseimbangan rapuh yang selama ini menjaga kelima planet besar itu di lokasinya masing-masing. Terjadilah migrasi planet.
Jupiter purba terlempar lebih mendekati Matahari, menempati orbitnya sekarang (5,2 SA). Sebaliknya Saturnus purba terdorong menjauh, kini berada pada orbit 9,6 SA. Gerak berlawanan arah dua planet raksasa ini berdampak dramatis pada Neptunus dan Uranus purba. Keduanya terdorong menjauh. Neptunus purba terdorong dahsyat hingga melampaui orbit Uranus dan menjadi planet terluar (sejauh 30 SA). Sementara Uranus purba terdorong keluar pula namun tidak seberapa jauh dan kini menempati orbit 19 SA. Sebaliknya planet besar kelima terdorong demikian dahsyat hingga menempati orbit yang sangat jauh atau malah bahkan terusir keluar dari tata surya kita.
Migrasi planet-planet raksasa juga membuat planetisimal dan kometisimal ibarat kawanan milyaran lebah yang mendadak digebah. Mereka terdorong lintang pukang, dipaksa mencari posisi baru yang lebih stabil. Sebagian kecil terdorong mendekat ke Marahari hingga ‘bersarang’ di antara orbit Mars dan Jupiter. Inilah Sabuk Asteroid Utama, hunian mayoritas asteroid yang kita kenal. Sebagian kecil lainnya didorong menjauh hingga menempati dua ‘sarang’ baru, yang adalah hunian calon komet di tata surya. Masing-masing Sabuk Kuiper-Edgeworth dan awan komet Opik-Oort. Sabuk Kuiper-Edgeworth mirip cakram Sabuk Asteroid Utama, namun lebih besar dan merentang dari orbit Neptunus hingga sejauh 50 SA dari Matahari. Sedangkan awan komet Opik-Oort berbentuk donat (torus) hingga bulat membola, yang merentang dari 2.000 SA hingga sejauh 50.000 SA. Sedangkan sebagian besar planetisimal dan kometisimal justru terdorong sangat jauh hingga terusir keluar dari lingkungan tata surya kita.
Gambar 3. Orbit asteroid A/2017 U1 pada 25 Oktober 2017 TU terhadap orbit planet-planet inferior. Nampak asteroid berasal dari belahan langit sebelah utara ekliptika dan bergerak secara retrograde atau berlawanan arah dengan arah gerakan planet-planet inferior pada umumnya. Sumber: NASA, 2017.
Planet, planetisimal dan kometisimal yang terusir itu melanglang buana di ruang antar bintang. Mereka tak terikat pada satu bintang induk pun. Planet yang terusir dikenal sebagai planet yatim. Sementara planetisimal dan kometisimal terusir menjadi asteroid yatim dan komet yatim. Bilamana tata surya kita saja pernah mengusir mereka dari dalam sejarahnya, maka tata surya non-Matahari (yang kini bejibun banyaknya yang telah diketahui) pun bisa berperilaku serupa. Dan terbuka peluang tata surya kita dilintasi oleh planet/asteroid/komet yatim yang terusir dari suatu tata surya non-Matahari.
Karakteristik
Pada 18 Oktober 2017 TU (Tarikh Umum), sistem teleskop Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) yang berpangkalan di Observatorium Haleakala, Hawaii (Amerika Serikat) merekam sebuah benda langit sangat redup. Magnitudo semunya hanya +21, 630 kali lipat lebih redup ketimbang Pluto. Magnitudo absolutnya + 22,2. Jika diasumsikan kemampuan permukaannya memantulkan kembali sinar Matahari adalah 10 %, maka diameternya 160 meter. Belakangan diameternya diprakirakan sekitar 500 meter. Awalnya ia memperlihatkan ketampakan coma (kepala) khas komet. Maka ia diklasifikasikan sebagai komet dengan kode C/2017 U1 Panstarrs sesuai tatanama yang berlaku (C = comet). Namun begitu bukan diameternya maupun sifat kometnya yang segera menyedot perhatian, melainkan orbitnya. C/2017 U1 Panstarrs ternyata menyusuri orbit hiperbolik dengan nilai kelonjongan (eksentrisitas) cukup besar, yakni di sekitar 1,2. Maka sebersit curiga pun muncul, benda langit ini mungkin bukan penduduk asli tata surya.
Gambar 4. Asteroid A/2017 U1, nampak sebagai bintik putih kecil sangat redup yang ditandai sepasang garis rambut (garis vertikal dan horizontal) di tengah citra (foto). Diabadikan dengan teleskop Schmidt (0,4 meter) di Observatorium Great Shefford (Inggris) pada 27 Oktober 2017 TU. Perhatikan, teleskop disetel mengikuti gerak asteroid dan kamera dibuka selama total waktu 1 jam 45 menit. Sehingga asteroid yang sangat redup bisa dicitra sementara bintang-bintang nampak sebagai garis-garis. Sumber: Observatorium Great Shefford, 2017.
Kita telah melihat ratusan komet dengan orbit hiperbola sepanjang sejarah peradaban. Komet seperti ini selalu memliki kelonjongan lebih dari 1. Ia hanya sekali melintasi titik perihelion (titik terdekat dalam orbitnya ke Matahari) untuk kemudian meluncur keluar dari tata surya kita. Akan tetapi seluruh komet itu memiliki kelonjongan kurang dari 1,06. Analisis lebih lanjut dengan memperhitungkan titik barisenter Matahari dan Jupiter menunjukkan seluruh komet itu pada dasarnya masih terikat dengan tata surya kita. Sehingga ditafsiri sebagai komet yang berasal dari tata surya kita sendiri, khususnya dari awan komet Opik-Oort. Akan tetapi C/2017 U1 Panstarrs ini berbeda.
Observasi demi observasi memproduksi bejibun data yang kian memperjelas karakter benda langit ini. Melalui teleskop VLT/Very Large Telescope (diameter cermin obyektif 8,2 meter) yang dioperasikan ESO (European Southern Observatory) di Gurun Atacama, Chile, pada 25 Oktober 2017 TU diketahui benda langit ini tidak lagi menampakkan coma. Sehingga ia diklasifikasikan ulang sebagai asteroid dan dikodekan sebagai A/2017 U1 (A = asteroid). Secara akumulatif hingga 26 Oktober 2017 TU telah terkumpul 59 data sehingga karakter asteroid unik ini bisa lebih terungkap.
Asteroid A/2017 U1 memiliki orbit dengan kelonjongan 1,19 atau tak jauh berbeda dengan data awal. Inklinasi orbitnya 122,4º, menandakan ia bergerak secara retrograde. Perihelionnya cukup dekat, yakni 0,25 SA (37 juta kilometer) dari Matahari yang dicapainya pada 9 September 2017 TU pukul 18:09 WIB lalu. Terhadap orbit Bumi, orbitnya memiliki jarak terdekat (MOID) sebesar 0,095 SA (14 juta kilometer). Namun demikian titik terdekat asteroid ini ke posisi Bumi direngkuh pada 15 Oktober 2017 TU pukul 00:51 WIB, dalam jarak 24 juta kilometer. Pada saat itu pula asteroid A/2017 U1 telah terdeteksi lewat sistem penyigi langit Catalina Sky Survey. Meski pengelolanya baru menyadarinya dalam 12 hari kemudian.
Ada tiga hal yang menjadi indikasi kuat asteroid A/2017 U1 adalah asteroid yatim. Pertama, nilai kelonjongan orbitnya. Kecuali ada kekeliruan dalam astrometrinya, kelonjongan orbit A/2017 U1 terhadap titik barisenter Matahari dan Jupiter adalah 1,18 baik sebelum maupun sesudah lewat perihelion. Sehingga ia tidaklah terikat dengan tata surya kita. Besarnya kelonjongan orbit berimplikasi pada kecepatan yang cukup besar pula. Saat lewat di titik terdekatnya ke Bumi, asteroid A/2017 U1 melesat dengan kecepatan relatif 60 km/detik. Maka kecepatan-lebih hiperboliknya, yakni kecepatan benda langit di ruang bebas dalam orbit hiperbolik, berkisar 26 km/detik. Bandingkan dengan komet Bowell (C/1980 E1), benda langit dengan kelonjongan terbesar sebelumnya (yakni 1,06), dengan kecepatan-lebih hiperbolik hanya 3 km/detik.
Gambar 5. Spektrum asteroid A/2017 U1 sebagaimana diabadikan Observatorium La Palma pada 25 Oktober 2017 TU dalam kanal inframerah dan cahaya tampak. Tidak terdeteksi satu fitur khas pun di sini. Sementara kemiringannya mirip dengan benda langit anggota Sabuk Kuiper yang berwarna merah normal. Sumber: Observatorium La Palma, 2017.
Yang kedua adalah arah kedatangannya. Asteroid A/2017 U1 datang dari arah yang hanya berselisih 6º terhadap Solar apex. Solar apex adalah titik arah gerak Matahari (beserta segenap tata surya kita) relatif terhadap bintang-bintang tetangganya. Sehingga Solar apex, secara statistik, menjadi titik yang paling memungkinkan bagi planet/asteroid/komet alien untuk masuk berkunjung ke tata surya kita.
Dan yang ketiga adalah warnanya. Pada waktu yang hampir sama dengan observasi teleskop VLT, teleskop WHT/William Herschell Telescope (diameter cermin obyektif 4,2 meter) di Observatorium La Palma di pulau Canary (Spanyol) juga menatap A/2017 U1 lekat-lekat. Spektrum yang ditangkapnya menunjukkan asteroid A/2017 U1 cenderung berwarna merah. Lebih mirip dengan karakter paras benda langit penduduk Sabuk Kuiper-Edgeworth dan sama sekali tak mirip asteroid penduduk cakram Sabuk Asteroid Utama.
Potensi
Gambar 6. Hasil simulasi dimensi kawah produk tumbukan bilamana asteroid A/2017 U1 jatuh ke Jakarta (titik Gedung DPR-MPR) pada kecepatan awal 60 km/detik dan asteroid dianggap sebagai batu berpori dengan diameter 400 meter. Lebar kawah adalah 3,7 kilometer dengan kedalaman 440 meter. Energi tumbukan mencapai 18.100 megaton TNT. Sumber: DowntoEarth, 2017.
Dengan perihelion kurang dari ambang batas 1,3 SA maka asteroid A/2017 U1 diklasifikasikan sebagai asteroid-dekat Bumi. Namun karena jarak terdekatnya ke Bumi masih lebih besar dibanding ambang batas 0,05 SA maka A/2017 U1 tidak tergolong asteroid berpotensi bahaya (bagi Bumi). Sehingga peluangnya untuk bertubrukan dengan Bumi adalah nol.
Kabar ini tentu melegakan. Sebab jika ia tepat menuju ke Bumi, maka dampaknya dahsyat. Simulasi dengan Down2Earth memperlihatkan bila diameternya 400 meter, komposisi berpori-pori (massa jenis 1.500 kg/m3) dan melesat secepat 60 km/detik ke Bumi, tepat sebelum memasuki atmosfer energi kinetiknya sebesar 21.600 megaton TNT. Sepanjang menembus atmosfer, kecepatannya akan berkurang sedikit sehingga kala tiba di paras Bumi masih secepat 54,9 km/detik dengan energi tumbukan setara 18.100 megaton TNT.
Itu hampir menyamai kandungan energi pada segenap hululedak nuklir yang pernah ada di Bumi pada puncak Perang Dingin. Pelepasan energi sebesar itu akan menyebabkan dampak spontan yang bisa dirasakan hingga radius 580 kilometer dari titik tumbuk, berdasarkan simulasi ledakan nuklir. Akan tetapi secara global juga bisa memicu fenomena perubahan iklim yang populer sebagai musim dingin tumbukan (impact winter), analog dari musim dingin nuklir. Yakni turunnya suhu paras Bumi akibat tebaran aerosol sulfat dan jelaga produk tumbukan di lapisan stratosfer.
Gambar 7. Hasil simulasi dampak gelombang kejut dan paparan panas bilamana asteroid A/2017 U1 jatuh di Jakarta dan melepaskan energi tumbukan 18.100 megaton TNT. Seluruh bangunan yang ada dalam lingkaran 5 psi akan runtuh akibat menerima tekanan-lebih yang setara 5 psi atau lebih besar lagi. Sementara seluruh manusia yang ada di dalam lingkaran lukabakar-3 akan mengalami luka bakar tingkat 3, yakni luka bakar yang menembus segenap lapisan kulit hingga merusak syaraf dan berpotensi mematikan. Sumber: Sudibyo, 2017 berdasarkan scaling law dengan Nukemap.com, 2017.
Asteroid A/2017 U1 kini terus melaju dalam lintasannya meninggalkan tata surya kita. Dari sisi astronomi, singgahnya asteroid A/2017 U1 membuktikan bahwa galaksi Bima Sakti kita memang memiliki benda-benda langit yang tak terikat ke satu bintang tertentu. Sejak 1998 TU kita sudah mengenal adanya kelompok planet yatim. Meski hingga saat ini baru dua saja yang telah benar-benar dikonfirmasi. Dan kini kita mengenal adanya asteroid yatim. Singgahnya asteroid yatim ke dalam tata surya kita membuka jendela peluang baru untuk mengeksplorasi benda-benda langit tetangga tata surya kita. Namun di sisi lain, juga membuka peluang resiko baru terhadap tata surya kita pada umumnya dan Bumi pada khususnya. Sebab dalam khasanah tumbukan benda langit (yang berpotensi memusnahkan kehidupan), kini tak hanya asteroid dan komet penduduk tata surya kita saja yang perlu dipertimbangkan. Namun juga asteroid dan komet yatim, yang perilakunya jauh lebih sulit diprediksi.
Referensi :
NASA. 2017. Small Asteroid or Comet Visit from Beyond the Solar System. NASA Jet Propulsion Laboratory News, diakses 26 Oktober 2017.
Beatty. 2017. Astronomers Spot First-Known Interstellar Comet. Sky & Telescope, diakses 26 Oktober 2017.
Ekliptika 