PROBACA.COM – Apa yang bisa diceritakan oleh segenggam kecil batu tentang masa kanak-kanak Tata Surya? Ternyata, cukup banyak. Dari sekitar 120 gram material asteroid Bennu yang mendarat di gurun Utah pada 23 September 2023, para ilmuwan menemukan petunjuk tentang bagaimana bahan-bahan pembentuk planet dulu bercampur, bergerak, dan akhirnya menggumpal menjadi benda langit.
Bennu sendiri bukan asteroid yang sepenuhnya “jauh di luar sana”. Ia mengelilingi Matahari sekali setiap 1,2 tahun dan mendekati Bumi kira-kira setiap enam tahun, dengan jarak sekitar 300.000 kilometer. Melalui misi OSIRIS-REx, NASA mendatangi asteroid ini, mengambil material dari permukaannya, lalu membawa sampelnya pulang ke Bumi.
Potongan kecil material itu kemudian dibagikan kepada ilmuwan di berbagai negara. Salah satunya adalah Maria Schönbächler, profesor geokimia isotop di ETH Zurich. Laboratoriumnya menerima sekitar setengah gram material Bennu—jumlah yang tampak sepele, tetapi sangat berharga karena menyimpan jejak kimia berusia sekitar 4,5 miliar tahun.
Tim Schönbächler memeriksa isotop besi, titanium, dan kromium. Isotop bisa dibayangkan seperti “varian” dari unsur yang sama. Mereka punya jumlah proton yang sama, tetapi jumlah neutronnya berbeda, sehingga massanya sedikit berbeda. Perbandingan isotop ini bekerja seperti sidik jari kimia: dapat membantu ilmuwan menebak dari mana suatu material berasal dan, dalam beberapa kasus, kapan material itu terbentuk.
Hasilnya menarik. Besi dan titanium ternyata tersebar sangat merata di dalam material Bennu. Lebih dari itu, Bennu memiliki hubungan kimia yang sangat dekat dengan asteroid Ryugu serta kelompok meteorit langka bernama meteorit CI.
Meteorit CI merupakan sisa-sisa kaya karbon dari Tata Surya awal yang mengalami perubahan relatif kecil selama miliaran tahun. Meteorit ini sangat jarang ditemukan di Bumi. Namun, Bennu, Ryugu, dan meteorit CI memiliki pola isotop yang nyaris serupa—seolah-olah ketiganya dibuat dari debu kosmis yang diambil dari “gudang” kuno yang sama.
Sidik jari kimia tersebut juga cukup berbeda dari asteroid lain, kelompok meteorit lain, maupun planet-planet yang telah dikenal. Perbedaan dan kemiripan ini memberi petunjuk penting tentang lokasi pembentukan benda-benda tersebut serta kondisi Tata Surya ketika masih sangat muda.
Selama ini, para peneliti umumnya menduga asteroid primitif seperti Bennu terbentuk di bagian luar Tata Surya, mungkin di wilayah jauh tempat komet lahir. Mereka juga memperkirakan material pembentuknya baru berkumpul cukup belakangan dalam sejarah Tata Surya.
Temuan terbaru menantang kedua dugaan itu. Menurut penelitian yang diterbitkan di Science Advances, bahan pembentuk Bennu, Ryugu, dan meteorit CI kemungkinan terkumpul di dekat sebuah batas yang disebut garis es air.
Garis es air adalah wilayah di piringan gas, debu, dan es yang mengelilingi Matahari muda. Di bagian ini, suhu cukup rendah untuk membuat uap air membeku menjadi es. Sekitar 4,5 miliar tahun lalu, wilayah tersebut mungkin menjadi semacam “pasar pertemuan” bagi material dari berbagai penjuru Tata Surya.
Debu dari wilayah dalam dan wilayah luar Tata Surya dapat bercampur di sana. Es air membantu partikel-partikel kecil saling menempel, seperti tepung yang menjadi adonan ketika diberi air. Perlahan, gumpalan kecil itu tumbuh menjadi benda yang lebih besar, lalu menjadi cikal bakal asteroid dan planet.
“Bennu adalah hibrida: materialnya tidak benar-benar cocok dengan Tata Surya bagian dalam maupun bagian luar,” kata Schönbächler. Komposisi kimianya menunjukkan bahwa Bennu terbentuk dari campuran material kedua wilayah, bukan dari satu sumber yang terisolasi.
Lalu, siapa yang membantu mengatur lalu lintas debu dan es tersebut? Kemungkinan besar Jupiter.
Jupiter mulai terbentuk sangat awal, kira-kira dalam satu juta tahun setelah kelahiran Matahari. Saat itu, Matahari muda dikelilingi piringan berputar yang berisi gas, debu, dan es. Partikel-partikel kecil bertabrakan, saling menempel, lalu perlahan membangun benda yang semakin besar melalui proses yang disebut akresi.
Ketika Jupiter tumbuh menjadi raksasa gas, gravitasinya mulai mengubah susunan material di dalam piringan tersebut. Para peneliti menduga Jupiter bertindak seperti penghalang struktural: sebagian besar partikel besar sulit melewati wilayah orbitnya, tetapi debu yang lebih halus masih bisa bergerak mengitarinya.
Debu halus dari berbagai bagian piringan kemudian dapat bercampur secara luas di dekat garis es air. Dari campuran inilah, menurut skenario yang diusulkan, terbentuk benda induk Bennu dan Ryugu, bersama material yang kelak menghasilkan meteorit CI.
Jadi, Jupiter mungkin bukan sekadar planet besar yang kebetulan berada di sana. Gravitasi raksasa gas ini bisa ikut menentukan di mana asteroid-asteroid kuno terbentuk dan bahan apa saja yang masuk ke dalam tubuhnya.
Skenario tersebut juga membantu menjelaskan dua ciri Bennu yang paling menarik: banyaknya material pembawa air dan kemiripan kimianya dengan Matahari.
Di sekitar batas es air, perubahan suhu dapat membuat es menguap menjadi uap air, lalu mengembunkannya kembali di wilayah yang lebih dingin. Siklus ini mungkin membantu memusatkan air di dalam material yang akhirnya membentuk Bennu.
Sementara itu, pengaruh Jupiter mungkin membatasi pergerakan partikel-partikel besar. Akibatnya, material induk Bennu lebih banyak terdiri atas debu halus. Karena debu kecil dapat beredar dan bercampur dengan efisien di seluruh piringan, komposisinya tetap mendekati campuran unsur secara keseluruhan—campuran yang juga mirip dengan komposisi kimia Matahari.
Dengan kata lain, sampel Bennu bukan cuma potongan batu dari sebuah asteroid. Ia adalah arsip kecil dari masa ketika Tata Surya belum rapi: debu dari berbagai wilayah bercampur, es membantu menyatukannya, dan gravitasi Jupiter ikut mengatur siapa yang boleh lewat.
Nah, rahasia berusia 4,5 miliar tahun itu ternyata tersimpan dalam “sidik jari” isotop. Bennu memberi gambaran bahwa sebagian bahan pembentuk dunia kita mungkin lahir bukan dari satu tempat, melainkan dari percampuran kosmis yang ditata oleh Jupiter.
***
DISCLAIMER: Sebagian proses pengolahan artikel ini dibantu oleh teknologi AI. Pembaca disarankan memverifikasi kembali data dan informasi melalui sumber resmi atau sumber primer
Disadur dari ScienceDaily
