Tanya Jawab Astronomi 2

Apa Itu Awan Oort?

Oleh: Yunus Adiantor (Tentor OSN Astronomi)

Apa itu awan Oort? Dan bagaimana sejarah terbentuknya?

Singkatnya, awan Oort adalah awan berbentuk bola yang sangat besar yang berada di area paling luar Tata Surya.  Di dalam awan Oort terdapat banyak sekali obyek-obyek dingin dan beku dengan materi yang berasal dari masa lalu alam semesta.

Awan Oort. Kredit: Wikimedia

Awan Oort yang berada sangat jauh di tepi luar Tata Surya tersebut paling dikenal sebagai waduk komet. Benda-benda dingin yang ada di awan oort ketika menyambangi Bumi mereka akan tampak sebagai komet yang sangat indah di langit dengan ekor kometnya.

Menarik?

Tentu saja! Komet sudah menarik perhatian umat manusia sejak zaman dahulu. Salah satunya adalah kehadiran Komet Halley yang memukau di tahun 1705. Kehadiran bintang berekor tersebut tidak hanya menarik karena keindahannya tapi sekaligus menimbulkan pertanyaan benda apakah itu? Darimana asalnya? Apa yang membentuk benda tersebut?

Kembali ke masa lalu, tidak banyak yang mengetahui asal usul benda tersebut sampai dengan kisaran abad ke-20. Komet! Demikianlah akhirnya pengembara yang datang dari tepi Tata Surya itu dikenal. Menurut Raymond Lyttleton, komet adalah awan puing-puing debu yang renggang. Kalau menurut Sergej Vsekhsvyatskij, komet adalah gas vulkanik yang mengalami kondensasi atau perubahan dari gas ke cair. Menurut Sergej, gas vulkanik tersebut berasal dari semburan gunung api aktif yang ada di planet dan satelit di Tata Surya.

Tapi pada saat itu, sama seperti apa itu komet, para astronom juga belum memiliki penjelasan akan perbedaan komet periode pendek dan komet periode panjang. Yang diketahui saat itu komet periode pendek memiliki periode orbit sampai dengan 200 tahun dan bergerak dalam arah orbit dan bidang yang sama dengan planet yang mengitari Matahari. Komet periode panjang memiliki periode orbit jutaan tahun dan memiliki orbit yang sangat lonjong.

Fenomena ini menarik perhatian seorang astronom dari Leiden yakni Jan Oort saat memeriksa pekerjaan mahasiswa bimbingannya yang meneliti tentang asal usul komet periode panjang. Dalam penelitiannya itu, Van Woerkom memperlihatkan kalau teori yang diajukan Sergej Vsekhsvyatskij tidak tepat dan komet periode panjang tidak berasal dari materi antarbintang.

Dari pekerjaan inilah, Jan Oort kemudian mulai melakukan perhitungan dengan menggunakan data orbit 19 komet periode panjang yang sudah diketahui dengan akurat. Hasil perhitungannya memperlihatkan , meskipun komet-komet tersebut melintasi area bagian dalam tata Surya pada jarak yang berbeda-beda dari Matahari tapi titik terjauh dari komet-komet tersebut berada pada jarak yang sama yakni 3 triliun km atau 20000 kali jarak Bumi – Matahari.  Dari hasil perhitungan inilah, Jan Oort kemudian menyimpulkan kalau pada area tersebut terdapat waduk raksasa yang menampung komet-komet tersebut. Dan komet yang ada di waduk tersebut akan mengunjungi area dalam Tata Surya ketika ada gangguan yang terjadi saat ada bintang lain yang melintas.

Awan Oort

Awan Oort, nama yang kemudian diberikan untuk waduk komet raksasa yang menampung triliunan inti komet beku. Nama tersebut diambil dari nama Jan Oort yang memperkirakan keberadaannya di tahun 1950. Tapi sebelumnya, di tahun 1932, astronom Estonia Ernst Opik juga menduga keberadaan awan komet. Karena itu waduk komet tersebut kadang juga dikenal dengan nama Awan Opik-Oort meskipun belum ada yang mendeteksi kehadiran awan Oort secara langsung.  Meskipun demikian, simulasi yang dilakukan oleh Martin Duncan, Scott Tremaine dan Thomas Quinn di akhir tahun 1980-an memperlihatkan kalau awan Oort memang terbentuk sebagai bagian dari perjalanan panjang pembentukan Tata Surya.

Awan Oort yang melingkupi Tata Surya. Kredit: ESA

Awan Oort diperkirakan merentang dari rentang 2000Au sampai dengan 100000 AU atau bahkan lebih di antara 100000 AU – 200000 AU (1,67 tahun cahaya dan 3,16 tahun cahaya) atau mencapai setengah jarak menuju bintang terdekat. Jarak Matahari dengan bintang terdekat, proxima Centauri adalah 4,24 tahun cahaya.

Berada pada jarak sejauh itu, pengaruh gaya gravitasi Matahari pada obyek di awan Oort juga semakin lemah. Pada kondisi ini, pengaruh dari bintang lain yang melintas maupun gangguan lainnya akan dengan mudah mengubah orbit komet-komet tersebut.

Akibatnya jika ada gangguan, obyek yang ada di awan oort akan terganggu dan masuk ke bagian dalam tata Surya dan kita lihat sebagai komet atau justru terlontar ke luar dari sistem Tata Surya menuju ruang antarbintang. Hal ini terjadi khususnya pada komet di bagian tepi terluar awan Oort. Di bagian terluar awan Oort inilah, komet-komet periode panjang berada.

Selain gangguan dari bintang yang lewat atau berpapasan dekat, pengaruh dari awan molekular raksasa dan gaya pasang surut juga bisa memberikan gangguan berarti pada obyek di awan Oort. Awan molekular lebih masif dari Matahari dan memiliki kemungkinan berpapasan setiap 300 – 500 juta tahun. Jika itu terjadi, maka akan terjadi kekacauan yang mengubah orbit komet dan mendistribusi ulang komet-komet yang ada di awan Oort. Gangguan lain datang dari pengaruh gaya pasang surut bintang-bintang di piringan galaksi menjadi penyebab lepasnya komet dari awan Oort ke ruang antar bintang.

Seperti yang sudah dijelaskan, awan Oort yang luar biasa besar ini dihuni oleh benda-benda yang kemudian kita kenal sebagai komet ketika berada di dekat Matahari. Berada sedemikian jauh dari Matahari, tak hanya ikatan gravitasi yang lemah yang dirasakan oleh benda-benda tersebut. Matahari yang panas dan hangat seperti di Bumi hanya impian. Obyek-obyek di awan Oort merupakan obyek dingin dan beku dari air es maupun senyawa beku lainnya seperti metana, etana, karbon monoksida, karbon dioksida, amonia maupun hidrogen sianida.

Awan Oort diketahui memiliki dua struktur utama yakni awan di bagian terluar sistem yang memiliki ikatan gravitasi yang lemah dengan Matahari. Awan terluar ini berbentuk bola yang menyelubungi Tata Surya. Pada bagian terluar inilah, obyek di awan Oort dapat dengan mudah diganggu oleh interaksi dengan benda lain yang melintas. Jarak antar komet di area terluar lebih renggang dengan jarak puluhan juta km. Obyek di area ini pada umumnya berukuran lebih besar dari 1 km. Akibat dari lemahnya ikatan gravitasi Matahari di area ini banyak komet yang lepas atau hancur saat terjadi gangguan, karena itu secara rutin, area ini perlu diisi ulang dengan komet-komet dari area bagian dalam awan Oort yang lebih padat komet.

Area bagian dalam awan Oort atau yang dikenal sebagai awan Hill diketahui memiliki komet puluhan sampai ratusan kali lebih banyak dibanding bagian terluar awan Oort. Kalau area terluar berbentuk bola, maka area dalam awan Oort ini justru berbentuk donat. Komet yang padat di area dalam inilah yang kemudian bermigrasi ke bagian terluar awan Oort menggantikan komet-komet yang sudah tidak lagi berada di sana akibat gangguan atau papasan dekat dengan benda lain.

Asal Mula Awan Oort

Komet, obyek es yang mengandung materi dari masa ketika Tata Surya terbentuk akan menghasilkan ekor nan indah saat mendekati Matahari. Es yang menyublim ketika dekat Matahari inilah yang membawa para astronom untuk memahami apa dan siapa komet itu.

Kehadiran komet periode panjang di dekat Matahari terjadi saat terjadi gangguan yang mengubah orbit mereka. Komet di awan Oort memiliki orbit yang sangat lonjong dan memiliki lintasan parabola saat memasuki area bagian dalam Tata Surya. Komet periode panjang memang diketahui berasal dari awan oort yang berada di tepi terluar Tata Surya, tapi dari manakah benda-benda tersebut berasal dan bagaimana mereka bisa berakhir di area yang sangat dingin tersebut?

Obyek-obyek di awan oort ini diperkirakan berasal dari puing-puing sisa piringan protoplanet yang terbentuk di sekeliling Matahari. Dari materi di piringan inilah, planet-planet terbentuk. Ketika tata Surya berevolusi, dan dimulai dari terbentuknya Matahari dan kemudian planet-planet, ada interaksi antara obyek yang saling berpapasan maupun bertabrakan untuk membentuk planet baru. Diperkirakan, obyek-obyek di awan Oort merupakan sisa pembentukan planet-planet minor atau planet kecil yang kemudian terlontar keluar dari area bagian dalam Tata Surya saat berpapasan dengan planet gas raksasa seperti Jupiter.

Tapi tampaknya puing-puing pembentukan Tata Surya bukan satu-satunya sumber bagi obyek di awan tersebut. Diduga, komet di awan Oort juga berasal dari sistem keplanetan di bintang lain yang dicuri ketika keduanya berpapasan dan benda-benda tersebut kemudian ditarik masuk dalam pengaruh gravitasi Matahari.