Ahli Buka Misteri Merkurius, Planet Terkecil dengan Inti Sangat Besar

Ahli astronomi menyebut Merkurius sebagai planet yang aneh; planet terkecil di Tata Surya ini dengan inti yang sangat besar dan padat.

Saking anehnya planet yang paling dekat dengan Matahari ini, para astronom belum bisa menjelaskan sifat-sifatnya dengan simulasi pembentukan tata surya.

Namun, kini para peneliti telah menemukan petunjuk penting; keanehan Merkurius tampaknya disebabkan oleh planet-planet raksasa dari kejauhan.

Merkurius sejauh ini merupakan planet terkecil di tata surya, dengan ukuran hanya sekitar 5,5 persen massa dan volume Bumi. Meski ukurannya kecil, ia merupakan planet terpadat kedua di tata surya, yakni 98 persen lebih padat dari Bumi.

Merkurius disebut memiliki kerapatan yang sangat besar berkat intinya yang besar, yang membentang sekitar 85 persen dari seluruh radius planet. Sebagai perbandingan, inti Bumi hanya mencapai sekitar setengahnya.

Sejak para astronom mulai mengembangkan simulasi pembentukan tata surya, mereka mengalami kesulitan untuk menjelaskan kombinasi aneh Merkurius yang berukuran kecil dan berinti besar.

"Simulasi terbaik kami sejauh ini hanya menangkap gambaran umum pembentukan planet-planet dalam, yaitu periode sekitar 100 juta tahun ketika planet-planet kecil bertabrakan membentuk planet-planet yang ada sekarang," tulis Paul M. Sutter, seorang astrofisikawan di SUNY Stony Brook dan Flatiron Institute di New York City, dikutip dari Space.

Simulasi-simulasi tersebut bisa mendapatkan jumlah planet dalam yang tepat serta parameter-parameter umumnya seperti elipsitas orbitnya, dan melakukan semuanya dalam waktu yang tepat.

Sayangnya, simulasi-simulasi tersebut seringkali gagal mendapatkan massa planet dalam dengan benar. Simulasi ini juga gagal menjelaskan mengapa Merkurius memiliki inti yang sangat besar.

Tarik-menarik

Baru-baru ini para astronom menggali misteri Merkurius dalam sebuah makalah yang diterbitkan di jurnal Icarus.

Meski para peneliti tidak bisa menjelaskan semua sifat-sifat Merkurius, mereka sudah lebih dekat dibanding kelompok-kelompok sebelumnya, dan mereka berpendapat hasil penelitian mereka berjalan ke arah yang benar.

Tujuan pertama penelitian tersebut adalah menjelaskan ukuran Merkurius yang kecil. Hal ini sebagian disebabkan oleh kurangnya materi penyusun piringan protoplanet (planet dalam tahap awal pertumbuhan) di masa awal pembentukannya.

Simulasi perkembangan piringan protoplanet tersebut menunjukkan piringan protoplanet cenderung menipis di bagian dalam akibat gaya sentrifugal dan tekanan radiasi dari bintang yang sedang bertumbuh di pusatnya.

Intinya, sejak awal, Merkurius tidak punya banyak aktivitas untuk dilakukan sebagai planet.

Kedua, planet-planet luar tidak terbentuk di lokasi yang sekarang. Tidak ada materi yang cukup pada jarak orbit yang jauh untuk membentuk planet-planet tersebut.

Jadi, planet-planet itu harus terbentuk lebih dekat ke Matahari, tempat yang memiliki kerapatan gas paling tinggi.

Setelah terbentuk, planet-planet itu mulai berinteraksi secara gravitasi satu sama lain, menarik planet-planet tetangganya selama jutaan tahun hingga mencapai orbitnya yang sekarang.

Dalam simulasi, para peneliti menemukan pergerakan di antara planet-planet terluar itu menguras habis area terdalam di piringan protoplanet, bahkan menghilangkan sebagian kecil materi yang sudah ada di sana.

Meski planet-planet raksasa itu berada sangat jauh dari orbit Merkurius, ukurannya yang masif lebih dari cukup. Gerakan planet-planet tersebut memicu ketidakstabilan di piringan dalam.

Terkait inti Merkurius yang sangat besar, para peneliti menjelaskan melalui skenario yang sama dengan yang terjadi pada proto-Merkurius.

Ketika planet-planet mulai terbentuk, Merkurius tidak sendirian; ia berbagi orbit dengan puluhan, bahkan ratusan, planetesimal (objek di sekitar piringan protoplanet) dan protoplanet lain.

Permainan gravitasi planet-planet luar menyingkirkan sebagian besar protoplanet tersebut dari tata surya bagian dalam, tapi masih banyak yang tertinggal.

Selama tarik menarik terjadi, protoplanet ini juga saling bertabrakan. Para peneliti menemukan kalau Merkurius muda mengalami puluhan (dan mungkin ratusan) tabrakan dengan objek-objek yang berukuran sama.

Tabrakan yang terjadi sangat dahsyat, mampu merobek dan menguapkan batuan yang lebih ringan. Alhasil, yang tersisa hanya elemen-elemen yang lebih berat yang membentuk inti planet.

Dalam setiap tabrakan, Merkurius memperoleh massa inti, tapi tidak memperoleh materi-materi yang lebih ringan di bagian mantel dan kerak. Maka jadilah Merkurius yang kita kenal.

"Sekarang jelas bahwa planet-planet raksasa memainkan peran utama dalam membentuk tata surya bagian dalam, dan kemampuan mereka untuk menghilangkan materi dari piringan protoplanet bagian dalam menyebabkan Merkurius menderita tabrakan yang diperlukan untuk membangun intinya," tutup Sutter.

[Gambas:Video CNN]