Komet Raksasa dan Upaya Mencapai Tepian Surya

SEBUAH komet raksasa terdeteksi sedang memasuki bagian dalam tata surya kita sebagai bagian perjalanan jutaan tahunnya dalam sekali mengedari Matahari. Satu dasawarsa kelak, sang raksasa ini akan tiba di titik terdekatnya ke Matahari yang setara dengan jarak Matahari–Saturnus.

Sang raksasa tak memiliki peluang apapun untuk berbenturan dengan planet–planet di tata surya kita. Sebaliknya kehadirannya membuka peluang untuk mengeksplorasi kawasan tata surya bagian luar yang dingin membekukan, misterius, fantastis dan riuh.

Terra Incognita

Tata surya kita secara umum terbagi ke dalam dua kawasan besar, tata surya bagian dalam dan tata surya bagian luar. Tata surya bagian dalam berbentuk cakram pipih, membentang hingga 200 SA (satuan astronomi) dari Matahari dan menjadi tempat beredarnya planet, planet–kerdil, asteroid dan obyek transneptunik sabuk Kuiper–Edgeworth.

Inilah tetangga–tetangga terdekat kita dalam semesta raya yang sebagian diantaranya telah kita pahami. Inilah kawasan yang berada di bawah dominasi kuat Matahari melalui gravitasi dan panasnya. Aneka misi antariksa telah menguak karakter anggota tata surya dalam kawasan ini, membentuk buku pengetahuan langit terkini yang kian menebal.

Sebaliknya kawasan tata surya bagian luar adalah terra incognita. ‘Tanah’ tak dikenal, yang membentang mulai 2.000 SA hingga 200.000 SA dari Matahari. Bentuk tata surya bagian luar berevolusi dari cakram tebal di tepi dalam menjadi gumpalan mirip bola (globular) di tepi luar.

Kawasan misterius ini adalah ajang hunian sednoid dan kometisimal awan Opik–Oort yang tak terperi banyaknya. Benda–benda langit mirip asteroid berkomposisi es, debu dan bekuan senyawa–senyawa ringan mudah menguap yang beredar mengelilingi Matahari dalam periode orbital jutaan tahun.

Meski Matahari masih mampu mengontrol kawasan ini, namun aneka gangguan eksternal mulai dari papasan bintang tetangga yang kebetulan lewat dekat hingga gaya tidal galaktik Bima Sakti sanggup mengubah dinamikanya. Gangguan–gangguan itu mampu mengirimkan komet–komet baru ke kawasan tata surya bagian dalam, baik sebagai komet berperiode sangat panjang, komet parabolik maupun komet hiperbolik.

Hanya melalui komet–komet inilah pengetahuan kita akan kawasan tepian tata surya nan dingin dan membekukan itu terbentuk.

Oleh karena itu, dunia astronomi memekik gembira manakala sebuah benda langit raksasa dari awan Opik–Oort terdeteksi sedang memasuki kawasan tata surya bagian dalam. Melata dalam perjalanannya mengelilingi Matahari, komet raksasa Bernardinelli–Bernstein (C/2014 UN271) menggamit banyak perhatian manakala menunjukkan tanda–tanda khas aktivitas komet selagi masih berjarak lebih jauh ketimbang orbit Uranus ke Matahari.

Dalam jarak yang demikian jauh itu, hembusan angin Matahari rupanya telah mulai membuat permukaan kerak dari intikomet raksasa ini (diameter 100–200 km) menyublim dan mulai mengemisikan gas–gas karbonmonoksida dan karbondioksida. Emisi tersebut membentuk struktur atmosfer temporer yang menyelubungi intikomet sebagai kepala (coma) yang khas.

Komet Bernardinelli–Bernstein semula merupakan benda langit 2014 UN271 yang ditemukan lewat kampanye Dark Energy Survey (DES).

DES adalah program pemetaan langit ambisius guna menyelidiki dinamika dan struktur skala besar jagat raya melalui kejadian–kejadian supernova tipe Ia, osilasi akustik barionik, populasi gugus galaksi dan fenomena pelensaan gravitasi lemah. Tujuannya adalah guna mengenali pola–pola baru dalam struktur kosmik yang bisa mengungkap sifat–sifat energi gelap nan misterius dan peranannya dalam percepatan perluasan jagat raya.

Jagat raya yang meluas telah diketahui selama hampir seabad terakhir, dipelopori pengamatan Hubble dan Shapiro bersamaan dengan mencuatnya gagasan relativitas umum yang memesona. Namun perluasan jagat raya yang dipercepat baru diketahui sejak 1998 lalu melalui pengamatan supernova–supernova tipe Ia yang berjarak sangat jauh.

Sejak saat itu pula istilah energi gelap muncul, energi yang bertanggung jawab terhadap percepatan perluasan jagat raya sejak awal kelahirannya.

Proyek pemetaan DES yang melibatkan pendanaan dan para peneliti dari AS, Australia, Brazil, Inggris Raya, Jerman, Spanyol dan Swiss. Mereka bersenjatakan kamera supercanggih yang dipasang pada teleskop raksasa Victor M Blanco (diameter 4 meter) di kompleks Observatorium CerroTololo–Inter America (Chile) guna memetakan langit selatan dalam spektrum cahaya tampak dan inframerah dekat.

Penemuan

Selama enam tahun penuh sejak Agustus 2013, DES bekerja memetakan 300 juta galaksi dalam area seluas 5.000 derajat persegi di luar selempang galaksi Bima Sakti. Dalam waktu akumulatif selama 758 malam observasi dan puluhan juta jam komputasi, DES berhasil merekam 16 milyar titik cahaya mirip bintang dimana lebih dari 800 diantaranya merupakan obyek transneptunik.

Obyek transneptunik adalah sejenis asteroid berukuran besar dengan komposisi mirip intikomet dan bergentayangan mengelilingi Matahari pada aneka orbit lonjong yang lebih jauh ketimbang orbit Neptunus.

Di antara 16 milyar titik cahaya yang terekam DES, 32 titik diantaranya berasal dari satu benda langit yang sama. Inilah benda langit 2014 UN271, yang pertama kali terekam dalam mata tajam kamera DES pada 20 Oktober 2014.

2014 UN271 mengelilingi Matahari dalam orbit sangat lonjong hingga hampir mirip parabola. Perihelionnya hanya sejarak 10,95 SA namun aphelionnya membentang sejauh 40.000 SA sehingga memiliki periode orbital sangat panjang (~3 juta tahun).

Inklinasi orbitnya 96º sehingga benda langit ini bergerak secara retrograde atau berlawanan arah dengan arah gerak planet–planet pada umumnya. Nilai inklinasi itu sangat besar bila dibandingkan anggota tata surya bagian dalam yang umumnya mendekati 0º, namun biasa dijumpai pada populasi komet–komet berperiode panjang–sangat panjang, komet parabolik (orbitnya berbentuk parabola) dan komet hiperbolik (berorbit hiperbola).

Dengan karakter demikian, tak ada keraguan 2014 UN271 berasal dari awan Opik–Oort di tepian tata surya dan kemungkinan besar merupakan bakal intikomet. Pada magnitudo mutlak +7,8 yang dimilikinya, maka diameter 2014 UN271 diperkirakan antara 100 hingga 200 km (dengan asumsi permukaannya segelap aspal hingga batubara).

Konfirmasinya sebagai komet diperoleh pada 22 Juni 2021 lalu lewat dua observasi terpisah, masing–masing dari fasilitas teleskop robotik jarak jauh di Afrika Selatan dan Namibia.

Sehingga Minor Planet Center IAU menyematkan nama komet Bernardinelli–Bernstein (C/2014 UN271), berdasarkan nama Pedro Bernardinelli dan Gary Bernstein (sepasang cendekiawan dibalik DES yang pertama kali mengidentifikasi benda langit ini). Penamaan tersebut mengikuti tradisi astronomi yang berakar panjang hingga 400 tahun terakhir.

Dua pengamatan tersebut menyimpulkan telah terbentuk coma cukup besar (dimensi sekitar 200.000 km) yang menyelubungi intikomet.

Karakteristik orbitnya menunjukkan komet raksasa Bernardinelli–Bernstein tidak berpotongan dengan orbit planet–planet manapun. Sehingga kehadirannya ke tata surya bagian dalam bukanlah ancaman.

Komet raksasa Bernardinelli–Bernstein akan mencapai titik perihelionnya pada 23 Januari 2031 mendatang. Titik tersebut masih berjarak 10,95 SA atau sedikit lebih jauh ketimbang orbit Saturnus ke Matahari. Maka peluangnya untuk hadir di dekat Bumi adalah nol.

Pada titik sejauh itu, maka komet ini akan tetap terlihat sangat redup. Perkiraan tingkat terang (magnitudo)–nya adalah +13, setara dengan planet–kerdil Pluto. Beberapa perhitungan bahkan menyarankan tingkat terang yang bisa dicapainya hanyalah +17, setara dengan Charon (satelit Pluto).

Maka bagi dunia astronomi amatir, komet raksasa ini akan sedikit mengecewakan, karena hanya bisa disaksikan dengan teleskop yang memiliki lensa/cermin obyektif berdiameter minimal 200 mm.

Namun bagi dunia astronomi pada umumnya, yang telah lama bersenjatakan fasilitas teleskop–teleskop raksasa di berbagai penjuru dengan kamera–kamera supersensitifnya, maka komet raksasa Bernardinelli–Bernstein relatif mudah diamati terutama dari belahan Bumi selatan.

Ada dua hal signifikan mengapa komet raksasa Bernardinelli–Bernstein begitu penting meski sesungguhnya cukup redup.

Pertama, inilah komet terbesar yang pernah teramati sepanjang sejarah. Dimensinya melampaui intikomet Sarabat (C/1729 P1), komet raksasa terakhir (diameter sekitar 100 km) yang pernah terlihat sebelumnya hampir empat abad silam.

Komet–komet yang pernah teramati umumnya berdiameter kecil. Misalnya intikomet legendaris Halley yang hanya 16 x 8 km saja. Juga intikomet Borrely, yang mirip paha ayam dengan dimensi lebih kecil lagi yakni hanya 8 x 4 km saja.

Hadirnya sebuah komet dengan intikomet raksasa menyajikan peluang lebih baik guna memahami sifat–sifat komet dalam resolusi yang lebih baik.

Kedua, komet raksasa Bernardinelli–Bernstein akan tampak di langit kita dalam waktu cukup lama. Berdasarkan profil orbitnya, maka komet ini akan memiliki tingkat terang di antara +14 hingga +20 selama dua dasawarsa ke depan. Sepanjang waktu tersebut, komet raksasa ini akan bisa diamati oleh fasilitas teleskop termaju yang ada pada saat ini.

Selang waktu demikian jauh lebih panjang dibandingkan yang pernah disediakan oleh komet–komet dari awan Opik–Oort lainnya, yang umumnya hanya berbilang minggu hingga bulan saja. Sehingga terbuka kesempatan lebih baik guna mempelajari awan Opik–Oort melalui salah satu ‘utusan’ raksasa satu–satunya sejauh ini.

Model tata surya termutakhir yang menjadi konsensus astronomi terkini menyarankan sednoid dan kometisimal awan Opik–Oort terbentuk pada kawasan yang jauh lebih dekat ke Matahari dibanding sekarang; yakni di antara orbit Jupiter hingga Neptunus.

Penataan besar–besaran akibat migrasi akbar planet–planet di masa bayi tata surya menyebabkan populasi sednoid dan kometisimal dihentakkan keluar. Migrasi tersebut terjadi akibat sedikit mendekatnya Jupiter ke Matahari yang diimbangi oleh menjauhnya tiga raksasa lainnya dari Matahari, yakni Saturnus, Neptunus dan Uranus.

Terdorong menjauhnya Neptunus bahkan cukup spektakuler karena demikian besar sehingga melampaui kedudukan Uranus. Dorongan Neptunus pula yang membentuk sabuk Kuiper–Edgeworth serta zona hamburan di sisi luarnya. Sementara itu, sednoid dan kometisimal terusir lebih jauh hingga ke tepian tata surya yang dingin membekukan di tapal batas heliosfer hingga membentuk awan Opik–Oort.