Para astronom telah menangkap gambar paling jelas dari 24 piringan puing yang mengorbit bintang-bintang jauh, memberikan wawasan penting tentang fase transisi dan kacau antara pembentukan planet dan sistem eksoplanet yang matang. Cakram ini adalah sisa-sisa debu dan planetesimal yang tersisa setelah planet terbentuk, yang pada dasarnya merupakan ekstrasurya yang setara dengan asteroid dan sabuk Kuiper yang kita miliki.
Mata Rantai yang Hilang dalam Evolusi Planet
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mempelajari tahap awal pembentukan planet (cakram protoplanet) dan sistem eksoplanet yang sudah berkembang sepenuhnya. Cakram puing mengisi kesenjangan penting: masa remaja” tata surya, saat planet-planet menetap pada orbit yang stabil, tabrakan masih sering terjadi, dan keseluruhan struktur dibentuk oleh gaya gravitasi.
Cakram puing berbentuk samar sehingga sulit diamati. Namun, dengan menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), tim yang dipimpin oleh Meredith Hughes dari Wesleyan University mengatasi tantangan ini, menghasilkan gambar beresolusi tinggi sebagai bagian dari survei ALMA untuk Menyelesaikan Substruktur Sabuk ExoKuiper (ARKS).
Struktur Beragam Mengungkapkan Sejarah Dinamis
Pengamatan mengungkapkan keragaman yang luar biasa di antara cakram-cakram ini. Itu bukan hanya cincin sederhana seperti yang kadang-kadang terlihat di sekitar bintang-bintang muda. Sebaliknya, banyak yang memamerkan:
- Beberapa cincin dan celah, menunjukkan keberadaan planet yang telah membentuk piringan tersebut seiring berjalannya waktu.
- Struktur mirip lingkaran cahaya, kemungkinan disebabkan oleh gas yang tersisa atau interaksi gravitasi.
- Bentuk asimetris, mengisyaratkan tabrakan yang sedang berlangsung atau pengaruh planet yang tidak terlihat.
Sekitar sepertiga dari cakram tersebut menunjukkan substruktur yang jelas, artinya cakram tersebut tidak mulus, namun berisi sisa-sisa tahap pembentukan planet sebelumnya. Beberapa piringan tampak tenang dan menyebar, sementara piringan lainnya tampak kacau dan menggembung, mencerminkan perpaduan antara benda-benda stabil dan tersebar di Tata Surya kita.
Retensi Gas dan Evolusi Berkelanjutan
Khususnya, beberapa piringan menyimpan gas jauh lebih lama dari yang diperkirakan, sebuah penemuan yang dapat mempengaruhi kimiawi planet mana pun yang masih terbentuk di dalamnya. Tim juga menemukan banyak piringan yang miring, menunjukkan dorongan gravitasi dari planet tersembunyi atau bekas migrasi planet di masa lalu.
“Cakram ini mencatat periode ketika orbit planet diacak dan dampak besar…membentuk tata surya muda,” kata Luca Matrà, astronom di Trinity College Dublin. Survei ARKS memberikan standar emas baru untuk mempelajari cakram puing-puing, memungkinkan para ilmuwan untuk memecahkan kode apakah sejarah Tata Surya kita bersifat umum atau unik.
Penelitian ini menggarisbawahi sifat kekerasan dan dinamis dari evolusi sistem planet. Temuan ini menunjukkan bahwa sejarah Tata Surya mungkin bukan sesuatu yang aneh, melainkan hasil khas dari proses kompleks yang terjadi setelah pembentukan planet.
Hasilnya telah dipublikasikan di jurnal Astronomy & Astrophysics.
