Asteroid 4179 Toutatis & Papasan Dekat dengan Bumi

Hari Rabu, 12 Desember 2012 sekitar pukul 13:40 WIB, sebuah asteroid yang dikenal dengan nama Toutatis atau dalam penulisan nama asteroid dikenal sebagai 4179 Toutatis atau 1989 AC atau 1934 CT berada pada jarak terdekat dengan Bumi sekitar 6,95 juta kilometer atau setara dengan 18 kali jarak Bumi-Bulan.

Dinamai dengan 1934 CT karena obyek ini pertama kali teramati pada 10 Februari 1934, kemudian menghilang dan ditemukan kembali oleh Christian Pollas pada 4 Januari 1989 sehingga dinamai 1989 AC. Huruf CT dan AC di belakang angka tahun  menunjukkan urutan waktu penemuan benda sejenis . Berbahayakah peristiwa tersebut bagi Bumi? Tidak! Dan kita sudah melewatinya. Tapi bagaimana di masa depan? Ingin tahu?

Peristiwa papasan dekat atau close approach antara asteroid 4179 Toutatis dengan Bumi terakhir kali terjadi pada 9 November 2008 dengan jarak sekitar 0.05 au (1 au adalah jarak rata-rata Bumi terhadap Matahari, yaitu sekitar 150 juta km, sedangkan jarak Bulan terhadap Bumi hanya sekitar 384 ribu km) atau 7,479 juta km, sedikit lebih jauh dibanding papasan dekat yang terjadi pada Rabu lalu. Berbicara mengenai papasan dekat atau close approach sebuah asteroid dengan planet yang dipapasinya, maka perlu terlebih dahulu mendefinisikan seberapa ‘dekat’ objek tersebut terhadap planet yang dipapasinya untuk dikategorikan mengalami papasan dekat.

Posisi asteroid 4179 Toutatis  di Tatasurya.
Pada epoch 2456132.5 atau 24 Juli 2012 pukul 00:00:00 UT, asteroid 4179 Toutatis memiliki parameter setengah sumbu panjang orbit 2,53 au, eksentrisitas atau kelonjongan orbit 0,63, dan inklinasi atau kemiringan orbitnya terhadap bidang ekliptika 0°45.  Jarak Toutatis dari Matahari pada saat itu 1,71 au atau 255,8 juta km. Dengan meninjau setengah sumbu panjang dan eksentrisitas orbit Toutatis, bisa diketahui kalau jarak perihelion atau jarak terdekat asteroid 4179 Toutatis dari Matahari adalah 0,94 au (140,6 juta km) atau lebih dekat dibanding jarak rata-rata Bumi terhadap Matahari dan jarak aphelion atau jarak terjauhnya dari Matahari adalah 4,12 au (616,3 juta km) atau lebih jauh dibanding jarak Mars dari Matahari. Karena posisi terjauh Toutatis dari matahari lebih jauh dari jarak Matahari – Mars, maka asteroid 4179 Toutatis  disebut pula sebagai benda pelintas planet Mars dan Bumi seperti yang tampak pada diagram di bawah.

Sedangkan untuk memperlihatkan lebih jelas posisinya terhadap Bumi ditunjukkan pada Gambar berikut:

Jika integrasi numerik dilakukan terhadap elemen orbitnya degan integrator yang menggunakan algoritma Bulirsch-Stoer untuk rentang waktu panjang, ternyata sebelum 320 ribu tahun elemen orbit asteroid 4179 Toutatis sudah sangat berubah. Kalau sebelumnya setengah sumbu panjang orbit hanya 2,53 au dalam rentang 320 ribu tahun setengah sumbu panjangnya berubah menjadi 59.90 au. Eksentrisitas dan sudut keimiringan orbitnya juga berubah menjadi 0.90 dan 16°90. Dan jarak asteroid Toutatis dari Matahari juga berubah. Ia tidak lagi “dekat” melainkan sudah cukup jauh di luar orbit Neptunus yakni 99,72 au (jarak rata-rata Neptunus ke Matahari 30,1 au). Dengan kata lain, jarak terdekat 4179 Toutatis terhadap Matahari dalam 320 ribu tahun menjadi 5,73 au atau lebih jauh dibanding jarak rata-rata Jupiter terhadap Matahari, dan jarak terjauhnya atau aphelionnya mencapai 114,55 au.

Dengan jarak yang sedemikian jauhnya maka asteroid 4179 Toutatis dalam masa 320 ribu tahun telah melewati sabuk Kuiper yang diduga sebagai pabrik asteroid dan komet, dan asteroid 4179 Toutatis  sudah berada di luar sistem Tata Surya. (Gambar 3).

Peristiwa papasan dekat asteroid 4179 Toutatis  dengan Bumi
Kalau ditinjau dari definisi, asteroid dengan MOID (minimum orbit intersection distance atau jarak minimum orbit berpotongan) &#8804 0.05 au merupakan asteroid yang berpotensi membahayakan Bumi sehingga  disebut sebagai PHA (Potentially Hazardous Asteroids), tidak berarti harus menumbuk Bumi.

Pada tahun 2009, Cuntz dan Yeager mendefinisikan sebuah asteroid dikatakan berpapasan dekat dengan sebuah planet apabila jaraknya tidak melebihi 3 kali radius Hill planet yang dipapasinya tersebut.

Radius Hill merupakan batas jarak dimana sebuah planet masih dapat terikat dan tidak hancur berantakan akibat gravitasi bintang induknya. Dalam kasus asteroid/satelit planet, radius Hill berarti jarak dari asteroid/satelit ke planetnya. Untuk meninjau kasus Bumi, radius Hill Bumi adalah 0.01 au. Karena itu, sebuah asteroid bisa dikatakan berpapasan dekat dengan Bumi bila jaraknya tidak melebihi 0.03 au atau 4.5 juta km atau 11 kali jarak Bumi – Bulan.

Dengan mengacu pada 2 definisi tersebut, maka dalam rentang sebelum 320 ribu tahun ketika pada akhirnya asteroid 4179 Toutatis  lepas dari Tata Surya, ia  tidak akan pernah mengalami peristiwa papasan dekat dengan Bumi atau dengan planet mana pun. Dan yang perlu diketahui, peristiwa mendekatnya asteroid 4179 Toutatis ke Bumi terjadi sekitar 4 tahun sekali. Artinya masih akan ada banyak pertemuan antara Bumi dan asteroid Toutatis di masa depan.

Sekedar catatan, bahwa pada 15 Februari 2013 sebuah asteroid yang dinomori 2012 DA14 akan berpapasan dekat dengan Bumi pada jarak sekitar 0.00026 au atau sekitar 0.09 jarak Bumi-Bulan atau sekitar 35 ribu km!  Karena itu, monitoring dan pembaharuan informasi elemen orbit PHA perlu selalu dilakukan untuk memprediksi peristiwa papasan dekat antara asteroid atau komet dengan Bumi, baik statistikanya mau pun pengamanan terhadap peristiwa tumbukan dan dampak lainnya.