Pembentukan Pluto Oleh Komet

Pluto bisa jadi bukan planet katai melainkan sebuah komet raksasa. Teori ini merupakan model kosmokimia yang dibangun untuk menelusuri pembentukan Pluto dengan data yang dikirim Wahana New Horizons dan Rosetta.

Sputnik Planitia, gletser di Pluto. Kredit: NASA
Sputnik Planitia, gletser di Pluto. Kredit: NASA

Pluto. Objek di Sabuk Kuiper ini memang selalu menarik perhatian. Lebih dari satu dekade lalu, statusnya sebagai planet diklasifikasi menjadi planet katai setelah penemuan Eris pada tahun 2005. Kali ini, ada pendapat yang menyatakan kalau Pluto merupakan komet raksasa.

Apakah status Pluto berubah lagi? Tidak juga! Statusnya masih tetap sebagai planet katai. Akan tetapi, para astronom yang ingin tahu tentang pembentukan Pluto menemukan hal yang menarik. Sepertinya Pluto adalah hasil merger komet-komet di masa lalu.

Menelusuri Nitrogen di Pluto

Planet-planet di Tata Surya terbentuk dari piringan gas dan debu di sekitar Matahari. Pluto pun demikian. Akan tetapi, keberadaannya di tepi Tata Surya di antara objek-objek sabuk Kuiper menimbulkan spekulasi terkait asal usulnya.

Tentu tidak mudah untuk menguji ide tersebut. Kunjungan New Horizons ke Pluto pada tahun 2015 mengubah segalanya. Data yang dikirimkan ke Bumi menjadi harta berharga untuk menelusuri jejak masa lalu Pluto, sekaligus menguji teori tersebut.

Yang jadi detektif adalah senyawa kimia yang tidak asing bagi kita. Nitrogen (N2)!

Mirip seperti peran air di Bumi, metana di Titan, dan karbondioksida di Mars, di Pluto, nitrogen menjadi senyawa penting yang memotori aktivitas di permukaan Pluto yang beku. Diduga nitrogen diakresi saat pembentukan senyawa kimia di masa pembentukan Pluto.

Untuk itu, data New Horizons digunakan. Tepatnya untuk mengetahui kelimpahan nitrogen di atmosfer dan permukaan Pluto. Selain itu, perlu juga diketahui seberapa banyak nitrogen yang lepas dan hancur dalam proses fotokimia.

Hasilnya, kelimpahan nitrogen terbesar justru ada di permukaan Pluto. Tepatnya di lapisan es Sputnik Planitia dan pada atmosfer yang lepas dari Pluto. Itu pun dengan syarat kecepatan lepas nitrogen di masa lalu lebih cepat dibanding sekarang. Sedangkan jumlah nitrogen dalam proses fotokimia maupun di atmosfer bisa diabaikan.

Data tersebut kemudian dilihat kesesuaiannya dengan dengan kelimpahan komposisi nitrogen pada model Surya dan model Komet. Model Surya merupakan teori dimana Pluto terbentuk ketika gas dan debu di piringan Matahari diakresi oleh inti batuan. Sedangkan model Komet merupakan model pembentukan Pluto dari hasil gabungan miliaran komet.

Model Komet vs Model Surya

Berdasarkan pemodelan Matahari, Pluto memang bisa terbentuk dari akresi gas dan debu oleh inti batuan pada piringan protoplanet di sekeliling Matahari. Tapi untuk itu dibutuhkan kelimpahan nitrogen yang yang sangat besar sehingga bisa sesuai dengan laju atmosfer yang lepas.

Kecocokan itu justru tampak pada pemodelan komet. Jadi kelimpahan nitrogen di gletser Sputnik Planitia konsisten dengan jumlah nitrogen jika Pluto terbentuk dari hasil aglomerasi satu miliar komet atau koalisi objek sabuk Kuiper yang memiliki komposisi seperti komet 67P / Churyumov-Gerasimenko. Jika demikian, Pluto bisa jadi merupakan komet raksasa. Tapi, tidak berarti Pluto sekarang sudah dikategorikan sebagai komet. Konsisten jumlah nitrogen pada pemodelan Komet hanyalah bukti awal kalau si planet katai Pluto terbentuk dari komet yang bergabung di masa lalu.

Permasalahan yang ditemui, perbandingan akresi karbon monoksida terhadap nitrogen (CO/N2) masih jauh lebih tinggi dibanding data yang ada pada atmosfer Pluto. Hilangnya karbon monoksida bisa jadi karena molekul karbon monoksida mengalami kristalisasi dan justru terkubur di bawah permukaan Pluto. Kemungkinan lain, kelimpahan karbon monoksida terjadi karena senyawa ini larut dalam air yang dingin dan membentuk karbonat. Hal tersebut hanya bisa terjadi jika Pluto memiliki laut bawah tanah.

Mekanisme tersebut hanya cocok untuk model pembentukan Pluto dari komet tapi tidak demikian dengan pemodelan surya. Dalam pemodelan surya, kelompahan CO/H2O masih tinggi.

Dari hasil pemodelan komet, kita bisa menyusun sejarah eevolusi Pluto yang dimulai dari pembentukan oleh aglomerasi satu miliar komet dengan kelimpahan nitrogen dan karbon monoksida yang sesuai. Setelah itu kehilangan karbon monoksida terjadi akibat reaksi kimia di lautan bawah tanah.

Proses pelepasan gas juga menyebabkan nitrogen lepas dari atmosfer. Tapi, tidak terjadi kehilangan nitrogen di permukaan. Yang terjadi justru nitrogen berkumpul di Sputnik Planitia. Walaupun terjadi kehilangan karbon monoksida, pengisian ulang molekul yang satu ini masih terjadi oleh komet.

Jadi apakah status Pluto berubah? Tidak juga. Butuh penelitian lanjutan dan kesuaian dengan data untuk bisa membeuktikan teori tersebut. Meskipun demikian, hasil ini memberi perspektif lain yang memperlihatkan betapa kayanya cerita kehidupan Pluto. Dan tentunya kemungkinan lain pembentukan objek-objek di tepi Tata Surya.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.