Fenomena langka di luar angkasa menyebabkan komet membalikkan arah rotasinya setelah aksi gas
Representasi artistik menunjukkan benda langit 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák, yang diklasifikasikan dalam keluarga Jupiter, dalam perjalanannya menuju Matahari, ketika unsur-unsur bekunya mengalami sublimasi dan mengeluarkan materi ke ruang hampa. Para ahli mengevaluasi catatan yang ditangkap oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble, milik NASA, dan menemukan bahwa emisi gas ini mengubah rotasi objek, memaksanya berputar ke arah yang berlawanan.
Para ilmuwan yang bertanggung jawab mengoperasikan peralatan orbital mengidentifikasi bukti nyata pertama bahwa bintang es kecil mengurangi kecepatannya hingga mengubah arah rotasinya sepenuhnya. Tonggak sejarah ilmiah ini memberikan contoh jelas tentang bagaimana perilaku tidak stabil dapat menentukan dinamika dan perkembangan fisik batuan-batuan kecil yang berkeliaran di sistem planet kita.
Dikenal secara resmi sebagai komet 41P, komet berbatu ini kemungkinan besar lahir di wilayah es Sabuk Kuiper, kemudian terseret ke jalur kontemporernya karena gaya gravitasi raksasa gas Jupiter, sebuah proses umum yang menciptakan apa yang disebut komet berperioda pendek. Saat ini, batuan luar angkasa ini melintasi area terdalam sistem kita setiap 5,4 tahun.
Tak lama setelah mencapai titik terdekatnya dengan bintang pusat pada tahun 2017, para peneliti mendeteksi penurunan tajam kecepatan putaran komet 41P. Informasi yang ditangkap oleh Observatorium Neil Gehrels Swift, juga dari badan antariksa Amerika, pada bulan Mei tahun itu, menunjukkan bahwa benda langit tersebut berputar tiga kali lebih lambat daripada yang didokumentasikan pada bulan Maret, saat benda tersebut dipantau oleh Discovery Channel Telescope, yang terletak di Observatorium Lowell, di negara bagian Arizona.
Sebuah studi terbaru, berdasarkan pemantauan selanjutnya yang dilakukan oleh Hubble, mengungkapkan bahwa lintasan rotasi bintang mengalami perubahan yang lebih mengejutkan.
Foto-foto yang diambil oleh teleskop pada bulan Desember 2017 menunjukkan bahwa benda langit tersebut sekali lagi berputar sangat cepat, menyelesaikan satu putaran penuh dalam waktu sekitar 14 jam, sebuah perbedaan yang sangat drastis jika dibandingkan dengan 46 hingga 60 jam yang sebelumnya dihitung oleh Swift. Pembenaran paling logis, menurut para ilmuwan yang terlibat, adalah bahwa batu tersebut terus kehilangan kecepatan hingga berhenti, segera didorong oleh pancaran gas kuat yang dikeluarkan dari keraknya untuk berputar ke arah yang berlawanan.
Dokumen akademis yang merinci semua rincian temuan yang belum pernah terjadi sebelumnya ini baru-baru ini diterbitkan di halaman The Astronomical Journal, salah satu publikasi ilmiah peer-review paling bergengsi di dunia dalam bidang astronomi.
Dimensi yang dikurangi memfasilitasi perubahan ruang yang drastis
Penggunaan peralatan orbital juga memungkinkan untuk menghitung ukuran inti batuan luar angkasa, yang memiliki diameter sekitar satu kilometer, yang setara dengan sekitar tiga kali tinggi Menara Eiffel yang terkenal.
Proporsi ini tergolong sangat kecil menurut standar komet, sebuah karakteristik yang membuatnya lebih rentan terhadap perubahan mendadak atau bahkan pembalikan gerakan rotasinya.
Setiap kali benda jenis ini mendekati panas ekstrem Matahari, suhu yang sangat tinggi menyebabkan sublimasi langsung es yang ada di lapisan luarnya, melemparkan puing-puing dan gas langsung ke ruang hampa udara.
Peneliti dan penulis studi dari Universitas California Los Angeles David Jewitt mengklarifikasi bahwa emisi gas yang dilepaskan oleh kerak bumi bekerja dengan cara yang mirip dengan pendorong mini. Dia menyoroti bahwa, jika letusan ini terjadi secara tidak proporsional, maka letusan tersebut memiliki kekuatan yang cukup untuk mengubah rotasi sebuah bintang secara radikal, terutama jika bintang tersebut merupakan objek kecil.
Pada awal pengamatan, benda langit mempertahankan rotasi dalam arah yang ditentukan, namun emisi gas yang memberikan gaya terhadap perpindahan ini akhirnya memperlambat objek tersebut secara perlahan. Karena letusan tidak berhenti, tekanan yang terus menerus memaksa batuan es untuk memulai gerakan rotasi ke arah yang berlawanan secara diametral.
Untuk mengilustrasikan fenomena tersebut, Jewitt menggunakan analogi wahana taman hiburan. Ia menjelaskan, hal tersebut seperti mendorong komidi putar yang sudah berjalan ke satu sisi; ketika gaya diterapkan ke arah yang berlawanan, kecepatannya berkurang hingga arah putarannya benar-benar terbalik.
Bukti menunjukkan percepatan evolusi benda angkasa
Survei ilmiah juga mengungkapkan penurunan signifikan dalam dinamika umum bintang tersebut, jika dibandingkan dengan lintasan sebelumnya. Selama perihelion yang terjadi pada tahun 2001, komet 41P menunjukkan tingkat agitasi yang tidak biasa untuk proporsinya, namun, setelah kembali pada tahun 2017, volume gas yang dihasilkan anjlok drastis, turun sekitar satu urutan besarnya.
Perubahan perilaku ini menunjukkan bahwa kerak suatu benda mungkin sedang mengalami siklus penuaan yang sangat cepat, sebuah fenomena yang mungkin diakibatkan oleh habisnya cadangan bahan yang mudah menguap di permukaan atau terciptanya kerak debu tebal yang berfungsi sebagai isolator termal.
Meskipun sebagian besar mutasi struktural pada penjelajah ruang angkasa ini membutuhkan waktu ratusan tahun atau bahkan ribuan tahun untuk terwujud, variasi rotasi cepat yang didokumentasikan dalam komet 41P memberi para ilmuwan kesempatan langka untuk melacak langkah-langkah evolusi dalam skala waktu manusia.
Simulasi komputer berdasarkan kehilangan massa dan gaya puntir yang dihitung menunjukkan bahwa fluktuasi putaran yang terus-menerus ini, di masa depan, dapat mengakibatkan terganggunya stabilitas fisik komet 41P. Jika batuan mengalami percepatan terlalu tinggi, gaya sentrifugal berpotensi mengatasi gravitasinya yang sudah melemah, sehingga menimbulkan skenario fragmentasi atau disintegrasi total di ruang angkasa.
Pakar dari Universitas California dengan tegas menyatakan bahwa perkiraannya menunjukkan penghancuran diri yang sangat cepat dari inti ruang angkasa ini.
Meskipun prognosisnya pesimistis, data menunjukkan bahwa komet 41P telah menempuh rute orbit yang sama selama kurang lebih satu setengah milenium.
Peran mendasar koleksi sejarah dalam astronomi
Sejarah pengoperasian Hubble mengumpulkan lebih dari tiga setengah dekade catatan fotografi dan spektroskopi alam semesta. Semua materi berharga ini disimpan di Arsip Mikulski untuk Teleskop Luar Angkasa, sebuah database raksasa yang menyimpan temuan lebih dari sepuluh misi eksplorasi, termasuk menampung koleksi teleskop veteran itu sendiri.
Penulis penelitian mencapai kesimpulan yang belum pernah terjadi sebelumnya ini saat menjelajahi catatan lama di database, ketika dia menyadari bahwa rekaman yang merujuk pada komet 41P masih belum tersentuh dan tanpa analisis sebelumnya oleh komunitas ilmiah.
Dengan memastikan bahwa informasi yang dikumpulkan NASA tersedia untuk publik dan para ahli, pemantauan yang dilakukan beberapa tahun atau dekade lalu berpeluang untuk dievaluasi kembali guna memecahkan misteri baru kosmos. Dalam beberapa situasi, para astronom terus mengungkap rahasia alam semesta, tidak hanya dengan meluncurkan peralatan baru, namun dengan menggali secara mendalam arsip-arsip besar yang dibangun sepanjang sejarah eksplorasi ruang angkasa.
