Mengenal Centaur Benda Langit Gabungan antara Asteroid dan Komet

RUANGANGKASA.COM – Dalam Tata Surya, benda langit yang ada bukan hanya sebatas Matahari, planet, satelit, komet, meteor, dan asteroid saja, sebenarnya masih banyak lagi yang lainnya. Dalam Tata Surya, banyak sekali tersebar di segala pelosoknya benda-benda yang relatif kecil dibanding semisal planet dan satelit. Mereka itu adalah benda atau penjelajah kecil di Tata Surya, yang salah satunya adalah obyek langit yang dikategorikan sebagai Centaur.

Centaur merupakan gabungan antara asteroid dan komet atau sebutannya comet-like inner solar system objects, kadang disebut proto-comet (catatan: ada baiknya melihat artikel Komet: Pengelana dari Tepian Tata Surya di situs ini terlebih dahulu). Daerah jelajah benda ini antara 5 AU (jarak perihelion di sekitar jarak planet merah Mars; contoh 5335 Damocles) hingga 40 AU (jarak aphelion di daerah Sabuk Kuiper; contoh 1995SN55). Julukan lainnya adalah Outer Planet Crossers, karena sering memotong lintasan orbit Outer Planet (Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus). Kemungkinan bertumbukan dengan planet ataupun justru meninggalkan Tata Surya sangat besar karena karakter orbitnya yang relatif mudah diganggu planet gas raksasa seperti Jupiter dan Saturnus.

Adapun Centaur yang lebih dominan sifat kometnya ditemukan pada semisal komet P/Schwassmann Wachmann dan 39P/Oterma, bahkan keduanya memang populer atau lebih banyak dikenal sebagai komet. Diameter obyek ini beragam dari beberapa hingga ratusan kilometer. Selain itu, dicoba oleh para ahli untuk menambah subgroup dalam Centaur, yaitu Red Centaur atau nama khususnya Pholus yang permukaannya dipenuhi materi organik serta cenderung berwarna merah.

Sejarah Awal Penemuan Centaur

Mengenai penelitiannya, bermula dari adanya temuan tanggal 18 Oktober 1977. Astronom Amerika Serikat, Charles Thomas Kowal (1940–2011) melalui kamera pada teleskop Schmidt di Palomar menemukan benda langit di arah rasi bintang Aries, lalu diidentifikasi sebagai 1977UB. Setelah ragam penelitian yang salah satunya adalah uji banding dengan hasil foto tahun sebelumnya hingga tahun 1895, maka benda ini dikelompokkan sebagai asteroid dan mendapat nama Chiron (baca: ki – ron).

Baca juga: Mengenal Sabuk Asteroid, Pembatas Planet di Tata Surya

Identitas sebagai asteroid adalah nomor 2060 – atau ringkasnya 2060 Chiron. Penelusuran menunjukkan bahwa lintas edarnya sangat lonjong (harga eksentrisitasnya cukup besar, 0,380; bila lingkaran 0, ellips antara 0 dan 1). Titik terdekatnya ke Matahari (perihelion) antara Jupiter dan Saturnus, dan terjauh (aphelion) antara Saturnus dan Uranus. Dengan demikian, dari sekian banyak asteroid, maka 2060 Chiron adalah asteroid terjauh yang diketahui kala itu.

Centaur Dalam Mitologi Yunani

Dalam mitologi Yunani, salah satu rasi bintang pada Zodiak adalah Sagittarius yang dikaitkan dengan Crotus Dewa Penguasa Hutan yang separuh badannya berujud manusia dari kepala sampai pinggang bersambung setengah lagi tubuh kambing dengan ekor panjang mirip ekor kuda. Berjalan berdiri dengan dua kaki belakangnya. Sementara pada era berikutnya, bangsa Romawi lebih banyak menyalahartikan simbol ini sebagai gambaran Chiron – pemimpin para Centaur – guru dari ksatria Yunani Achilles yang terkenal dalam kisah Perang Trojan (Dapat pula diingat-ingat film layar lebar Troy). Adapun nama Centaurus, merupakan nama salah satu rasi bintang di belahan langit selatan yang mana di sebelah selatan rasi bintang Centaurus adalah Crux  yang di Indonesia disebut Bintang Layang-layangChiron adalah juga putra dari Cronos/Saturn Sang Dewa Penguasa Waktu, cucu dari  Uranus.

Pada gambarannya, Chiron adalah makhluk setengah manusia setengah kuda. Sifat Sagittarius dan Chiron bertolak belakang. Chiron kalem, sabar, dan bijaksana, Sagittarius adalah pemburu yang ganas, bengis, dan buas. Dalam akulturasi dengan Mesopotamia yang ada jauh sebelumnya, sifat Sagittarius identik dengan Nergal (Dewa Pemanah, kadang Dewa Kematian) yang bersekutu (atau bahkan identik) dengan Dewa Perang dan Api – Irra. 

Catatan: pada kisah lain, Nergal atau Irra diejawantahkan dengan hadirnya Dewa Perang Ares (Yunani, gambaran planet Mars) atau di budaya Romawi bahwa planet Mars diidentikkan dengan Dewa Perang Mars. Sekedar catatan, bahwa nama planet Mercury, Venus, Mars, Jupiter, Saturn adalah nama-nama dari budaya mitologi dewa dewi bangsa Romawi, bukan Yunani.

Antara Komet dan Asteroid

Secara fotografis sebenarnya Chiron sudah terekam sejak tahun 1895 yang belakangan diketahui bahwa saat itu benda ini berada pada posisi terdekat Matahari (perihelion). Saat ditemukan Kowal, Chiron sedang berada di antara Jupiter dan Uranus. Kala itu jarak perihelion ±1,3 milyar km (Jupiter 778 juta km), aphelion ±2,8 milyar km (sejarak )(data orbit, lihat tabel 1).

Sesuai gambaran Centaur yang campuran antara manusia dengan kuda, demikian pula 2060 Chiron yang secara mengejutkan sejak tahun 1989 menunjukkan gejala seperti yang terjadi pada komet, baik secara struktur fisik – karakter orbit – unsur kandungannya, walau tidak meninggalkan karakter asli asteroid yang selama ini dikenal. Atau dalam kasus ini, apabila asteroid tersebut bersifat seperti komet, maka dia akan tergolong tergolong ke dalam tipe dormant comet (secara internal aktif, namun tuna selimut gas).

Baca juga: Terbentuknya Komet dan Sejarahnya dalam Peradaban Manusia

Hal ini mungkin juga terjadi pada status asteroid 4015 1979VA yang kini dikenal juga sebagai komet P/Wilson-Harrington 1949 III. Sebagai argumen bahwa asteroid ini adalah inti dari kometnya. Dengan segala keunikannya, akhirnya para ahli membuat penggolongan baru pada obyek di Tata Surya, yaitu Centaur. Jadi, 2060 Chiron adalah obyek Centaur yang pertama.

Diameternya cukup besar, kisaran 300 km dengan periode edar 50,45 tahun (perkiraan rata-ratanya 49 tahun). Resonansi dengan Saturnus adalah 3:5. Ada kesebandingan antara lokasi asteroid dengan rasio 3/5 periode edar planet cincin tersebut (3 banding 5; kadang ditulis 3:5 atau 5/3 atau 5:3). Fenomena resonansi yang dimaksud di sini semisal pada indikator 3/5 berlaku bahwa Chiron dengan jarak yang diketahui tersebut memiliki periode edar 3/5 kali periode edar planet Saturnus. Keterkaitan ini karena dianggap planet tersebut sangat besar pengaruh gravitasinya pada Centaur tersebut. Dari sini pula disimpulkan bahwa lintasan orbit 2060 Chiron tidak stabil (chaotic), mudah berubah arah. Dapat terlempar keluar Tata Surya atau dapat pula jatuh ke Saturnus.

Berdasar perhitungan bahwa pada abad 17 sempat mendekati Saturnus sejarak 16 juta km saja (mendekati satelit Phoebe). Sementara lintasannya praktis senantiasa memotong lintasan edar planet tersebut. Selain itu, sifat fisiknya menampakkan ciri seperti komet. Sebagai asteroid, ternyata aktifitas di dalam tubuhnya menunjukkan gejala yang terjadi pada komet, yaitu ada proses pembentukan selimut gas dan debu (dominan unsur CO dan CO2). Oleh Karen Meech dan Michael Belton tahun 1989, 2060 Chiron digolongkan sebagai weakly active comet dengan identitas 95P/Chiron (indeks P menunjukkan komet periodik).

Pada penelitian lanjutan yang salah satunya oleh Lubor Krezak dari Astronomical Institute of the Slovak Academy of Science bahwa justru karena keunikannya, maka hubungan antara asteroid ini dengan komet sukar dilakukan baik secara fisik maupun dinamika orbitnya, khususnya bila dilihat asal muasalnya. Sebenarnya, keberatan bahwa asteroid ini berkait dengan komet semata karena ukuran asteroid yang sangat besar dibanding komet pada umumnya. Namun, analisis lain tentu tidak diabaikan. Misal kecerlangannya yang 6 skala magnitudo lebih terang (beda 5 berarti beda 100 kali kecerlangannya) dibanding semisal komet Halley yang di antara komet termasu cemerlang. Sementara Kowal mengaitkan dinamika edar Chiron terkait dengan Phoebe.

Cukup beralasan mengapa Phoebe dapat mempengaruhi lintasan orbit Chiron. Gerak edar berlawanan dengan satelit Saturnus lainnya (retrograde) dengan periode 550,31 hari. Walau berlawanan, Phoebe tergolong stabil atau mapan. Sementara itu, radiusnya sebanding dengan Chiron kisaran 106.6±1.1 km. Karakter fisik hampir sama sedemikian gravitasi antar keduanya juga sebanding.

Baca juga:Apa itu Asteroid? dan Bagaimana Sejarah Penemuannya?

Selain itu, jarak Phoebe ke planet induk Saturnus cukup dekat dengan lintasan terdekatnya Chiron ketika memotong lintas orbit Saturnus. Phoebe ditemukan tahun 1899 oleh Pickering, yang tahun 1915 juga meramalkan secara matematis bersama Lowell tentang adanya planet dan terbukti benar setelah 15 tahun observasi pencarian, yaitu hadirnya Pluto yang kini berada pada jajaran planet kerdil bersama mantan asteroid – Ceres.

Asal Muasal Centaur

Sifat di atas memunculkan dugaan bahwa asteroid seperti Chiron memiliki keluarga sendiri, terlebih ketika ditemukan obyek yang mirip, yaitu 944 Hidalgo (temuan W. Baade, Bergedorf, 30/10/1920, berdiameter 39 km). Namun, dalam hal kasus Hidalgo agak berbeda dengan Chiron, karena dinamika orbit dan unsurnya mirip dengan sifat komet periode pendek. Bahkan Hidalgo akhirnya dianggap asal muasalnya adalah sebuah komet yang bertransformasi menjadi asteroid.

Asal usul obyek langit seperti Chiron masih diliputi misteri walau sudah banyak dugaan dianalisis. Satu teori mengatakan keberadaannya akibat peristiwa tumbukan berkelanjutan akibat gangguan Jupiter. Bila demikian pastilah banyak asteroid seperti Chiron di daerah tersebut. Nyatanya baru Hidalgo, inipun karakternya berbeda. Teori lain (cataclysmic hypotheses) mengatakan bahwa Chiron (juga planet kerdil Pluto) adalah satelit planet Neptunus yang terlontar akibat adanya benda langit besar mendekati Neptunus. Akibat gaya pasang surutnya, akhirnya melontarkan Chiron ke orbitnya sekarang. Sekaligus kedatangan benda langit ini membuat arah edar satelit Neptunus lainnya, yaitu Nereid dan Triton menjadi retrograde (mundur, timur ke barat), berbeda dengan arah edar satelit lainnya.

Namun, dengan diketahui adanya fenomena resonansi antara Neptunus danPluto, kecil kemungkinan Pluto pernah dekat dengan Neptunus. Selain itu, keberadaan satelit planet kerdil Pluto bernama Charon (tahun 2005 ditemukan 2 kandidat lagi, tahun 2014 kembali ditemukan 2 satelit), maka dipertanyakan bagaimana bisa dalam peristiwa tersebut satelit-satelit itu dapat bertahan. Demikian pula analisis bahwa Chiron berasal dari satelitnya planet Saturnus ataupun Uranus.  Teori lainnya, Chiron berkait erat dengan adanya Titik Lagrange dari Saturnus atau Uranus. Untuk dugaan ini masih terbuka kemungkinan karena pencarian akan keberadaan Saturnian Trojan Asteroid ataupun Uranian Trojan Asteroid belum lengkap.

Dari analisis ini Wallerstein bahkan menduga bahwa di daerah di tepian, di daerah lingkup Chiron ke luar sana, ada banyak asteroid keluarga Chiron. Bahkan planet kerdil Pluto dianggapnya sebagai keluarga Chiron yang terbesar (Pluto sendiri penuh kontroversi, dikategorikan sebagai planet atau bukan. Ada yang menyebutnya termasuk keluarga Plutino yang terbesar).

Penelitian Lanjut Tentang Centaur

Setelah kasus di atas, maka pencarian obyek sejenis semakin terpacu. Penemuan antara lain: 1991DA atau asteroid 5335 Damocles (diameter 5 km, tergolong yang kerap mendekati Bumi dan aphelion di luar lintas orbit Uranus) dan 5145 Pholus yang kaya akan unsur organik serta senantiasa memotong lintas orbit Saturnus-Uranus-Neptunus. Mereka berdua sebagai komet tergolong dormant dan extinct comet. Ada pula temuan lain seperti 5164 1984 WE1 yang masih terus diikuti evolusinya. Terlepas dari karakter individu, ketiganya dapat dikategorikan sebagai komet periode pendek (<200 tahun).

Hal ini tidak lepas dari penelitian tahun 1993/4. James Elliot, Professor of Planetary Astronomy and Physics di MIT, yang melalui metode okultasi bintang-nya berhasil memperoleh data fisik Chiron dan bahkan dari data optis menunjukkan adanya semburan air dan debu dari permukaan Centaur ini.

Belum habis keanehannya, tahun 2010 diketahui bahwa 2060 Chiron mempunyai cincin layaknya planet Saturnus. Kasus cincin seperti ini dijumpai sebelumnya pada asteroid 10199 Chariklo yang kini tergolong obyek Centaur. Amanda Bosh, dari Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences – MIT, bersama koleganya Jessica Ruprecht (MIT’s Lincoln Laboratory), Michael Person, dan Amanda Gulbis telah menerbitkan temuannya di jurnal ilmiah internasional Icarus.

Para muda dari MIT tersebut bergabung dengan Elliot dan koleganya, mencoba mencari data lebih presisi dengan menggunakan dua teleskop besar di Hawaii, yaitu Infrared Telescope Facility (NASA) di Mauna Kea dan the Las Cumbres Observatory Global Telescope Network di Haleakala. Dari serangkaian pengamatan yang juga dikonfirmasi oleh hasil penelitian tim lainnya yang terpisah, diketahui diameter cincin kisaran 300 km dan struktur ganda dengan lebar masing-masing 3 dan 7 km.

Baca juga: Cara Terbaik Mengamati Hujan Meteor Di Langit Malam

Ada dugaan bahwa materinya berasal dari proses atau mekanisme pembentukan cincin Saturnus yang berawal dan berasal dari tubuh Chiron sendiri, melalui proses tangkapan, dan terbentuk bersamaan dengan pembentukan Chiron. Dengan demikian, di Tata Surya ada 6 benda yang bercincin, yang 4 ekstrim berukuran besar – yang 2 lagi kecil.

Dugaan sementara, bahwa jumlah Centaur di Tata Surya mencapai kisaran 44 ribu buah dengan konfigurasi sebarannya mirip Sabuk Asteroid. Mereka umumnya sebagai golongan dormant comet.

Tabel 1. Data 2060 Chiron (epoch 2016). Ref: Wikipedia, MPO 370987 – MPC/IAU

Sumber

Darling, D., 2004, The Universal Book of Astronomy, John Wiley & Son, New Jersey, p.39-43, 96-97, 105, 385-386

McFadden, L., 1993, The Comet – Asteroid Transition, in A. Milani et al (eds.), Proceeding IAU Symposium No. 160 of Asteroids, Comets, Meteors, Kluwer Acad. Pub., Dordrecht, p.95-110

Mitton, J., 1991, A Concise Dictionary of Astronomy, Oxford Univ. Press, Oxford

Pasachoff, J. M., 1978, Astronomy: from the Earth to the Universe, Saunders Co., Philadelphia, p.212-331

The International Astronomical Union – Minor Planet Center

Walker, C., 1996, Astronomy: Before the Telescope, British Museum Press, London, p.48-51

 [1] McFadden, 1993 dan review Astronomy Now (17 Maret 2015: Chiron may be second minor planet to possess Saturn-like rings)