KOMPAS.com – Para astronom selama ini percaya bahwa cakram gas dan debu yang membentuk planet di sekitar bintang muda hanya bertahan sekitar 10 juta tahun. Namun, sebuah penemuan terbaru dengan menggunakan Teleskop James Webb milik NASA menunjukkan bahwa untuk bintang dengan massa rendah, cakram ini bisa bertahan jauh lebih lama—hingga 30 juta tahun.
Teleskop Webb mengungkapkan adanya lingkungan yang stabil dan kaya gas di sekitar bintang-bintang kecil, membuka kemungkinan baru bagi pembentukan planet yang lebih lama dari yang diperkirakan sebelumnya.
Hal ini dapat berdampak besar pada pemahaman kita tentang evolusi planet dan kemungkinan adanya kehidupan di luar Bumi. Salah satu sistem yang menjadi perhatian khusus adalah TRAPPIST-1, di mana planet-planetnya mungkin memiliki waktu ekstra untuk terbentuk di zona layak huni.
‘Pabrik Planet’ dalam Alam Semesta
Jika alam semesta memiliki album foto, kemungkinan besar akan ada banyak gambar cakram gas dan debu yang berputar—sebuah tempat lahirnya planet-planet di sekitar bintang muda. Cakram ini menyediakan bahan dasar untuk membentuk planet, tetapi biasanya hanya bertahan sekitar 10 juta tahun sebelum akhirnya menghilang.
Namun, para peneliti dari Universitas Arizona menemukan bahwa pada bintang kecil, yang massanya hanya sepersepuluh dari Matahari atau lebih kecil, cakram ini bisa bertahan lebih lama dari yang diperkirakan.
Dalam penelitian yang diterbitkan di Astrophysical Letters Journal, tim yang dipimpin oleh Feng Long dari Lunar and Planetary Laboratory, Universitas Arizona, menemukan cakram protoplanet yang berusia 30 juta tahun—tiga kali lebih tua dari perkiraan sebelumnya.
“Dalam arti tertentu, cakram protoplanet memberikan kita gambaran bayi dari sistem planet, termasuk seperti apa Tata Surya kita mungkin tampak saat masih muda,” kata Long, yang juga seorang Sagan Fellow di Lunar and Planetary Laboratory.
Baca juga: Empat Planet Kecil Mengorbit Bintang Tetangga Terdekat Bumi
Bagaimana Bintang Mengontrol Usia Cakramnya
Biasanya, radiasi energi tinggi dari bintang muda meniupkan gas dan debu keluar dari cakram, menghilangkan bahan yang diperlukan untuk membentuk planet. Namun, tim peneliti mengamati sebuah bintang yang diberi nama resmi WISE J044634.16–262756.1B, atau lebih mudah disebut J0446B, yang terletak di konstelasi Columba sekitar 267 tahun cahaya dari Bumi. Mereka menemukan bahwa cakram pembentuk planetnya telah bertahan tiga kali lebih lama dari perkiraan.
“Meskipun kita tahu bahwa sebagian besar cakram menghilang dalam waktu 10 hingga 20 juta tahun, kita menemukan bahwa untuk jenis bintang tertentu, cakram ini bisa bertahan jauh lebih lama,” kata Long.
Karena cakram debu adalah sumber bahan baku pembentukan planet, usianya akan menentukan berapa lama sebuah sistem memiliki waktu untuk membentuk planet.
Baca juga: Ditemukan Planet Mirip Bumi Berpotensi Layak Huni Sejauh 20 Tahun Cahaya
Mengapa Stabilitas Kimiawi Penting untuk Pembentukan Planet?
Meski bintang kecil mempertahankan cakram debunya lebih lama, komposisi kimia cakram tidak berubah secara signifikan. Para peneliti menemukan bahwa meskipun cakram ini bertahan selama puluhan juta tahun, komposisinya tetap sama. Ini berarti lingkungan kimia yang stabil dapat memberikan waktu ekstra bagi planet-planet untuk terbentuk.
Dengan menganalisis kandungan gas dalam cakram, para peneliti memastikan bahwa cakram di sekitar J0446B bukanlah cakram puing (debris disk), yang biasanya terdiri dari material hasil tabrakan antar asteroid.
“Kami mendeteksi gas seperti hidrogen dan neon, yang menunjukkan bahwa masih ada gas primordial di cakram J0446B,” kata Chengyan Xie, mahasiswa doktoral di LPL yang juga terlibat dalam penelitian ini.
Baca juga: Misteri LTT 9779 b: Planet Ultra-Panas yang Tak Seharusnya Ada
Implikasi bagi Kehidupan di Luar Bumi
Keberadaan cakram kaya gas yang bertahan lama ini memiliki implikasi besar terhadap kemungkinan kehidupan di luar Tata Surya. Salah satu sistem yang menarik perhatian para ilmuwan adalah TRAPPIST-1, yang berjarak sekitar 40 tahun cahaya dari Bumi. Sistem ini memiliki tujuh planet seukuran Bumi yang mengorbit bintang katai merah, dengan tiga di antaranya berada di zona layak huni.
Karena bintang dengan cakram planet yang bertahan lama berada dalam kategori massa yang sama dengan TRAPPIST-1, penemuan ini sangat penting untuk memahami evolusi sistem planet.
“Untuk mendapatkan susunan orbit unik seperti yang kita lihat di TRAPPIST-1, planet-planetnya harus bermigrasi di dalam cakram, suatu proses yang membutuhkan keberadaan gas,” kata Ilaria Pascucci, profesor ilmu planet di LPL yang turut menulis studi ini. “Keberadaan gas dalam jangka panjang di cakram seperti ini mungkin menjadi alasan di balik konfigurasi unik TRAPPIST-1.”
Baca juga: James Webb Ungkap Planet Misterius yang Berbeda dari Planet di Tata Surya Kita
Apa yang Dapat Kita Pelajari dari Cakram Berusia Panjang?
Menariknya, cakram dengan umur panjang ini tidak ditemukan pada bintang bermassa tinggi seperti Matahari, karena bintang-bintang semacam itu berevolusi jauh lebih cepat, sehingga planet memiliki lebih sedikit waktu untuk terbentuk.
Meskipun Tata Surya kita mengambil jalur evolusi yang berbeda, studi tentang cakram yang bertahan lama ini memberikan wawasan berharga tentang pembentukan planet di alam semesta. Para peneliti mencatat bahwa bintang-bintang bermassa rendah jauh lebih banyak dibandingkan bintang seperti Matahari.
“Dengan memahami bagaimana sistem bintang bermassa rendah berevolusi dan mendapatkan gambaran tentang cakram yang bertahan lama, kita bisa mengisi kekosongan dalam album foto alam semesta,” kata Long.
Penemuan ini membuka kemungkinan baru dalam pencarian kehidupan di luar Bumi dan menantang pemahaman kita tentang bagaimana planet terbentuk dalam jangka waktu yang lebih panjang dari yang kita duga sebelumnya.
Baca juga: Ditemukan Planet Super Mirip Bumi dengan Kepadatan seperti Timbal