Singkat cerita, sehabis janjkematian Lowell, Clyde Tombaugh menemukan Pluto. Tapi Pluto terlalu kecil untuk sanggup mengganggu orbit Uranus. Akan tetapi inspirasi perihal planet lain di tepi Tata Surya masih bertahan. Baik dalam konteks pencarian lewat pengamatan maupun oleh para penggemar teori konspirasi.
Kehadiran sebuah planet lewat perhitungan matematika bukan hal baru. Setidaknya sejarah mencatat demikian. Neptunus ialah planet pertama yang ditemukan lewat perhitungan oleh John Couch Adams dari Inggris, dan Urbain Jean Joseph Le Verrier dari Perancis, secara terpisah. Keduanya memprediksi kehadiran sebuah planet besar yang mengganggu orbit Uranus.
Perhitungan yang dilakukan kemudian dikonfirmasi oleh pengamatan. Neptunus diamati oleh Johann Gottried Galle di Observatorium Berlin menurut perhitungan Le Verrier. Ada perhitungan yang berhasil, ada juga yang gagal. Kehadiran planet Vulkan di antara Merkurius dan Matahari tak pernah ditemukan.
Ilustrasi Planet Sembilan. Kredit: Caltech/R. Hurt (IPAC)
Nah, satu kurun sehabis Percival Lowell memperkirakan kehadiran planet X, perhitungan yang sama kembali diajukan untuk menemukan planet ke-9!
Kali ini hasil perhitungan tersebut diajukan oleh Konstantin Batygin dan Mike Brown. Pemodelan matematika dan simulasi komputasi yang dilakukan keduanya memberi indikasi kehadiran planet masif diarea Sabuk Kuiper yang diberi isyarat Planet Sembilan. Nama Planet Sembilan dipakai sebagai indikasi pengganti dari Pluto si planet ke-9 yang sudah diklasifikasi ulang sebagai planet katai. Pada tahun 2003, Mike Brown menemukan Eris yang ia sebut kandidat planet ke-10 yang kemudian memicu kontroversi pendefinisian ulang planet oleh IAU.
Nama lain yang dipakai untuk planet Sembilan ialah George, Planet of the Apes, Jehoshaphat dan Phattie.
Kedua peneliti dari Caltech ini menemukan bukti ada planet yang dikategorikan sebagai planet Bumi-super yang massanya sekitar 10 massa Bumi, di tepi Tata Surya. Tepatnya di area sabuk Kuiper. Planet ini diprediksi mempunyai orbit yang lonjong dan posisi terdekatnya dari Matahari pun sekitar 200 AU atau hampir 20 kali jarak Neptunus – Matahari! Bahkan planet ini butuh waktu 10.000 – 20.000 tahun untuk sanggup mengelilingi Matahari.
Tapi, yang perlu diingat, planet ini masih belum dikonfirmasi keberadaannya lewat pengamatan. Makara secara resmi, planet Sembilan ini belum ada.
Pencarian Planet Sembilan
Pencarian planet Sembilan dimulai tahun 2014 ketika Chad Trujillo dan Scott Sheppard menemukan obyekSabuk Kuiper 2012 VP113 yang jarak terdekatnya dengan matahari 80 AU. Obyek Sabuk Kuiper yang dipanggil Biden tersebut merupakan obyek kedua yang mempunyai orbit sangat jauh. Obyek lainnya ada Sedna yang perihelionnya 76 AU. Dari orbit Biden dan Sedna inilah, dibangun dugaan perihal keberadaan planet masif lainnya yang bersembunyi di balik kegelapan, menggembalakan benda-benda kecil di tepi Tata Surya.
Hal inilah yang mengawali kerja sama astronom teoretis Konstantin Batygin dan astronom pengamat Mike Brown untuk mencari tahu keberadaan planet masif tersebut. Menariknya lagi, tujuan awalnya justru bukan untuk menemukan planet gres tapi untuk membuktikan kalau inspirasi planet masif itu hanya inspirasi gila lainnya. Selama beberapa dekade pencarian planet lain di tepian Tata Surya tidak pernah membuahkan hasil. Bahkan survei WISE atau Wide-Field Infrared Survey Explorer tidak berhasil menemukan planet masif seukuran Jupiter dan Saturnus di area Sabuk Kuiper yang kemudian mematahkan teori kehadiran planet Tyche.
Tapi, astronom tetaplah astronom. Mereka ialah peneliti yang ketika membantah pun harus punya bukti dan argumentasi yang kuat, alih-alih hanya berpendapat tanpa bukti.
Maka, teori dan data yang ada pun dikaji. Pada akhirnya, pemodelan matematika dibangun untuk melihat aneka macam kemungkinan yang didasarkan pada teori dan data pengamatan yang sudah ada. Perspektif dari sisi teori dan observasi pun dipaparkan untuk memperoleh kajian terbaik. Keduanya membangun model dari model gangguan yang ditimbulkan dan mempengaruhi obyek KBO lainnya.
Pemodelan dibentuk dan simulasi komputasi pun dilakukan. Yang niscaya ini bukan pekerjaan utak atik gathuk yang dengan gampang menghasilkan kesimpulan.
Planet Sembilan dan pengelompokan orbit 6 obyek Sabuk Kuiper lainnya. Kredit: Caltech/R. Hurt (IPAC)
Dari kajian yang dilakukan, ditemukan ada kemiripan pada orbit Sedna, 2012 VP 113, 2004 VN112, 2007 TG422, 2010 GB174, dan 2013 RF98. Ke-6 obyek ini ialah obyek-obyek yang menempati area Sabuk Kuiper, area dimana komet periode pendek berasal.
Kemiripan yang ditemukan, orbit ke-6 obyek Sabuk Kuiper ini mengelompok dan bergerak dari selatan ke utara ketika memotong bidang Tata Surya dengan kecepatan yang berbeda-beda. Kemiringan orbit ke-6 KBO juga mirip. Miring ke arah yang sama dengan sudut 30 derajat relatif terhadap orbit ke-8 planet yang ada di Tata Surya. Menariknya, meskipun bergerak dengan kecepatan berbeda, ketika dilihat, ke-6 KBO itu sanggup berada pada lokasi yang sama. Dengan kata lain, sumbu ke-6 obyek Sabuk Kuiper ini sejajar dan mereka mengelompok pada area yang sama.
Pada awalnya diduga sanggup saja hal tersebut terjadi sebab bias pengamatan atau memang kebetulan. Jika memang kebetulan pun ini ialah kebetulan yang luar biasa. Karena kemungkinan tersebut hanya terjadi 0,007%. Tapi kalau bukan kebetulan maka tentunya ada sesuatu yang sanggup mempengaruhi gravitasi ke-6 KBO tersebut untuk mempunyai orbit yang mengelompok. Dan sesuatu itu harus mempunyai massa yang cukup masif untuk sanggup memberi pengaruh.
Ada beberapa teori yang diajukan untuk dikaji.
Teori pertama yang diajukan ialah kehadiran obyek lainnya di Sabuk Kuiper yang masih belum ditemukan. Seandainya ada cukup banyak obyek di Sabuk Kuiper, maka efek gaya tarik yang diberikan sanggup memicu dan menjaga pengelompokan orbit KBO tersebut. Tapi seberapa banyak yang dibilang banyak semoga kondisi yang diamati ketika ini sanggup tercapai?
Setidaknya Sabuk Kuiper harus mempunyai massa 100 kali lebih besar dari massa seluruh obyek di Sabuk Kuiper ketika ini. Kajian lebih lanjut mengambarkan teori ini lebih sulit dan skenario ini pun gugur sebab tidak memungkinkan.
Teori lainnya, keberadaan planet masif lain yang bertindak sebagai penggembala yang menjaga obyek di KBO untuk tetap berada dalam kesejajaran mereka. Maka dibangunlah pemodelan dan simulasi untuk membuktikan teori tersebut.
Hasil simulasi memperlihatkan, kalau ada planet masif dengan orbit yang tidak sejajar maka kesejajaran atau pengelompokan ke-6 obyek KBO tersebut sanggup terjadi dan dipertahankan. Orbit tidak sejajar disini mengacu pada perihelion si planet masif tersebut berada 180 derajat dari perihelion obyek lainnya. Dengan kata lain, perihelion si planet berseberangan dari obyek KBO lainnya.
Tapi pertanyaan lain muncul. Dengan konfigurasi orbit ibarat ini, bukankah akan terjadi papasan yang menjadikan orbit tidak stabil untuk jangka panjang. Bahkan ada kemungkinan terjadi tabrakan. Tapi ternyata, sehabis menjalankan simulai untuk rentang waktu panjang, ditemukan kalau orbit bersebrangan si planet ke-9 justru mencegah obyek di Sabuk Kuiper saling bertabrakan dan bahkan menjaga semuanya tetap berkelompok dan sejajar. Sebagai contoh, setiap 4 orbit yang diselesaikan planet Sembilan, obyek Sabuk Kuiper sudah menuntaskan 9 kali orbitnya. Tidak ada tabrakan.
Keberadaan planet Sembilan tidak hanya menjelaskan kesejajaran obyek Sabuk Kuiper. Kehadirannya sanggup memecahkan dilema orbit Sedna dan 2012 VP113 yang misterius. Jarak terdekat kedua obyek itu bahkan tak pernah mendekati Neptunus. Secara umum, obyek-obyek KBO dipengaruhi oleh Neptunus, Mereka dilontarkan ke luar oleh Neptunus tapi kemudian akan kembali lagi.
Planet Sembilan dan obyek Sabuk Kuiper lainnya. Warna ungu ialah lintasan orbit obyek Sabuk Kuiper yang sejajar sedangkan warna hijau ialah obyek Sabuk Kuiper yang orbitnya tegak lurus bidang Tata Sura. Kredit: Caltech/R. Hurt (IPAC)
Jika Planet Sembilan memang ada, maka ia yang mencuri obyek KBO dan secara perlahan mendorongnya ke luar dan menempatkannya pada orbit yang tidak dipengaruhi Neptunus.
Simulasi ini juga berhasil memprediksi keberadaan obyek Sabuk Kuiper yang orbitnya tegak lurus bidang orbit planet – planet di Tata Surya. Hasil tersebut sesuai dengan hasil pengamatan selama 3 tahun terakhir. Para pengamat sudah mengidentifikasi empat obyek yang orbitnya tegak lurus orbit Neptunus. Untuk memastikan, ke-4 obyek itu kemudian dimasukan dalam simulasi dan hasilnya ternyata cocok!
Menjejak Planet Sembilan
Untuk sanggup memecahkan semua dilema Sabuk Kuiper yang dipaparkan di atas, jarak terdekat planet Sembilan dengan Matahari harus di antara 200 – 350 AU. Dan meskipun agak sulit untuk memilih jarak terjauhnya, tapi diperkirakan aphelion planet Sembilan berada pada jarak 500 – 1200 AU. Sebagai perbandingan jarak Neptunus 30 AU dari Matahari.
Pertanyaan lain, semasif apa planet masif yang sanggup menjadi planet penggembala bagi obyek-obyek di KBO ini? Minimal, planet Sembilan harus mempunyai massa 5 massa Bumi untuk sanggup memberi efek gravitasi pada obyek KBO lainnya. Dan dari hasil simulasi, idealnya Planet Sembilan mempunyai massa sekitar 10 massa Bumi.
Dari massanya sanggup dipastikan planet Sembilan merupakan planet Bumi-super. untuk ukuran, planet Sembilan diperkirakan mempunyai ukuran 2 – 4 kali ukuran Bumi dan orbit sebidang dengan orbit 6 obyek KBO yang mengelompok tersebut.
Keberadaan planet Bumi-super bukanlah sesuatu yang “aneh”. Setidaknya pemodelan evolusi Tata Suryamenunjukan kehadiran planet masif lainnya atau planet Bumi-super memang dimungkinkan. Meskipun kemudian planet ini terlontar ketika proses migrasi planet-planet raksasa di Tata Surya. Diduga penyebab utama terlontarnya planet Bumi-super ialah papasannya dengan Jupiter ketika proses migrasi planet-planet ke lokasinya ketika ini.
Secara teori dan pemodelan, kehadiran planet Sembilan memang dimungkinkan. Akan tetapi ada pekerjaan rumah yang lebih besar untuk Konstantin Batygin dan Mike Brown. Menemukan planet Sembilan lewat pengamatan. Tanpa bukti pengamatan, pekerjaan ini hanya teori yang tidak terbukti.
Survei WISE dalam cahaya inframerah juga tidak memperlihatkan hasil kehadiran planet masif seukuran Jupiter dan Saturnus.
Pengamatan juga dilakukan dengan Teleskop Subaru 8,2 meter di Mauna Kea, Hawaii dan belum memperlihatkan hasil. Tidak gampang untuk sanggup menemukan planet Sembilan sebab ia seharusnya sangat redup dan akan lebih banyak menghabiskan waktunya jauh dari Matahari.
Untuk yang tertarik, pencarian planet Sembilan sanggup dilakukan dengan teleskop kembar 10 meter W.M. Keck di Hawaii. Dan dibutuhkan kehadiran Large Synoptic Survey Telescope di masa depan sanggup menjadi jawaban. Satu hal penting yang menjadi hambatan dalam pencarian ini adalah, orbit planet Sembilan memang sanggup diprediksi lewat simulasi. Akan tetapi kedua astronom tersebut tidak sanggup memperlihatkan asumsi dimana planet Sembilan itu berada ketika ini.
Batas sebuah obyek sebagai planet menurut definisi IAU. Kredit: Margot / findplanetnine.com
Pada akhirnya, pencarian planet Sembilan memang ibarat mencari jarum di jerami. Seandainya planet Sembilan ditemukan, maka Mike Brown memastikan tidak akan ada perdebatan apakah planet Sembilan sebuah planet atau bukan, sebab ia seharusnya memenuhi semua syarat planet yang dibentuk oleh IAU pada tahun 2006.
Sebaik apapun hasil pemodelan, kalau tidak ada konfirmasi pengamatan maka ia hanya akan menjadi teori dan spekulasi. Makara kita tunggu saja!
Sumber: langitselatan