Teleskop Webb Ungkap Tabrakan Dahsyat Planet Muda, Jejak Asal-usul Bumi dan Bulan

Astronom berhasil mengamati jejak tumbukan hebat antarplanet di sistem bintang muda, berkat kemampuan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) menangkap spektrum inframerah dari awan debu purba. Penemuan ini menyodorkan bukti langsung bahwa kekerasan kosmik yang membentuk Bumi dan Bulan bukanlah peristiwa unik di tata surya kita.

Tim peneliti yang dipimpin Kate Su dari Space Science Institute di Boulder, Colorado, menganalisis 21 cakram puing ekstrem—sebutan untuk awan debu hangat yang mengelilingi bintang-bintang muda. Lima di antaranya berasal dari data Teleskop Spitzer yang telah pensiun, sedangkan 16 lainnya diamati Webb, termasuk 12 sistem yang baru pertama kali terdeteksi. Menurut Su, ini adalah kali pertama mereka mengumpulkan cukup banyak sampel untuk memahami subkelas objek langit tersebut secara utuh.

Cakram puing ekstrem hanya ditemukan pada sekitar 1% bintang muda. Keberadaannya menandai fase kritis dalam pembentukan planet: setelah gas di cakram protoplanet menghilang, sisa material berbatu saling bertabrakan dan meninggalkan debu hangat yang bersinar di inframerah. Dengan instrumen mid-infrared Webb, para peneliti mengidentifikasi tiga ciri khas: butiran debu mikroskopis, konsentrasi material hangat yang luar biasa tinggi, dan fluktuasi kecerahan yang tidak teratur.

Dari analisis spektrum cahaya, para ilmuwan membagi 21 sistem menjadi dua kelompok mineral. Cakram kaya silika, yang mengandung material mirip kaca vulkanik seperti obsidian, mencakup sekitar sepertiga sampel. Sisanya miskin silika, dengan mineral forsterit yang juga ditemukan di pantai pasir hijau Hawaii. Perbedaan komposisi ini memberikan petunjuk langsung tentang jenis tabrakan yang terjadi: cakram kaya silika kemungkinan terbentuk dari tumbukan sangat energik antara benda seukuran Mars yang mampu menguapkan batuan dalam jumlah besar, sementara cakram miskin silika berasal dari benturan kurang dahsyat, mungkin antara objek seukuran Bulan yang saling bersenggolan.

"Kami tidak memiliki cara lain untuk mempelajari embrio planet ini secara langsung karena ukurannya terlalu kecil," ujar Agnes Kospal dari Observatorium Konkoly, Budapest, salah satu penulis studi. "Melihat emisi inframerah dan fitur spektralnya dengan Webb sungguh luar biasa."

Faktor usia juga memainkan peran penting. Cakram kaya silika sejauh ini hanya ditemukan di sekitar bintang yang berumur kurang dari 300 juta tahun, sedangkan cakram miskin silika tersebar pada rentang usia yang lebih luas. Pola ini sejalan dengan model komputer yang menyatakan planet berbatu terbentuk dalam beberapa ratus juta tahun pertama evolusi tata surya. Lebih jauh, temuan tersebut mendukung skenario populer asal-usul Bulan: sekitar 100 juta tahun setelah Matahari lahir, Bumi ditabrak benda seukuran Mars bernama Theia, dan serpihan batuan yang terlempar ke angkasa kemudian bergabung membentuk Bulan.

Meski demikian, para peneliti mengingatkan masih banyak yang belum terpecahkan. Attila Moor, rekan penulis dari Observatorium Konkoly, menyatakan bahwa pihaknya memperkirakan tidak akan menemukan sistem kaya silika pada cakram puing ekstrem yang lebih tua. "Kami hanya punya tiga cakram yang memenuhi kriteria usia tersebut, jadi perlu mengamati lebih banyak sistem untuk mengonfirmasi hipotesis," ujarnya.

Bagi Indonesia, penelitian semacam ini memperkuat posisi observatorium nasional dan program antariksa dalam memanfaatkan data teleskop global. Meskipun belum terlibat langsung, kolaborasi internasional di bidang astronomi inframerah dapat membuka peluang bagi peneliti dalam negeri untuk berkontribusi pada pemahaman pembentukan planet—terutama karena Indonesia memiliki lokasi strategis untuk pengamatan langit selatan.

Dengan semakin banyaknya sistem yang akan dipelajari Webb, pertanyaan besarnya adalah seberapa umum proses kekerasan ini terjadi di alam semesta, dan apakah tata surya kita benar-benar mewakili pola umum atau justru pengecualian. Jawabannya bisa mengubah cara kita memandang asal-usul Bumi dan potensi kehidupan di planet lain.