Para astronom sudah lama tahu bagaimana planet terbentuk, tapi Kapan itu selalu tidak jelas. Jika kesimpulan tim Universitas Cambridge dari studi bintang kerdil putih terbukti benar, pertanyaan itu telah terjawab.
Perdebatan pada dasarnya tentang apakah bintang terbentuk lebih dulu, dengan planet mengikuti jutaan tahun kemudian, atau apakah bintang dan planet tumbuh bersama. Menurut Amy Bonsor dari Cambridge Institute of Astronomy, pertanyaannya bisa jadi mapan dengan melihat atmosfer di sekitar katai putih yang “tercemar”. Dr Bonsor adalah penulis pertama di sebuah pelajaran baru saja diterbitkan di Alam.
“Beberapa katai putih adalah laboratorium yang luar biasa, karena atmosfernya yang tipis hampir seperti kuburan langit,” kata Bonsor.
Menghantui kuburan itu adalah sisa-sisa materi yang pernah mengelilingi bintang, kata Bonsor. Bintang-bintang itu sangat mirip dengan Matahari kita, yang terlalu kecil untuk menciptakan supernova. Ini kemungkinan akan melepaskan lapisan luarnya seiring bertambahnya usia, menyusut menjadi sebagian kecil dari ukurannya sambil terus memancarkan cahaya redup sebelum akhirnya (secara teoritis) memudar menjadi katai hitam dingin yang mati.
Apa yang disebut katai putih tercemar mengandung banyak unsur berat – seperti magnesium, besi, dan kalsium – dan berasal dari asteroid yang tersisa dari pembentukan planet. Melihat sisa-sisa asteroid itu, kata Bonsor, memberi para astronom pandangan sekilas ke bagian dalam asteroid, yang membantu memahami bagaimana mereka terbentuk.
Dengan memeriksa unsur-unsur di kuburan bintang itu, Bonsor dan timnya mencapai satu kesimpulan: Planet pasti terbentuk lebih awal, ketika bintang muda mengeluarkan isotop radioaktif berumur pendek yang menyebabkan planetesimal yang kecil tapi tumbuh, seperti Bumi purba, meleleh. .
Isotop radioaktif semacam itu, kata Bonsor, habis dalam waktu sekitar satu juta tahun. “Dengan kata lain, jika asteroid ini dilelehkan oleh sesuatu yang hanya ada dalam waktu sangat singkat di awal sistem planet, maka proses pembentukan planet harus dimulai dengan sangat cepat,” kata Bonsor.
Lapisan tidak terbentuk secara kebetulan
Bumi dikenal sebagai planet yang berbeda, artinya memiliki lapisan komposisi yang berbeda. Untuk mendapatkan lapisan tersebut, planet harus mengakresi banyak materi dari awan molekuler bintang yang sedang tumbuh.
Gravitasi melakukan beberapa pekerjaan untuk memindahkan elemen yang lebih berat – seperti besi di inti Bumi – ke tengah planet, sementara elemen yang lebih ringan bergerak ke permukaan. Perbedaan dalam lapisan planet itu dibantu oleh gravitasi, tetapi panas yang intens dari isotop radioaktif berumur pendek memainkan peran sentral, menurut penelitian tersebut.
“Analisis katai putih yang tercemar memberi tahu kita bahwa proses pencairan radioaktif ini merupakan mekanisme yang berpotensi mempengaruhi pembentukan semua planet ekstrasurya,” kata Bonsor.
Tim Bonsor memilih 26Al sebagai elemen yang paling banyak melakukan peleburan, setidaknya di tata surya kita. Para peneliti percaya isotop Aluminium yang berumur pendek mungkin juga berperan dalam merangsang kondisi lingkungan di Bumi yang mengarah pada pembentukan kehidupan.
Para peneliti dari Universitas Oxford, Ludwig-Maximilians-Universität di Munich, Universitas Groningen dan Institut Riset Tata Surya Max Planck juga berpartisipasi dalam proyek ini.
Adat Bonsor Pendaftaran bahwa data yang mereka gunakan dikumpulkan dari spektograf berbasis darat, yang berarti “banyak yang dapat dilakukan dengan teleskop yang relatif sederhana.” Kabar baik untuk studi pembentukan katai putih dan planet di masa depan.
“Ini baru permulaan – setiap kali kami menemukan katai putih baru, kami dapat mengumpulkan lebih banyak bukti dan mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana planet terbentuk. Sungguh menakjubkan bahwa kami dapat menyelidiki proses seperti ini dalam sistem planet ekstrasurya,” kata Bonsor. ®