[비즈한국] Awan. Kamus bahasa Korea mendefinisikan awan sebagai berikut: Tetesan air yang melayang di udara. Namun, bagi para astronom, awan digunakan dalam pengertian yang sedikit lebih luas. Tidak harus melayang di langit Bumi, dan tidak harus berupa tetesan air. Selama ada partikel besar dan kecil yang tersebar di ruang yang luas, semuanya disebut awan. Bahkan tidak perlu sekecil tetesan air. Benda-benda langit kecil yang sangat besar berukuran ratusan hingga ribuan kilometer, atau bongkahan es yang melayang, bagi astronom tetap disebut awan.
Contoh utamanya adalah Awan Oort yang diyakini mengelilingi bagian luar tata surya kita. Awan Oort dianggap sebagai tempat kelahiran atau rumah bagi komet yang belum memulai perjalanannya. Alasan mengapa di sini digunakan ungkapan yang agak hati-hati, yaitu "dipercaya mengelilingi" alih-alih "mengelilingi", adalah karena keberadaan Awan Oort belum pernah dibuktikan melalui observasi langsung. Meski begitu, sebagian besar astronom percaya bahwa Awan Oort itu ada.
Biasanya, gambar yang muncul saat mencari Awan Oort di Google serupa. Tampak titik-titik putih tersebar luas dan membulat di sekitar Matahari. Terlihat seperti biji bunga dandelion. Skala Awan Oort yang diperkirakan saat ini sangat masif. Diperkirakan pecahan es besar dan kecil tersebar dari jarak 10.000 AU hingga maksimal 100.000 AU dari Matahari. Ini adalah skala yang hampir setara dengan satuan tahun cahaya. Gravitasi Matahari menunjukkan kekuatannya bahkan pada pecahan yang terletak sangat jauh. Inilah cara pecahan tersebut diperkirakan berkumpul membentuk Awan Oort yang bulat.
Namun, baru-baru ini muncul kemungkinan bahwa gambaran Awan Oort yang kita bayangkan selama ini sepenuhnya salah. Menariknya, menurut analisis terbaru, Awan Oort mungkin bukan sekadar awan biji dandelion raksasa yang bulat. Bentuk Awan Oort yang baru diusulkan oleh para astronom ternyata merupakan bentuk yang sama sekali tidak terduga.
Faktanya, meskipun nama Awan Oort sudah sangat dikenal luas, beberapa orang yang kritis menyebutnya sebagai Awan Öpik. Ernst Öpik asal Estonia pada tahun 1930-an sudah memperkirakan bahwa asal usul komet periode panjang yang sesekali terbang ke bagian dalam tata surya kemungkinan besar berada di bagian luar tata surya. Ia berpikir bahwa struktur semacam gudang komet tersebar di bagian terluar tata surya. Ia meyakini gravitasi Matahari secara terus-menerus menyebabkan gangguan kecil pada orbit benda-benda langit kecil tersebut, sehingga sebagian dari mereka sesekali meninggalkan rumah asalnya dan terbang dalam orbit elips yang sangat lonjong. Bisa dibilang, dialah yang pertama kali membayangkan purwarupa Awan Oort yang kita kenal sekarang.
Salah satu misteri terbesar komet adalah fakta bahwa komet terlalu sering diamati, padahal setiap komet terlihat sangat rapuh. Sebagian besar komet akan segera menyublim dan hancur bahkan saat mendekati Matahari sedikit saja. Sebagian besar komet, terutama yang datang dengan orbit elips yang sangat lonjong, tampak seolah-olah pertemuan pertamanya dengan Matahari adalah pertemuan terakhirnya.
Jika setiap komet yang datang hancur seketika, dari mana asal komet yang terus berdatangan setiap tahun dari berbagai arah? Astronom asal Belanda, Jan Oort, percaya bahwa hanya ada satu jawaban untuk menjelaskan misteri ini. Yaitu adanya gudang komet raksasa di balik kegelapan bagian terluar tata surya yang terus-menerus mengirimkan komet.
Kemudian, Oort menganalisis secara cermat orbit komet yang teramati dan menemukan fakta menarik bahwa jarak titik terjauh dari Matahari (aphelion) dari sebagian besar komet berada pada jarak yang serupa. Menurut perhitungan Oort saat itu, sebagian besar komet periode panjang memiliki aphelion pada jarak sekitar 20.000 AU dari Matahari. Ini berarti komet bukanlah benda asing yang datang dari luar tata surya (seperti 'Oumuamua), melainkan entitas yang berulang kali melakukan perjalanan dalam periode panjang dengan melintasi orbit elips yang sangat lonjong namun tertutup di sekitar Matahari. Berdasarkan dugaan Oort, para astronom membayangkan adanya dunia yang dipenuhi pecahan es yang menunggu perjalanan berikutnya dengan jarak yang sama dari Matahari, dan awan pecahan es tersebut diberi nama Awan Oort.
Namun sayangnya, keberadaan Awan Oort belum pernah terbukti melalui observasi. Sekilas mungkin terdengar kontradiktif. Jika komet dan pecahan es yang tersebar begitu luas mengelilingi tata surya kita, bukankah seharusnya sudah ditemukan sejak lama? Tidak demikian. Pertama, skala Awan Oort yang diprediksi sangat masif. Saat ini, astronom membagi Awan Oort menjadi bagian dalam dan luar. Awan Oort bagian dalam, atau Awan Hills, dimulai dari jarak 10.000 AU dari Matahari. Bahkan wahana antariksa Voyager yang dulunya bermimpi meninggalkan tata surya belum mencapai batas dalam Awan Oort. Masih dibutuhkan setidaknya 300 tahun perjalanan lagi untuk memasuki batas bagian dalam Awan Oort.
Awan Oort bagian luar diperkirakan tersebar hingga jarak 2-3 tahun cahaya. Jika Voyager terus melanjutkan perjalanannya dengan kecepatan yang sama, butuh waktu hampir 70.000 tahun lagi untuk akhirnya keluar dari Awan Oort. Sebesar itulah Awan Oort.
Masalah yang lebih besar adalah Awan Oort hanya dipenuhi oleh pecahan es dingin yang tidak memancarkan cahaya terang. Seberapa pun baiknya bongkahan es memantulkan cahaya matahari, jaraknya terlalu jauh dan ukurannya terlalu kecil. Oleh karena itu, dengan kinerja teleskop saat ini, sangat sulit untuk mengamati secara langsung cahaya redup dari pecahan-pecahan yang melayang di Awan Oort.
Beberapa orang mempertanyakan bagaimana mungkin kita bisa melihat bintang dan galaksi lain yang jauh jika Awan Oort mengelilingi kita. Itu juga sebuah kesalahpahaman. Awan Oort adalah awan tipis dengan kerapatan yang sangat rendah. Awan Oort diperkirakan berisi sekitar 1 triliun komet dan pecahan es, tetapi tersebar luas hingga radius 2-3 tahun cahaya. Secara praktis, kerapatannya sangat rendah, setingkat dengan hanya satu benda langit di dalam kotak raksasa yang panjang sisinya mencapai puluhan AU. Kerapatan molekul atmosfer Bumi adalah 10^19 molekul dalam volume 1 cm^3. Jika dibandingkan berdasarkan kerapatan jumlah partikel dalam volume yang sama, Awan Oort memiliki kerapatan yang jauh lebih rendah daripada materi antarbintang biasa, apalagi atmosfer Bumi. Jadi, itu tidak menghalangi pengamatan alam semesta yang lebih jauh.
Skala Awan Oort yang masif menempatkan struktur ini pada posisi yang sangat unik. Meskipun jelas merupakan pecahan yang tertahan oleh gravitasi Matahari, karena jaraknya yang cukup jauh, gravitasi yang diterima dari Matahari tidak terlalu kuat. Jika ada benda langit lain di dekatnya yang menarik dengan gravitasi serupa, mereka bisa meninggalkan tata surya dan menempel pada bintang lain. Faktanya, para astronom memperkirakan bahwa Awan Oort pernah mengalami gangguan besar akibat benda langit lain yang melintas di dekat tata surya, dan pada saat itu terjadi pengeboman besar-besaran komet ke arah planet bagian dalam tata surya, termasuk Bumi. Bahkan penyebab kepunahan dinosaurus pun dicari dari guncangan Awan Oort. Contoh utamanya adalah 'Bintang Scholz', yang diperkirakan mendekati dan mengacaukan Awan Oort sekitar 70.000 tahun yang lalu.
Gangguan gravitasi tidak hanya terjadi pada skala bintang tetangga. Bima Sakti kita juga memberikan gravitasi yang sangat kuat. Tentu saja, tata surya yang terjebak di dalamnya, termasuk Awan Oort, juga dipengaruhi oleh gravitasi Bima Sakti itu sendiri yang dipenuhi oleh banyak bintang. Terutama karena tata surya terjebak dalam Bima Sakti yang raksasa, tata surya menerima semacam gaya pasang surut yang seolah menarik Awan Oort dari segala arah. Sementara itu, tata surya perlahan berputar sambil membawa Awan Oort.
Dalam penelitian kali ini, para astronom mengangkat masalah bahwa kita mungkin selama ini telah mengabaikan keberadaan Bima Sakti yang menaungi tata surya. Para astronom menggunakan superkomputer untuk menyimulasikan bagaimana bentuk Awan Oort akan berubah jika gaya pasang surut skala galaksi bekerja secara terus-menerus. Hasilnya, Awan Oort bukanlah awan bulat sederhana, melainkan berubah menjadi bentuk yang menggambar lengan spiral berbentuk S yang jelas, seperti Bima Sakti kita.
Perbedaan yang lebih menarik muncul pada batas bagian dalam Awan Oort. Dalam gambaran sebelumnya, Awan Oort bagian luar menyebar bulat seperti biji dandelion, namun diperkirakan akan berubah menjadi bentuk seperti donat saat mendekati bagian dalam tata surya. Awan Oort bagian dalam diperkirakan mempertahankan bentuk cincin seperti Sabuk Kuiper versi raksasa, dan ada sebagai struktur stabil yang kurang dipengaruhi oleh gangguan eksternal dibandingkan Awan Oort bagian luar. Namun, menurut simulasi baru, Awan Oort bagian dalam maupun luar membentuk lengan spiral yang jelas. Terlebih lagi, hasil penelitian menunjukkan bahwa Awan Oort berbentuk lengan spiral ini telah mempertahankan bentuknya sejak 4,2 miliar tahun yang lalu, tidak lama setelah tata surya lahir. Awan Oort berbentuk S yang terbentuk seperti ini tersebar ke arah yang miring sekitar 30 derajat terhadap bidang orbit Bumi.
Hasil simulasi ini menyiratkan bahwa mungkin kita selama ini mencari Awan Oort di tempat yang salah. Selama ini, dengan harapan bahwa cincin tipis yang kerapatannya semakin berkurang terbentang di balik Sabuk Kuiper, kita mencari jejak Awan Oort di langit yang tidak menyimpang jauh dari bidang orbit Bumi, yaitu ekliptika. Namun, simulasi ini memberikan petunjuk baru bahwa kita harus menoleh jauh dari bidang ekliptika untuk menemukannya.
Penemuan ini tidak hanya berhenti pada fakta bahwa Awan Oort mungkin lebih meliuk daripada yang diperkirakan sebelumnya. Ini bisa menjadi penemuan penting yang membuat kita menyadari kembali bagaimana tata surya berinteraksi dengan ruang galaksi di sekitarnya, seberapa kuat pengaruh gravitasi dunia luar terhadap tata surya kita, dan bahwa tata surya kita adalah entitas rapuh yang bentuknya bisa berubah karenanya.
Jika penemuan ini terbukti benar, awan dalam sejarah astronomi mungkin akan mengulangi kebetulan yang luar biasa sekali lagi. Pada awal abad ke-20, para astronom menemukan awan berbentuk spiral yang berputar di langit malam, dan setelah merenungkan identitasnya, mereka menemukan alam semesta yang luas di luar Bima Sakti. Dan secara kebetulan, awan yang bernama Oort juga muncul bukan sebagai bola sederhana, melainkan dalam bentuk yang berputar. Mungkin ini memaksakan paradigma baru tentang dunia di luar tata surya. Mungkin dalam kamus para astronom, definisi kata 'awan' perlu mencakup sesuatu yang 'berputar'.
Referensi
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2025arXiv250211252N/abstract
Siapakah Ji Ung-bae? Ia mencintai kucing dan alam semesta. Sejak kecil, setelah menonton 'Galaxy Express 999', ia bermimpi untuk menyebarkan keindahan alam semesta. Saat ini, ia meneliti evolusi galaksi melalui interaksi antargalaksi di Center for Galaxy Evolution Research dan Near-Universe Cosmology Laboratory, Universitas Yonsei, serta aktif dalam berbagai kegiatan komunikasi sains seperti ceramah dan penulisan. Ia telah menulis buku seperti 'Observed Galaxy', 'Thinking About the Universe All Day', dan 'Stars, the Science of Light'.