Written by Widya Sawitar

User Rating: 2 / 5

Star ActiveStar ActiveStar InactiveStar InactiveStar Inactive
 
KOMPOSISI UNSUR DAN KLASIFIKASI

The investigation of the surface properties of the minor bodies
in the outer Solar System constitutes a major topic in modern planetary science,
since they represent the “vestiges” of the leftover planetesimals
from the early accretional phases of the outer proto-planetary disk.
Even though they are affected by space weathering and collisional evolution,
they present the most pristine material in present times available for our studies,
from which we can learn about the origin and early evolution of the Solar System
at large distances from the Sun.
(Perna et al, 2010, p.53)

Gambar 1
Planet kerdil Ceres berada di daerah Sabuk Utama Asteroid. Berbasis observasi wahana antariksa Herschel milik ESA antara tahun 2011 hingga 2013 bahwa Ceres diselimuti atmosfer tipis berunsur air. Penemuan ini adalah yang pertama dijumpai pada objek di Sabuk Asteroid. Pada inset, adalah analisis keberadaan air yang mulai terdeteksi tanggal 11 Oktober 2012.
(Credit: ESA/ATG medialab/Küppers et al)

 

Analisis statistik dalam penelusuran ragam unsur yang terdapat pada asteroid atau secara umum penjelajah kecil di Tata Surya yang banyak dilakukan, salah satunya adalah untuk mencari kemungkinan adanya korelasi antara warna, karakter fisik, dan sifat orbitnya. Teknik yang digunakan biasanya berbasis fotometri dan spektroskopi (analisis warna). Bahkan andai saja metode ini tidak dapat memberikan data komposisi unsur  – yang secara detail khususnya berbasis data unsur di permukaan dari objeknya, yang lebih dikarenakan hasil analisis ini juga sangat bergantung pada efek hamburan partikel maupun geometri permukaan asteroid itu sendiri – tetap hasilnya masih dapat digunakan untuk pengklasifikasian objek dalam kelompok yang berbeda, masih dapat untuk menunjukkan perbedaan komposisi dan/atau sejarah evolusinya, minimal prediksi untuk penelitian berikutnya.

Harus diakui bahwa dinamika objek asteroid ataupun penjelajah kecil lainnya sangatlah kompleks. Tingkat kestabilan orbit pun (atau seberapa lama objek bertahan pada lintasan orbit tertentu) juga menjadi sesuatu yang sangat dipertimbangkan dalam penelitian seperti ini. Perpindahan orbit kerap mengubah komposisi unsur atau berlaku sebaliknya bahwa karena karakter fisiknya akhirnya membuatnya menjadi tidak stabil sedemikian berpindah orbit dan pada ujungnya akan mengubah komposisi kimiawinya.

Secara garis besar bahwa dapat dikatakan terdapat wilayah Sabuk Asteroid (sabuk utama dengan lebar kisaran 200 juta km). Namun, secara individu maupun kelompok kecil nyatanya sangat dinamis. Artinya karakter orbit para penghuninya yang berjumlah jutaan buah tidaklah semapan semisal kemapanan edaran Bulan terhadap Bumi, ataupun planet mengedari Matahari. Kebutuhan data yang akurat dengan mengambil contoh sebanyak mungkin (metode statistik) serta peng-klasifikasi-an seperti ini (taxonomy) akhirnya menjadi suatu pekerjaan yang sangat penting yang memakan waktu yang nyatanya tidak sebentar, bahkan kerap dengan hasil yang sangat membingungkan (Gladman et al, 2008, p.43).

DIAGRAM 1
Diagram yang menunjukkan jumlah kumulatif penemuan Near-Earth Asteroids (NEAs) berbasis waktu dan ukuran objeknya. Ref.: https://cneos.jpl.nasa.gov/

 

Pada sisi lain, bahwa mengamati objek asteroid atau penjelajah kecil memiliki tingkat kesulitan yang tinggi. Pertama adalah karena lokasi objeknya sangat jauh (kecuali yang berjalan-jalan mendekati Bumi), objeknya relatif sangat kecil (dibanding ukuran Bumi), juga banyak yang albedonya kecil (seberapa banyak cahaya Matahari yang diterima dipantulkan kembali), dan banyak yang sangat dinamis. Tentu hal ini membuat teknologi observasi terpicu untuk semakin maju agar semakin akurat, walau tidak dapat dipungkiri kerap membutuhkan dana yang tidak sedikit.

Daftar 10 Asteroid Terbesar:
2 Pallas (diameter 608 km), 4 Vesta (538 km),
10 Hygiea (450 km, 1849), 31 Euphrosyne (370 km, 1854),
704 Interamnia (350 km, 1910), 511 Davida (323 km, 1903),
65 Cybele (309 km, 1861), 52 Europa (289 km, 1858),
3 Juno (288 km, 1804), 87 Sylvia (282 km, 1866).

Dalam masalah terakhir, kadang terpikir mengapa harus dilakukan. Banyak alasan untuk hal seperti ini. Dengan penelitian di atas, kita dapat menyusun skenario tentang bagaimana “meng-ada-nya”, mengapa mereka dapat hadir dalam Tata Surya. Pada salah satu ujungnya, kita dapat membangun skenario tentang hadirnya Tata Surya termasuk kehadiran rumah kita yang tidak lain adalah Bumi dengan segala isinya. Dari hasil ini pula kita dapat membangun skenario tentang bagaimana evolusinya dari awal hingga prediksi ke-berakhir-annya. Pada sisi yang terakhir, salah satu contoh kasus adalah tabrakan antara Bumi dengan asteroid. Apabila dulu pernah terjadi dan memusnahkan dinosaurus, tentu kita tergelitik untuk bertanya, bagaimana kalau fenomena itu terjadi sekarang? Bagaimana yang jatuh berikutnya 10 kali lebih besar? Apa gerangan yang akan musnah? Tentu banyak jawab bermunculan.

 

Unsur Penyusun dan Klasifikasi

Penelitian berbasis spektroskopi dan fotometri terhadap unsur asteroid telah dilakukan sejak dulu terlebih saat teknologi fotografi mulai diperkenalkan. Secara terpadu hal ini dipelopori dan dilakukan sejak tahun 1929 oleh Bobrovnikoff. Nicholas Theodore Bobrovnikoff adalah astronom kelahiran Markova – Russia tahun 1896 yang sejak tahun 1924 hijrah ke Chicago dan wafat tahun 1988. Sempat bekerja di Lick Observatory dan menjadi asisten professor pada Wesleyan University. Tahun 1934 – 1952 menjadi direktur Perkins Observatory (Biographical Encyclopedia of Astronomers). Pekerjaan taxonomy ini menghasilkan adanya klasifikasi asteroid dan sering disinkronkan berdasar keterkaitannya dengan meteorit (lihat juga artikel Penjelajah Kecil di Tata Surya dan bahasan di bawah).

Awal tahun1975, Clark R. Chapman (Planetary Science Institute – Amerika Serikat) memperkenalkan 2 tipe utama asteroid berdasar unsurnya. Pertama adalah tipe C. Hampir semua asteroid di Sabuk Asteroid adalah tipe ini. Unsur utamanya adalah karbon (carbonaceous chondrites), sangat gelap dan mengandung materi yang mudah menguap (layaknya arang atau batu bara). Sebagai contoh adalah 10 Hygeia dan 253 Mathilde. Hanya 3 – 9% saja cahaya Matahari yang diterima dipantulkan kembali (factor albedo).

Perkembangan klasifikasi selanjutnya dalam keluarga tipe C ini lebih dikarenakan tingkat berkurangnya komposisi unsur air (H2O), sebut mirip tipe C atau C-like material, yaitu:

  • Tipe B
    Albedo 4 – 8%. Contohnya 2 Pallas, 379 Huenna – 62 km, 431 Nephele – 78 km;
  • Tipe G
    Albedo 5 – 9%. Sifatnya berdaya serap tinggi terhadap radiasi ultraviolet; dan
  • Tipe F
    Albedo 3 – 7%, terkait kuat tidaknya interaksi dengan pancaran ultraviolet. Contoh: 44 Nysa dari keluarga Nysa-Polana, 135 Hertha, 142 Polana.

Namun, dalam kasus ini 44 Nysa biasanya digolongkan sebagai tipe E, sementara 135 Hertha termasuk tipe M. Yang dekat klasifikasi C-like material ini adalah tipe P (albedo 2 – 6%) dan D (warna lebih merah) dan ditemukan di Sabuk Asteroid pada bagian yang terjauh dari Matahari. Contoh tipe P adalah 87 Sylvia. Tipe D biasanya berwarna sangat merah dan albedonya rendah sekali 2 – 5% dan banyak dijumpai materi organik serta berusia setara dengan pembentukan Tata Surya. Hampir tidak ada di sabuk utama asteroid. Umumnya pada jarak 3,3 s.a. (di luar sabuk utama – di antara sabuk dan Jupiter). Sebagai contoh adalah Hektor (Asteroid Trojan), Phobos – Deimos (satelitnya planet Mars), dan meteorit Danau Targish.

Klasifikasi kedua adalah tipe S (silicaceous) dengan albedo 10 – 28% yang berwarna agak merah. Tersusun atas unsur silikat: stony-iron, campuran batuan – besi. Banyak dijumpai unsur olivine dan pyroxene (banyak pada basalt; batuan vulkanik berwarna gelap berstruktur bulir halus berunsur besi, magnesium, bercampur silica yang biasa ditemukan pada planet kebumian, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, dan umumnya berunsur pyroxene dan olivine). Sebagian besar dijumpai pada bagian sabuk-dalam Sabuk Asteroid. Semakin jauh dari Matahari semakin sedikit. Contoh anggotanya adalah 3 Juno, 6 Hebe, 7 Iris951 Gaspra, 243 Ida, dan 29 Amphitrite (219 km, termasuk keluarga Eunomia).

Gambar 2
Ragam bentuk asteroid. (Image composite by AOES Medialab, © ESA 2001. Original photos courtesy of NASA/JPL, JHU/APL)

 

Selain dua tipe, C dan S di atas sebagai klasifikasi utama yang merupakan karakter dari ±80% total asteroid, terdapat pula tipe lain (±10%), yaitu:

  • Tipe A yang unsurnya mirip tipe S yang cenderung berwarna merah dengan albedo relatif besar, 13 – 35%. Banyak dijumpai olivine (Mg2SiO4 dan Fe2SiO4). Contohnya adalah 246 Asporina (70 km) dan 446 Aeternotas (52 km);
  • Tipe M (metal) dengan albedo menengah di mana unsur yang dominan bahkan seluruhnya adalah murni logam (besi dan nikel). Sangat cemerlang (albedo tinggi). Contohnya 16 Psyche (248 km), 55 Pandora, dan 92 Undina; dan
  • Tipe E (enstatite, tidak ada unsur besi; yang mirip adalah tipe R yang sangat miskin unsur besi). Sifat albedo besar, 53 – 63% dengan warna permukaan kemerahan, tetapi intinya cerah/putih. Contoh tipe ini adalah 3103 Eger (1982BB), juga asteroid keluarga Hungaria yang kebanyakan anggotanya tipe ini. Sangat jarang dijumpai. Materi seperti ini diketahui ketika tahun 1836 di Nyons Perancis jatuh meteor (Aubres meteorite) yang memiliki kesamaan. Oleh sebab itu, biasa dikaitkan dengan meteorit tipe aubrite (enstatite achondrite yang miskin kalsium namun dominan silicate orthopyroxene enstatite). Eger diketahui sebagai satu-satunya Nearth-Earth Object (khususnya Near-Earth Asteroid) dengan tipe E.

Sementara itu, sebanyak 10% asteroid lainnya memang sangat sulit bahkan tidak dapat dikelompokkan, yang diklasifikasikan sebagai tipe U (Unclassified). Dalam kasus tertentu, ada yang menunjukkan ragam karakter dan digolongkan secara beragam pula. Untuk tipe U semisal asteroid 4 Vesta. Atau data observasi diperoleh dengan akurat, tetapi tetap sulit dikategorikan semisal asteroid 210 Isabella yang pada akhirnya diklasifikasikan sebagai tipe CMEU.

Ragam tipe ini juga dapat dikaitkan dengan jarak lokasi asteroid ke Matahari. Sabuk terdekat didominasi tipe E. Pada jarak 1/3 bagian sabuk utama, didominasi tipe S. Sementara 2/3 selebihnya didominasi tipe C dan ada kecenderungan bahwa makin jauh semakin dominan asteroid tipe ini. Asteroid Trojan pada umumnya tipe D. Sampai akhirnya timbul dugaan bahwa distribusi komposisi ini berkait dengan saat awal evolusi Tata Surya, yaitu pada tahap terjadinya kondensasi materi pembentuknya.

Gambar 3
Gambar 3D bagian ekuator asteroid Vesta yang diabadikan pada tanggal 24 Juli 2011
dalam misi wahana antariksa Dawn. Foto ini baik kita lihat dengan kacamata 3D (warna kiri-merah kanan-biru; biru atau hijau). Misi NASA ini dilakukan oleh Jet Propulsion Laboratory (NASA's Science Mission Directorate) di bawah komando dari Marshall Space Flight Center, Huntsville. Misi ilmiahnya dilakukan oleh UCLA. Wahananya dirancang bangun oleh Orbital Sciences Corporation of Dulles. Sementara itu, teknologi kamera disedikan oleh Max Planck Institute for Solar System Research, Katlenburg-Lindau, Jerman dan juga kontribusi dari German Aerospace Center (DLR) Institute of Planetary Research, Berlin yang berkoordinasi dengan Institute of Computer and Communication Network Engineering, Braunschweig. Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

 

Terkait pula dengan unsur ini adalah bentuk asteroid yang sebagiannya praktis tidak beraturan yang bergantung pada faktor keras lunaknya bagian mantel serta juga terjadinya interaksi (tumbukan) antar asteroid itu sendiri. Berbeda dengan planet yang mirip bola. Bentuk mereka umumnya seperti kentang atau batuan raksasa yang ujudnya tidak teratur dan permukaannya mirip Bulan yang berkawah. Ragam wajah asteroid semakin diketahui saat penelitian intensif dilakukan dengan wahana antariksa seperti Galileo yang diluncurkan pada bulan Oktober 1989 dan berjumpa asteroid Gaspra pada bulan Oktober 1991 dan asteroid Ida pada bulan Agustus 1993; wahana antariksa NEAR (Near-Earth Asteroid Rendezvous) atau NEAR-Shoemaker antara tahun 1996 hingga 2002 dengan misi terakhir mendarat di asteroid Eros, wahana Deep Space 1 (2001), dan Stardust (1999 – 2002).

Teleskop angkasa Hubble pun masih terus membantu pelacakannya, dan salah satunya adalah kerjasama dengan wahana Swift milik NASA terhadap asteroid 596 Scheila (113 km, 2,9 – 3,1 s.a) di mana asteroid ini bertabrakan pada bulan Mei 2011 dengan asteroid yang diperkirakan bergaristengah 30,5 meter. Dari analisis data, ditaksir sekitar 660.000 ton partikel kecil dan debu berhamburan karenanya. Apabila asteroid yang bertabrakan seimbang dan pecah sekedar menjadi 2 atau 3 buah, maka lintas orbit mereka tentu berubah dan tidak menutup kemungkinan menjauhi Matahari atau justru mendekati Matahari yang artinya juga mendekati Bumi.

 

TABEL 1
Dari 62 objek yang mendekati Bumi dalam kurun waktu satu tahun ke depan (terhitung mulai tanggal 28 September 2017), dan terjadi pada tahun 2018, maka 3 diantaranya dapat dilihat pada tabel di bawah. (Keterangan: LD = Lunar Distance atau Jarak Bulan, rata-rata 381.554 km)
Ref.: https://cneos.jpl.nasa.gov/

Objek Tanggal Lintas Dekat Jarak
(LD | au)
V relatif
(km/s)
H
(mag)
Diameter
(2017 DR109) 24 Feb 2018 3.08 | 0.00792 7.37 27.6 8.0 m - 18 m
(2004 FG29) 02 Apr 2018 3.88 | 0.00997 14.92 26.0 17 m - 38 m
(1998 SD9) 29 Ags 2018 4.22 | 0.01083 10.70 24.2 38 m - 86 m

 

Pada sisi lain bahwa fenomena hujan meteor, atau lebih tepatnya badai meteor di mana ukuran meteoroid secara individu relatif besar (bolide meteor) dihipotesiskan terjadi kisaran 466 juta tahun yang lalu (periode Ordovician). Fenomena ini masih terus ditelusuri dan diteliti hingga kini oleh tim dari the Field Museum of Natural History, the University of Chicago, dan Lund University (Swedia). Dari tidak kurang 300 kg meteorit yang dijumpai dari wilayah St. Petersburg Rusia hingga Swedia, diketahui unsurnya mirip dengan yang ditemukan pada asteroid Vesta. Masih menunggu konfirmasi karena adanya penemuan sampel di Swedia tahun 2016 lalu (Meteorit Osterplana 065)(Asteroid Collision Still Rains on Earth).

Geometri Asteroid
Seperti yang telah disinggung pada artikel Asteroid bagian 1, bahwa bentuk geometri asteroid praktis tidak beraturan (mirip kentang), termasuk permukaannya yang penuh kawah seperti Bulan. Namun demikian, secara unik ada juga yang bentuknya menyerupai bentuk bola (sferis) semisal Ceres, Pallas, dan Vesta. Ada pula yang ellipsoidal (layaknya bola rugby) dan sangat lonjong seperti 15 Eunomia, 107 Camilla, dan 511 Davida. Ada lagi keunikan bentuk seperti halter atau juga layaknya 2 asteroid menjadi satu seperti 4769 Castalia, 216 Kleopatra, dan 4179 Toutatis.

Interaksi antar asteroid turut membentuk wajah asteroid itu sendiri. Contoh terakhir bulan Mei 2011 adalah tabrakan antara 596 Scheila dengan asteroid berdiameter 30,5 km yang direkam teleskop Hubble. Hujan meteor pun secara periodik dapat terkait dengan asteroid semisal Geminids Meteor Shower yang terkait dengan 3200 Phaeton yang ditemukan berlandas satelit infra merah IRAS tahun 1983. Diameternya hanya sekitar 5 km, dengan perihelion 0,140 s.a. (di dalam orbit Merkurius) dan aphelion 2,403 s.a. (Sabuk Asteroid). Orbitnya ellips yang sangat lonjong (eksentrisitas 0,890). Sifatnya sering menyerupai komet terutama tatkala mendekati Matahari. Proses fisik ini tentu mempengaruhi wajah asteroid. Bila unsurnya termasuk mudah terurai, maka interaksi dan proses seperti 3200 Phaeton akan membuat wajahnya semakin sering berubah, bahkan dapat seperti komet yang semakin habis massanya atau hancur (Sun-Kreutz Grazer).

 

Gambar 4
Ilustrasi jatuhnya asteroid ke Bumi yang layaknya meteor raksasa.
Bila punahnya dinosaurus karena jatuhnya asteroid berdiameter 10 km,
maka sama sekali tidak terbayangkan apabila terjadi perkenalan dengan asteroid
yang berukuran hingga lebih dari 100 km.
Credit: NASA/JPL-Caltech
Ref.: Asteroid Collision Still Rains on Earth

 

Kembali dalam masalah bentuk asteroid, nyatanya peristiwa tabrakan antar asteroid kerap terjadi (dapat juga dilihat https://cneos.jpl.nasa.gov/sentry/). Demikian pula perkenalan asteroid dengan benda lain di Tata Surya yang justru sifat gemar mengembara ke segala arah. Ini pula yang menyebabkan wajahnya yang umumnya tidak beraturan atau penuh kawah. Dari beragam penelitian, bahkan kini ada pemikiran bahwa asteroid adalah sumber potensial untuk bahan tambang.

 

Keterkaitan Klasifikasi Asteroid dengan Penelitian Meteorit

Tentang meteor, dapat dilihat pada artikel Hujan Batu Api dari Langit dan Badai Garis Cahaya Dari Langit. Yang menarik adalah meteor yang jatuh dan meledak pada hari Minggu pagi di atas Murchison, dekat Melbourne – 400 km utara Perth – Victoria, Australia, pada tanggal 28 September 1969. Analisisnya menghasilkan kesimpulan bahwa yang menjadi meteoroid adalah sebuah asteroid yang berasal dari sabuk utama. Tipenya C, ber-aroma layaknya methanol, yang mengindikasikan terbentuk dari materi organik (telaah Miller-Urey Experiment). Dari penelitian tersebut ditemukan 6 macam asam amino yang terkait dengan protein yang selama ini dikenal (glycine, alanine, valine, proline, aspartic acid, glutamic acid). Namun, sebanyak 12 lainnya ternyata dikonfirmasi tidak pernah ditemukan di Bumi (alpha-amino-N-butyric acid, alpha-aminoisobutyric acid, norvaline, isovaline, pipecolid acid, beta-alanine, beta-amino-N-butyric acid, beta-aminoisobutyric acid, gamma-aminobutyric acid, sarcosine, N-ethylglysine, N-methylalanine). Tentu hal semacam ini dapat menjadi tantangan bagi para ahli astrobiology (Catatan: bagi mahasiswa jurusan Kimia-Biologi tentu hal semacam ini dapat menjadi ladang penelitian yang menarik). Hal ini mengingatkan pada meteorit yang dinyatakan berasal dari planet Mars bahkan salah satu diantaranya yang disebut ALH84001 mengundang kontroversi pada tahun 1996. Meteorit ini ditaksir berusia 4 milyar tahun dan konon ditemukan struktur kristal yang diduga kuat adalah fosil bakteria. Hingga kini belum ada konfirmasinya. Mereka tergolong kelompok SNC (Shergottites-Nakhlites-Chassignites).

Sementara itu, pada tahun 1989, David Tholen (Amerika Serikat) dan Maria Barruci (Italia) mengusulkan adanya 14 klasifikasi asteroid, yaitu tipe A, B, C, D, E, F, G, M, P, Q, R, S, T, V (Darling, 2004, p.43). Hal ini dikaitkan bahwa kebanyakan meteorit berasal dari asteroid. Klasifikasinya dikaitkan dengan telaah klasifikasi meteorit pula. Namun demikian, Klasifikasi Tholen-Barruci belum diterima secara luas hingga kini. Adapun penelitian tentang meteorit yang terkait asteroid, bahwa meteorit tipe batuan (stony meteorites – aerolit) mencapai 94% dengan kandungan unsur logam yang sangat sedikit. Ini terkait dengan asteroid batuan (stony asteroids) dan diperkirakan berasal dari bagian mantel asteroid tersebut. Adapun 5% lainnya adalah meteorit logam (iron meteorites – siderite) yang berasal dari inti asteroid, dan 1% lagi adalah stony-iron meteorites (siderolit atau litosiderit).

Pekerjaan pengklasifikasian ini juga terbantu dengan adanya wahana IRAS Minor Planet Survey Data Base yang bekerja sejak tahun 1983 dan berbasis panjang gelombang infra merah. Lainnya seperti The Uppsala Asteroid Data Base (Uppsala Astronomical Observatory di Swedia yang bekerja sama dengan tim dari Perancis, Ukraina, dan Italia). Beberapa tim yang menggunakan sistem pelacak otomatis diantaranya adalah (Catatan: dapat dilihat pada situs https://cneos.jpl.nasa.gov/ dan Wikipedia):

  • The Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR)
  • The Near-Earth Asteroid Tracking (NEAT)
  • Spacewatch
  • The Lowell Observatory Near-Earth-Object Search (LONEOS)
  • The Catalina Sky Survey (CSS)
  • The Campo Imperatore Near-Earth Objects Survey (CINEOS)
  • The Japanese Spaceguard Association
  • The Asiago-DLR Asteroid Survey (ADAS)

 

DIAGRAM 2
Diagram di atas menunjukkan penemuan NEA berukuran lebih dari 1 km per tahun yang diobservasi beragam tim survey.
Ref.: https://cneos.jpl.nasa.gov/

 

Untuk LINEAR, hingga bulan September 2011 saja sudah 30.446.690 pengamatan dilakukan dengan hasil pendeteksian sebanyak 7.380.528 objek dan berhasil menemukan (mendapat data fisik dan orbit) 231.082 objek di mana tidak kurang dari 121,346 diantaranya adalah asteroid baru (Maret 2011). Dari semua tim di atas, berhasil ditemukan 4711 Near-Earth Asteroids (NEAs) di mana 600 asteroid berdiameter lebih dari 1 km. Juga berhasil menemukan 279 komet baru. Adapun Minor Planet Center sendiri berbasis data LINEAR, hingga bulan Juni 2017, menemukan 495.827 objek yang digarap oleh 1009 astronom dan 223 lembaga keastronomian dari seluruh dunia (List of minor planet discoverers § Discovering dedicated institutions, Lincoln Near-Earth Asteroid Research - Wikipedia, dan MIT Lincoln Laboratory: LINEAR).

 

DIAGRAM 3
Diagram di atas menunjukan jumlah NEA berdasarkan diameternya.
Ref.: https://cneos.jpl.nasa.gov/

 

Satelit Asteroid

Bulan adalah satelit alam milik Bumi. Sistem planet dan satelit sudah kita ketahui. Namun, ternyata asteroid pun walau berukuran kecil ada yang memiliki satelit. Tidak kurang 60 asteroid yang kini diketahui memiliki satelit, bahkan ada yang mempunyai 2 satelit seperti 3122 Florence (1981 ET3; lihat bahasan di bawah). Yang bersatelit dua lainnya adalah (153591) 2001 SN3 dan (136617) 1994 CC (3122 Florence - Wikipedia).

Contoh keberadaan satelit asteroid antara lain dijumpai pada 243 Ida yang satelitnya dijuluki Baby Ida atau Dactyl dengan ukurannya hanya 1,6x1,4x1,2 km yang ditemukan tahun 1993 berbasis penemuan berbasis wahana antariksa Galileo). Lainnya adalah 45 Eugenia (satelitnya Petit-Prince, 13 km, 1998, pertama ditemukan dengan teleskop landas Bumi), 87 Sylvia (Remus – 2001 dan Remulus – 2004), 532 Herculina, 3671 Dionysus (S/1997 (3671), 762 Pulcova, 1996 FG3, 2000 DP107.

Yang unik adalah 90 Antiope yang merupakan asteroid ganda yang pertama ditemukan, masing-masing 85 km dengan jarak 170 km dan periode orbit 16,5 jam. Hubungan pasangan ini tidak seperti antara planet dan satelit karena ukuran keduanya nyaris sama. Jadi mereka saling mengedari satu sama lainnya. Hal ini juga dijumpai pada kasus asteroid 1620 Geographos. Keunikan lainnya adalah asteroid ganda-kontak (4769 Castalia, 4179 Toutatis) di mana seolah ada dua asteroid. Namun, keduanya saling bersentuhan; sebut sebagai dua asteroid yang bergabung, tetapi masing-masing masih tampak jelas bentuk atau wujudnya.

 

3122 Florence (1981 ET3)

Pada tanggal 1 September 2017, sebuah asteroid yang cukup besar (4,5 km) dengan bentuk hampir menyerupai bola melakukan lintas-dekat Bumi dengan kedekatan kisaran 18 kali jarak Bumi-Bulan (18 LD). Fenomena ini merupakan kesempatan emas untuk mengambil data ataupun karakternya. Kolaborasi pun dilakukan oleh manca negara. Di sini sedikit diulas bagaimana sebuah fenomena menjadi ladang penelitian yang melibatkan banyak pihak.

Florence pertama kali ditemukan oleh Schelte J. Bus tatkala berada di Australia (Siding Spring Observatory) tanggal 2 Maret 1981. Dinamai Florence berawal dari kisah Florence Nightingale. Identifikasi awal adalah 1981 ET3 lalu 1983 CN1. Sebagai asteroid, Florence tergolong kelompok Amor (dikenal klasifikasi Apollo-Amor-Aten atau gugus AAA) dan tergolong NEO, NEA, bahkan PHA (jadi ada kemungkinan menabrak Bumi). Jaraknya ke Matahari antara 1,02 hingga 2,51 s.a sekaligus menunjukkan eksentrisitasnya besar (lintasannya sangat lonjong, e = 0,4233). Periode edar sekitar 2,35 tahun dengan inklinasi 22 derajat (Pluto 17 derajat). Dalam klasifikasi berbasis unsur tergolong tipe S (SMASS).

Penelitian berbasis radar dilaksanakan tanggal 30 dan 31 Agustus yang dilakukan oleh peneliti Lance Benner, Marina Brozovic, Shantanu Naidu, dan Jon Giorigini (JPL/Caltech) menyimpulkan bahwa asteroid ini merupakan sistem bertiga di mana Florence yang berdiameter 4,5 km diiringi oleh 2 satelit. Penelitian simultan dilakukan di Observatorium Arecibo (National Science Foundation) antara tanggal 2 hingga 5 September 2017 oleh Patrick Taylor, Anne Virkki, Flaviane Venditti, Luisa Zambrano-Marin, Carolina Rodriguez Sanchez-Vahamonde, dan Betzaida Aponte-Hernandez serta Edgard Rivera-Valentin. Dengan resolusi lebih tinggi diperoleh diameter satelit yang dekat asteroidnya sebesar 180 – 240 meter dan yang jauh 300 – 360 meter. Diketahui pula bahwa karakter dua satelit ini mirip Bulan, yaitu belahan yang sama senantiasa yang menghadap asteroid Florence.

Berdasarkan data 2 tim ini diperkirakan periode edar satelit-dalam antara 7 hingga 8 jam, sementara satelit-luar kisaran 21 – 23 jam. Hasil ini menjadi krusial karena akan berpengaruh pada penentuan massa (atau kerapatan). Bila 7 jam, maka kerapatan Florence lebih kecil dari Bumi, yaitu kisaran 1,4 g/cm3. Jadi tubuhnya dapat dikatakan getas.

 

Gambar 5
Asteroid 3122 Florence dan satelitnya (tanda panah)
Ref.: Untuk animasinya, silakan lihat pada situs cneos.jpl.nasa.gov/images/news/florence

 

Joseph Pollock (Appalachian State Univ.), Petr Pravec (Ondrejov Observatory, Czech Republic), Michael Hicks (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology), dan Brian Warner (Center for Solar System Studies) menggunakan pengukuran kecerahan cahayanya (kurva cahaya, seperti metode yang digunakan pada proses penemuan planet di luar Tata Surya atau bintang ganda gerhana) untuk menghitung periode rotasi Florence. Data ini diperoleh dengan menggunakan fasilitas teleskop yang berada di Cile, Carolina Utara, dan California. Kesimpulannya bahwa periode rotasinya kisaran 2,4 jam. Hasil ini sesuai dengan penggunaan metode radar. Kedua metode berhasil mendeskripsikan bagaimana gerak rotasi asteroid yang tidak berbentuk bola seperti Bumi.

Vishnu Reddy (University of Arizona) dan Juan Sanchez (Planetary Science Institute) memakai Infrared Telescope Facility milik NASA yang berada di Hawaii untuk memperoleh data dari visible-near infrared spectroscopy guna menelusuri komposisi unsur yang ada di Florence. Diperoleh hasil bahwa asteroid ini jenis ordinary chondrite yang apabila dalam klasifikasi meteorit dikenal sebagai “stony meteorites” (aerolit, layaknya batuan yang biasa kita kenal). Contoh objek berunsur sejenis adalah yang pernah terjadi pada fenomena di Chelyabinsk Russia bulan Februari 2013 (lihat artikel Hujan Batu Api dari Langit).

Bentuk Florence melebar di ekuatornya, sebut saja seperti telur di mana sumbu pendek menjadi poros putarnya. Beberapa asteroid memiliki karakter dan bentuk serupa semisal 101955 Bennu yang menjadi target wahana antariksa OSIRIS-REx. Analisis karakter rotasinya menunjukkan bahwa intinya tidak tunggal, tidak seperti Bumi. Cenderung tersusun atas beberapa blok (rubble pile). Berdasarkan analisis rotasi yang sedemikian cepat juga diduga bahwa materi permukaannya mudah terlontar.

Dari penelitian topografi, diketahui permukaan, khususnya di daerah ekuator mempunyai banyak bentukan kawah, juga terdapatnya tekstur permukaan rendah dan tinggi. Selain itu bahwa hasil analisis penentuan kutub kaitannya dengan rotasi juga mempengaruhi bagaimana evolusi pola edar Florence terhadap Matahari. Bagaimana asteroid yang “seharusnya” berada di Sabuk Asteroid dapat menjadi pengembara dengan lintas orbit yang begitu lonjong, bahkan dapat menjadi PHA bagi kita semua. Evolusi ini menjadi perhatian khusus bagi para peneliti berikutnya.

Selanjutnya, penelitian dilakukan terhadap dua satelitnya. Bagaimana mereka dapat terbentuk? Dugaan awal justru berasal dari asteroidnya sendiri yang kerap melontarkan materi diekuatornya. Pembentukan materi awal (primordial atau proto-satelit) berdasarkan teori adalah terbentuknya materi layaknya granula (struktur mirip gelembung-gelembung udara yang muncul di permukaan air mendidih, atau mirip struktur permukaan Matahari). Para pakar pun mengakui bahwa mekanisme ini masih sulit untuk dipahami secara rinci. Namun, semua didapat dari analisis berbasis hasil perhitungan layaknya penelusuran terbentuknya Tata Surya dengan konsep planetesimal-nya Bagaimana pun, perolehan seperti ini seolah membuka satu lagi cakrawala pengetahuan bagi kita semua.

 

Pengantar

Sekali lagi, dari kasus di atas bahwa kolaborasi dalam ber-ilmu pengetahuan terlebih pada masa ke-kini-an menjadi sesuatu yang wajib dilakukan. Teknologi pendukung semakin terpicu guna berpacu meraih data sebanyak dan seakurat mungkin, atau dengan kata lain menemukan contoh yang semakin memadai untuk membangun suatu teori yang dapat diraih dan dibuktikan oleh semua pihak.

Penulis pun berharap masih dapat menyajikan bahasan lainnya terkait objek unik asteroid ini. Pada kisah di atas juga telah disebut adanya Asteroid Trojan, Gugus AAA, keluarga Nysa-Polana, dan beberapa istilah lainnya. Apa gerangan mereka itu semoga dapat disajikan pada artikel berikutnya, dan sementara apa yang terhidang di sini dapat disaripatikan untuk menambah sezarah pengetahuan bagi kita semua. Salam Astronomi.–WS–

 

Daftar Pustaka

Lihat Daftar Pustaka pada artikel Asteroid Bagian 1 dengan tambahan:

  • Gladman, B., Marsden, B. G., van Laerhoven, C., 2008, The Solar System Beyond Neptune, dalam M. A. Barucci, H. Boehnhardt, D. P. Cruikshank, and A. Morbidelli (eds.), Nomenclature in the Outer Solar System, Univ. of Arizona Press, Tucson, p.43
  • Perna, D., et al, 2010, Colors and Taxonomy of Centaurs and trans-Neptunian Objects, Astronomy & Astrophysics 510, A53; ESO2010

 

Situs

Lihat Daftar Situs pada artikel Asteroid Bagian 1 dengan tambahan: