Sebuah dunia kecil dan dingin yang tersembunyi di luar tata surya kita mungkin terbungkus dalam atmosfer yang tipis—sebuah temuan yang, jika dikonfirmasi, akan menandai pertama kalinya selubung semacam itu terdeteksi pada objek seukurannya.
Penemuan ini menunjukkan bahwa benda-benda kecil di luar Neptunus bukanlah peninggalan statis dan beku yang pernah diasumsikan para ilmuwan. Sebaliknya, mereka mungkin menjadi tuan rumah bagi lingkungan yang dinamis dan terus berubah.
Ko Arimatsu, astronom observasional di Observatorium Astronomi Nasional Jepang, dan rekan-rekannya mempublikasikan temuan mereka pada tanggal 4 Mei di Nature Astronomy. Hingga saat ini, Pluto tetap menjadi satu-satunya objek trans-Neptunus dengan atmosfer yang terkonfirmasi. Pengamatan baru ini memperluas keragaman benda-benda atmosfer yang diketahui di Sabuk Kuiper dan sekitarnya.
Bagaimana Teleskop Menangkap Sinyal Lemah
Tim fokus pada 2002 XV93, sebuah benda kecil di tata surya yang terletak lebih jauh dari Matahari dibandingkan Pluto. Pada 10 Januari 2024, objek tersebut melintas tepat di depan bintang jauh—fenomena yang disebut okultasi.
Dengan menggunakan jaringan teleskop di tiga lokasi di Jepang, para astronom memantau peristiwa tersebut dengan tepat. Jika 2002 XV93 adalah sebuah batu atau bola es, cahaya bintang tersebut akan menghilang dan muncul kembali seketika, seperti tombol yang diputar.
Namun, data menunjukkan cerita berbeda. Cahaya bintang memudar dan pulih secara bertahap selama kurang lebih 1,5 detik. Peredupan halus ini menunjukkan bahwa cahaya bintang melewati media yang membiaskan cahaya sebelum mencapai Bumi.
“Peredupan halus ini paling baik dijelaskan oleh cahaya bintang yang melewatinya dan dibiaskan oleh atmosfer yang lemah,” jelas Arimatsu.
Atmosfer yang disimpulkan sangat redup, dengan tekanan kira-kira sepersepuluh juta tekanan bumi. Namun, kehadirannya penting mengingat keterbatasan fisik objek tersebut.
Mengapa Penemuan Ini Tidak Sesuai Ekspektasi
XV93 2002 kira-kira lebarnya 470 kilometer —kira-kira sepanjang Grand Canyon. Pada ukuran ini, gravitasi suatu benda biasanya terlalu lemah untuk menahan gas dalam jangka waktu lama.
“Saya benar-benar terkejut,” Arimatsu mengakui.
Model teoretis menunjukkan bahwa atmosfer apa pun pada benda sekecil itu akan menghilang ke luar angkasa dalam waktu ribuan tahun kecuali atmosfer tersebut terus-menerus diisi ulang. Hal ini menimbulkan pertanyaan kritis tentang aktivitas dan sejarah objek tersebut. Kehadiran atmosfer menyiratkan salah satu dari dua skenario utama:
- Dampak Terkini: Tabrakan dengan komet atau benda es lainnya mungkin baru-baru ini mengeluarkan debu dan gas, sehingga menciptakan atmosfer sementara yang kebetulan diamati oleh para astronom pada saat yang tepat.
- Aktivitas Geologi yang Sedang Berlangsung: Objek tersebut mungkin memiliki “gunung berapi es” (cryovolcanoes) yang secara teratur mengeluarkan gas dari bagian dalamnya, sehingga mempertahankan atmosfer dalam jangka waktu yang lebih lama.
Pertanyaan Belum Terjawab dan Pengamatan di Masa Depan
Meskipun data okultasi sangat mendukung keberadaan atmosfer, namun data tersebut tidak memberikan gambaran yang lengkap. Pengamatan tunggal tidak dapat sepenuhnya mengesampingkan penjelasan alternatif, seperti awan debu dan bukan gas. Selain itu, data saat ini tidak mengungkapkan komposisi kimia atmosfer atau luas vertikalnya di atas permukaan.
Pengamatan di masa depan akan sangat penting dalam membedakan antara dampak dan hipotesis vulkanik.
- Jika atmosfer memudar dalam beberapa tahun ke depan, kemungkinan besar hal ini disebabkan oleh peristiwa dampak sementara.
- Jika fenomena ini bertahan atau bervariasi sesuai musim di objek tersebut, hal ini menunjukkan adanya proses geologi internal seperti kriovolkanisme.
Kesimpulan
Potensi atmosfer XV93 tahun 2002 menantang pandangan lama bahwa dunia es kecil di tata surya bagian dalam bersifat lembam. Baik disebabkan oleh tabrakan yang terjadi baru-baru ini atau panas internal, temuan ini menyoroti bahwa objek terkecil dan terjauh sekalipun di lingkungan kita dapat menampung lingkungan yang kompleks dan terus berkembang.
