Sistem planet yang mencakup Bumi dan planet-planet saudaranya yang mengorbit matahari telah sangat stabil selama sekitar 4,5 miliar tahun keberadaannya. Namun tidak semua sistem planet seberuntung itu, seperti yang ditunjukkan dalam studi baru yang melibatkan bintang “kembar”.
Pemeriksaan terhadap 91 pasang bintang dengan ukuran dan komposisi kimia yang sama menunjukkan bahwa jumlah yang mengejutkan menunjukkan tanda-tanda telah menelan sebuah planet, kata para ilmuwan pada hari Rabu, kemungkinan setelah planet tersebut terlempar keluar dari orbit stabil karena sejumlah alasan.
Studi ini mengamati pasangan bintang yang terbentuk dalam awan gas dan debu antarbintang yang sama – yang disebut bintang co-natal – yang memberi mereka susunan kimia yang sama, serta memiliki massa dan usia yang kira-kira sama. Inilah “si kembar”. Meskipun pasangan-pasangan tersebut bergerak bersama dalam arah yang sama di dalam galaksi Bima Sakti kita, mereka bukanlah sistem biner dari dua bintang yang terikat secara gravitasi satu sama lain.
Menguraikan kode bintang jatuh: terbuat dari apa, dan kapan waktu terbaik untuk menyaksikan hujan meteor?
Komposisi kimia sebuah bintang berubah ketika menelan sebuah planet karena ia mengandung unsur-unsur yang membentuk dunia yang hancur. Para peneliti mencari bintang yang berbeda dari kembarannya karena mereka memiliki jumlah unsur yang lebih tinggi seperti besi, nikel atau titanium yang menunjukkan sisa-sisa planet berbatu, dibandingkan dengan unsur tertentu lainnya.
“Ini adalah perbedaan kelimpahan unsur antara dua bintang dalam sistem co-natal,” kata astronom Fan Liu dari Monash University di Australia, penulis utama studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature.
Dalam tujuh pasang bintang, salah satu dari dua bintang tersebut memiliki bukti adanya planet yang tertelan.
Komposisi kimia sebuah bintang berubah ketika ia menelan sebuah planet. Foto: Shutterstock
Kemungkinan alasan mengapa sebuah planet jatuh ke dalam bintang induknya adalah gangguan orbit yang disebabkan oleh planet yang lebih besar, atau bintang lain yang melintas terlalu dekat, sehingga mengganggu kestabilan sistem planet, kata para peneliti.
“Ini benar-benar menunjukkan posisi kita yang kebetulan di alam semesta,” kata astrofisikawan dan rekan penulis studi Yuan-Sen Ting dari Australian National University dan Ohio State University. “Stabilitas sistem planet seperti tata surya tidak bisa dipastikan.”
Para peneliti menggunakan observatorium ruang angkasa Gaia milik Badan Antariksa Eropa untuk mengidentifikasi si kembar dan menggunakan teleskop di Chile dan Hawaii untuk menentukan komposisi mereka. Bintang-bintang itu berjarak 70 tahun cahaya dari tata surya kita dan sejauh 960 tahun cahaya. Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam setahun, 5,9 triliun mil (9,5 triliun km).
Dari materi gelap hingga lubang hitam, jelajahi sisi gelap misterius galaksi Bima Sakti
Para peneliti mengatakan meskipun kemungkinan besar pengamatan mereka mengisyaratkan seluruh planet tertelan, ada kemungkinan bahwa itu adalah bahan penyusun planet yang tertelan selama periode pembentukan planet di sistem.
Dalam pergolakan kematiannya, matahari kita dan bintang-bintang serupa lainnya membengkak secara dramatis, memakan planet mana pun yang orbitnya dekat, sebelum runtuh menjadi abu padat dan terbakar yang disebut katai putih.
“Kita tahu bahwa semua bintang seperti matahari pada akhirnya akan menjadi bintang raksasa. Selubung Matahari akan mengembang dan akhirnya menelan Bumi,” kata Ting.
Katai putih menyerap gas dari bintang lain. Foto: Shutterstock
Namun bintang-bintang dalam penelitian ini semuanya berada di puncak kehidupan mereka, belum mendekati akhir.
Ketidakstabilan dalam sistem planet mungkin lebih umum terjadi daripada yang diketahui sebelumnya, mengingat sekitar 8% pasangan bintang yang diteliti memiliki satu bintang yang tampaknya melahap sebuah planet.
Sebagian besar sistem planet harus stabil karena, seperti di tata surya kita, planet-planet tersebut sebagian besar dipengaruhi oleh bintang induknya, bukan planet saudaranya, kata Ting.
“Tetapi untuk sistem planet lain dengan kondisi awal dan konfigurasi yang berbeda, hal ini mungkin akan rusak, sehingga menyebabkan dinamika yang sangat kacau,” tambah Ting.
Asteroid yang tidak berbahaya mungkin akan menumpang mengelilingi Bumi selama 4.000 tahun
Studi tersebut menunjukkan bahwa, kata Ting, “sebagian besar sistem planet memang tidak stabil, artinya selalu ada planet yang terlempar masuk atau keluar.”
Mengingat bahwa hanya sebagian kecil dari planet-planet yang tidak patuh ini yang mungkin benar-benar ditelan oleh bintang induknya, bukan sekadar berkeliaran di kosmos, maka mungkin terdapat lebih banyak planet yang terbuang dari yang diperkirakan sebelumnya.
“Memahami sistem planet mana yang stabil atau tidak adalah tujuan jangka panjang para ahli teori dinamika planet,” kata Ting.