Jelang (Asteroid) Kentang Datang Melintang

Pada Rabu 12 Desember 2012 pukul 13:40 WIB mendatang, sebuah bongkahan batu raksasa sebesar dua kali Gunung Merapi dengan wujud mirip kentang bakal melayang di antariksa dekat Bumi dengan jarak hanya 6,95 juta kilometer atau setara dengan 18 kali jarak Bumi-Bulan, suatu jarak yang sangat dekat dalam skala astronomis. Inilah asteroid Toutatis. Pada saat perlintasan dekatnya, asteroid itu akan nampak sebagai bintik cahaya redup dengan magnitudo semu +8 hingga +10 sehingga butuh alat bantu optik (teleskop/binokuler) untuk mengamatinya. Dan pada saat perlintasan-dekat tersebut hanya permukaan Bumi yang sedang diliputi malam saja, yakni seluruh benua Amerika, Samudera Pasifik dan (sebagian) Samudera Atlantik.

Gambar 1.
Tiga gambar asteroid Toutatis, berdasarkan pantulan gelombang radar dari teleskop radio Goldstone (AS) pada 4-7 Desember 2012 (dari kiri ke kanan). Gambaran yang berbeda-beda disebabkan oleh rotasi nan ganjil dari asteroid ini.
Sumber: NASA, 2012.

Di Indonesia, meski Toutatis sudah terbit di kaki langit timur sejak pukul 13:00 WIB, Toutatis baru akan nampak di langit setelah Matahari terbenam hingga Toutatis terbenam di kaki langit barat jelang pukul 02:00 WIB. Selama itu Toutatis akan nampak sebagai bintik cahaya yang dengan latar belakang bintang-bintang di perbatasan rasi Cetus dan Pisces. Guna mengidentifikasinya, jika kita melihat langit barat pada pukul 22:00 WIB, carilah posisi rasi Taurus yang ditandai dengan terangnya planet Jupiter di sana (untuk saat ini). Terhitung dari posisi rasi Taurus, rasi Aquarius bertempat di sisi kiri bawahnya dengan jarak sudut sekitar 40 derajat, atau setara bentangan dua kepalan tangan (dengan jempol dan kelingking terentang sementara jemari lainnya tertutup).

Asteroid yang Hilang

Gambar 2.
Simulasi posisi asteroid Toutatis (tanda panah) di antara rasi-rasi bintang pada 12 Desember 2012 pukul 22:00 WIB di langit barat Indonesia. Planet Jupiter ada di sebelah kanan atas.
Sumber : Sudibyo, 2012 dengan Starry Night.

Asteroid Toutatis merupakan asteroid yang tak sengaja ditemukan oleh trio Maury, Mulholland dan Pollas lewat bidikan teleskop Schmidt 90 cm di Observatorium de la Cote d’ Azur (Perancis) pada awal Januari 1989 kala mengamati satelit-satelit redup dari planet Jupiter. Analisis data memperlihatkan asteroid ini, yang dikodekan sebagai 1989 AC, ternyata identik dengan asteroid 1934 CT yang pernah diamati pada 10 Februari 1934 namun setelah itu tak pernah dijumpai lagi sehingga sempat dikategorikan sebagai asteroid yang hilang. Rupanya butuh waktu lebih dari setengah abad untuk menemukan kembali si asteroid hilang ini. Belakangan asteroid ini dinamakan asteroid Toutatis, merujuk pada mitologi bangsa Celtic.

Asteroid Toutatis mengedari Matahari dalam sebentuk orbit lonjong dengan perihelion 140,2 juta km (lebih dekat ke Matahari dibanding Bumi), aphelion 616,5 juta km (lebih jauh ke Matahari dibandingkan Mars), kemiringan bidang orbit 0,5 derajat dengan periode orbital 4,02 tahun. Dengan demikian Toutatis termasuk ke dalam kelompok asteroid Apollo atau Alinda, karena beredar di antara orbit Venus dan Jupiter. Istimewanya, Toutatis mengalami resonansi orbital dengan Bumi dan Jupiter sekaligus. Dengan Jupiter, Toutatis mengalami resonansi 1:3 sehingga setiap kali Jupiter tepat mengelilingi Matahari sekali putaran, maka Toutatis tepat pula mengelilingi Matahari tiga putaran. Sementara dengan Bumi, Toutatis mengalami resonansi 4 : 1. Salah satu konsekuensi resonansi orbital ini adalah Toutatis bakal melintas-dekat Bumi setiap 4 tahun sekali dan kita di Bumi akan menyaksikan peristiwa tersebut setiap kali posisi Toutatis berdekatan dengan planet Jupiter.

Asteroid Toutatis kembali menggemparkan jagat ilmu pengetahuan kala observasi berbasis teleskop radio dan optik berhasil mengungkap bentuknya yang aneh. Berlawanan dengan imajinasi kita sebelumnya akan asteroid, Toutatis ternyata berbentuk mirip kentang raksasa dengan dimensi 4,3 x 2,6 x 1,7 km. Lebih jelasnya lagi, bentuk Toutatis lebih mirip dengan dua buah gumpalan batu raksasa yang saling melekat namun tidak sempurna. Namun ternyata pengungkapan ini juga membuka pintu baru dalam dunia ilmu pengetahuan. Beragam observasi memperlihatkan bahwa asteroid seperti Toutatis tidaklah sendirian di langit, melainkan banyak kawannya baik dari kalangan asteroid maupun inti komet. Misalnya Kleopatra dan Itokawa (keduanya asteroid) serta inti komet Borrely dan Hartley 2 (keduanya inti komet).



Mengapa Toutatis dan kawan-kawannya bisa berbentuk seperti itu? Salah satu argumen yang diusung adalah peristiwa tumbukan-kontak, yakni tumbukan yang tak lenting sama sekali di antara dua obyek. Toutatis (dan juga kawan-kawannya) dulunya adalah dua benda langit yang berbeda dan menyusuri orbit yang berbeda pula, namun saling berpotongan. Tatkala kedua benda langit itu berada di titik potong orbit masing-masing, maka terjadilah tumbukan. Namun dengan kecepatan relatif antar keduanya cukup kecil (dalam orde beberapa meter/detik saja), maka tubrukan keduanya tidak menyebabkan masing-masing benda langit menjadi remuk, melainkan justru seakan menjadi lengket meski tak sempurna.

Sebagai hasil penggabungan dua asteroid berbeda, maka rotasi Toutatis pun menjadi ganjil dengan dua sumbu rotasi yang berbeda. Pada sumbu panjangnya, Toutatis berotasi dengan periode rotasi 5,38 hari. Sementara pada sumbu pendeknya, Toutatis butuh waktu 7,38 hari untuk berotasi. Ganjilnya rotasi Toutatis membuat asteroid ini seperti menggelinding.

Jika Menabrak

Salah satu problem besar yang dihadapi manusia seiring eksistensi Toutatis adalah kedudukannya sebagai asteroid berpotensi bahaya bagi Bumi. Asteroid berpotensi bahaya adalah kelompok asteroid yang melintas dengan jarak maksimum 7,5 juta km. Dalam skala astronomi jarak ini tergolong terlalu-dekat sehingga gravitasi Bumi mampu mengubah bentuk orbitnya secara gradual sehingga bisa terjadi kemungkinan orbit asteroid itu tidak lagi berdekatan, melainkan malah berpotongan dengan orbit Bumi. Apalagi Toutatis adalah yang terbesar di antara seluruh asteroid berpotensi bahaya dalam katalog, yang hingga 10 Desember 2012 berjumlah 1.354 buah.

Bagaimana jika Toutatis sampai menabrak Bumi?

Dengan menggunakan skenario perlintasan-dekat 12 Desember 2012 dimana Toutatis melaju secepat 11,9 km/detik atau 42.800 km/jam, maka jika Toutatis akan menumbuk Bumi ia akan memiliki kecepatan tumbuk sebesar 16,3 km/detik atau 58.800 km/jam. Pada kecepatan tumbuk sebesar itu dengan estimasi massa 50 milyar ton, yang setara dengan bola batu raksasa berdiameter 3,7 km, maka hantaman Toutatis dengan permukaan Bumi bakal melepaskan energi sangat dahsyat. Jika tiitk target Toutatis adalah batuan sedimen, sebagaimana yang mewarnai 75 % permukaan Bumi, maka akan terjadi pelepasan energi hingga sebesar 1,68 juta megaton TNT yang setara dengan 84 juta butir bom nuklir Hiroshima diledakkan serempak. Energi sebesar itu bakal mengoyak titik tumbuknya menjadi kawah selebar 39 km sembari melepaskan panas tinggi yang mampu membakar obyek hingga sejauh 700 km. Jika Toutatis jatuh di Bandung (Jawa Barat) maka sekujur Pulau Jawa hingga ke Situbondo (Jawa Timur) bakal merasakan hempasan panas membakar yang mampu menyalakan pepohonan di hutan dengan spontan.

Gambar 3.
Simulasi bagaimana jika asteroid Toutatis jatuh di Bandung (Jawa Barat). Lingkaran-lingkaran menunjukkan area yang
mengalami getaran pada skala getaran MMI (modified mercalli intensity) tertentu. Sebagai gambaran, pada skala 6 MMI
bangunan di Indonesia bakal runtuh, namun pada skala 3 MMI hanya terasa sebagai getaran keras layaknya getaran akibat
melintasnya sebuah truk besar kala kita berdiri di tepi jalan.
Sumber : Sudibyo, 2012.

Bersamaan dengan pelepasan panas, energi yang sangat besar itu juga menciptakan gelombang tekanan pada lapisan udara (gelombang kejut) yang menjalar ke segala arah mengaduk-aduk atmosfer disekelilingnya dengan beragam dampak. Jika Toutatis jatuh di Bandung, maka pilar-pilar jembatan di kawasan Semarang hingga Purworejo (Jawa Tengah) bakal ambruk, sekaligus mengambrukkan jembatannya. Sementara gedung-gedung bertingkat hingga sejauh Tuban (Jawa Timur) bakal retak-retak parah. Selain gelombang kejut di udara, energi sangat besar itu juga menjalar sebagai gelombang seismik di kerak Bumi. Jika Toutatis jatuh di Bandung (Jawa Barat), maka bangunan-bangunan permanen mulai dari Lebak (Banten) hingga Cirebon (Jawa Barat) bakal ambruk akibat besarnya getaran seismik, yang mencapai 6 MMI.

Namun permasalahan terbesar yang dihadapi Bumi jika Toutatis jatuh menumbuk adalah gangguan berat pada lingkungan.Tumbukan Toutatis memang bakal membentuk kawah raksasa yang menyemburkan materinya ke lingkungan sekitarnya. Sehingga jika asteroid itu jatuh di Bandung (Jawa Barat), batu dan debu dengan ketebalan rata-rata 10 meter bakal menimbuni kawasan sangat luas sejak dari Bogor hingga Sumedang (Jawa Barat), sementara Semarang (Jawa tengah) ditimbuni debu setebal 10 cm. Selain menimbuni kawasan luas, sebagian debu itu (khususnya yang berukuran mikron) bakal membumbung tinggi ke atmosfer hingga menjangkau lapisan stratosfer untuk kemudian terdistribusi ke segenap penjuru. Bersamanya bakal terbawa juga gas Belerang, yang bereaksi dengan butir-butir uap air di atmosfer hingga membentuk aerosol asam sulfat. Bersama debu mikron tadi, aerosol ini membentuk tabir surya natural penghalang sinar Matahari nun jauh di ketinggian stratosfer yang sanggup bertahan selama bertahun-tahun kemudian sebelum akhirnya kembali mengendap sebagai hujan debu dan hujan asam. Selama masih berada di lapisan stratosfer, tabir surya ini menghalangi sinar matahari yang jatuh ke Bumi hingga membuat Bumu remang-remang.

Simulasi memperlihatkan dengan asumsi 6,25 % massa Toutatis adalah Belerang dan hanya 10 % saja yang bereaksi dengan uap air membentuk asam sulfat, maka tumbukan Toutatis bakal membentuk minimal 576 juta ton aerosol asam sulfat, hanya dari asteroidnya saja (belum memperhitungkan kandungan Belerang pada tanah targetnya). Dengan ukuran rata-rata aerosol 0,1 mm, maka tabir surya yang terbentuk bakal membuat intensitas sinar Matahari yang diterima permukaan Bumi anjlok 10 % dibanding di bawah normal. Ini berimbas pada penurunan suhu rata-rata permukaan Bumi sebesar 7 derajat Celcius dibanding normal. Implikasinya curah hujan pun bakal menurun yang berimbas pada kekacauan iklim sedemikian rupa. Dengan banyaknya populasi tumbuhan dan hewan yang tak-resisten terhadap perubahan suhu global (baik berupa kenaikan maupun penurunan), maka penurunan suhu tadi bakal memicu kematian besar-besaran yang berimbas pada tewasnya manusia dalam jumlah besar. Berapa? Jika model perubahan iklim akibat letusan gunung berapi bisa dipercaya dan dijadikan analog, maka secara kasar sekitar 1 dari setiap 100 orang yang hidup di pada saat ini bakal tewas oleh gangguan lingkungan berat yang dipicu tumbukan Toutatis, entah dimanapun ia tinggal.

Panitia Penyambutan

Profil orbit Toutatis memperlihatkan asteroid ini bakal aman-aman saja setiap kali melintas-dekat Bumi hingga tahun 2500 mendatang, setelah itu kita tak tahu apa yang bakal terjadi. Meski tetap aman dalam jangka waktu cukup lama untuk peradaban manusia, namun potensi merusak dari tumbukan Toutatis membuatnya tetap dimonitor setiap kali mengalami perlintasan-dekat. Bukan apa-apa. Selain untuk menggali data, pengamatan ini juga berguna untuk menyusun strategi dalam mengantisipasi potensi tumbukan asteroid sekelas Toutatis. Memang ada strategi memecah/meremukkan asteroid di langit seperti digambarkan “Armageddon“, namun skenario itu hanya indah (dan dramatis) bagi layar perak. Dalam kenyataannya, manusia sebenarnya masih berkutat di titik-nol terhadap potensi bahaya tumbukan asteroid. Ada banyak usulan telah digagas, namun belum ada satupun yang dipandang layak, apalagi diuji langsung. Kekurangan data tentang karakteristik asteroid merupakan masalah serius yang menghalangi pengembangan strategi defleksi asteroid pengancam Bumi.

Karena itu perlintasan-dekat Toutatis kali ini bakal disambut dengan banyak agenda. Sejumlah teleskop radio dan optik bakal memonitor asteroid ini. Namun berbeda dengan perlintasan-dekat sebelumnya, kali ini Toutatis juga bakal dimonitor langsung oleh wahana antariksa tak berawak. Adalah Chang’e 2, wahana antariksa seberat 2,6 ton yang diorbitkan Cina pada 1 Oktober 2010, yang bakal memonitor Toutatis dari jarak beberapa ratus kilometer. Chang’e 2 semula diluncurkan Cina ke orbit Bulan guna memetakan permukaan Bulan dalam resolusi tinggi sebagai bagian ambisi Cina untuk mendaratkan robot jarak jauh dan manusia dalam ekplorasi Bulan mendatang. Setelah usai menjalankan tugas primernya, Chang’e 2 diprogram untuk terbang menuju titik Lagrange-2, yakni titik yang terletak sejauh 1,5 juta km di belakang Bulan dan segaris lurus sepenuhnya dengan Matahari dan Bumi. Dari titik Lagrange-2 ini Chang’e kemudian bermanuver untuk mengejar Toutatis sejak 2 April 2012.

Referensi :

Sudibyo. 2012. Ensiklopedia Fenomena Alam dalam Al-Qur’an, Menguak Rahasia Ayat-Ayat Kauniyah. Surakarta : Tinta Medina.

Collins dkk. 2005. Earth Impact Effects Program : A Web–based Computer Program for Calculating the Regional Environmental Consequences of a Meteoroid Impact on Earth. Meteoritics & Planetary Science 40, no. 6 (2005), 817–840.

Rampino. 2002. Supereruptions as a Threat to Civilizations on Earth-like Planets. Icarus no 156 (2002), 562–569.

 

Ma'rufin Sudibyo

Orang biasa saja yang suka menatap bintang dan sedang mencoba menjadi komunikator. Saat ini sebagai ketua tim ahli Badan Hisab dan Rukyat Daerah (BHRD) Kebumen, Jawa Tengah. Aktif pula dalam Lembaga Pengkajian dan Pengembangan Ilmu Falak Rukyatul Hilal Indonesia (LP2IF RHI), Ikatan Cendekiawan Falak Indonesia (ICFI), Jogja Astro Club dan International Crescent Observations Project(ICOP). Juga sebagai pembimbing dan pendamping Forum Kajian Ilmu Falak (FKIF) Gombong dan Majelis Kajian Ilmu Falak (MKF) Kebumen, keduanya di Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah.

Leave a Reply