Di satu tempat di luar sana, pada jarak yang teramat jauh dari kita, benda langit itu (mungkin) berada. Ia bergerak melata di halaman belakang tata surya, kawasan pinggiran yang demikian dingin membekukan melebihi menggigilnya Antartika. Di sini Matahari demikian redup, laksana bola lampu pijar kecil meski gravitasinya tetap mendominasi. Tak mengherankan bila benda langit ini pun sangat redup. Jarak demikian jauh pula yang menjadikannya beringsut sangat perlahan di tengah angkasa yang penuh bintang. Sehingga sepintas sulit dibedakan dengan bintang-bintang di latar belakang. Hanya teleskop-teleskop raksasa tercanggih dan terkini di Bumi yang berkemungkinan melihatnya. Namun begitu di kawasan sangat dingin tersebut, ia menjadi raja. Mendominasi. Dengan dimensi diprakirakan sedikit lebih kecil dari planet Neptunus sementara massanya sekitar 10 kali Bumi, gravitasi benda langit ini mengacak-acak sisi luar kawasan Sabuk Kuiper-Edgeworth demikian rupa. Benda-benda langit didalamnya dipaksa mengorbit Matahari sedemikian rupa sehingga perihelionnya seakan saling berkumpul di satu lokasi yang sama.
Itulah Planet Kesembilan, sebuah hipotesis yang menggemparkan jagat astronomi di 2016 Tarikh Umum (TU) ini. Adalah Michael (Mike) Brown dan Konstantin Batygin, dua astronom dari California Intitute of Technology (Amerika Serikat) yang pertama kali mengapungkan hipotesis Planet Kesembilan pada 20 Januari 2016 TU lalu. Meski Planet Kesembilan masih sebatas ‘planet di atas kertas’ dan harus ditemukan terlebih dahulu, namun kerja keras duo Brown & Batygin ini menggamit kembali ingatan akan upaya manusia mengeksplorasi tata surya hingga ke halaman belakangnya, ke tapal batas terakhir.
Uranus hingga Pluto
Umat manusia telah mengenal lima bintang kembara atau planet di langit sejak awal peradaban. Disebut bintang kembara karena posisinya selalu berubah-ubah dari hari ke hari bila dibandingkan dengan konfigurasi bintang-bintang pada umumnya. Merkurius dan Venus mudah dikenali karena hanya menggantung rendah di langit barat hingga beberapa saat pasca terbenamnya Matahari. Atau berbinar terang di langit timur sejak beberapa saat sebelum Matahari terbit. Begitu halnya Mars, meski lumayan redup namun mudah ditandai karena warna kemerah-merahannya yang khas. Pada saat tertentu, baik Mars, Jupiter maupun Saturnus akan nongol di langit sepanjang malam. Ditambah dengan Bumi, maka hingga tahun 1781 TU terdapat enam planet anggota tata surya kita yang telah dikenal manusia.
Perubahan mulai terjadi sejak 13 Maret 1781 TU. Malam itu Sir William Herschel, bangsawan kelahiran Jerman yang bermigrasi ke Inggris yang lantas populer dengan kegiatan-kegiatan musiknya di kota kecil Bath dan menggemari astronomi, secara insidental melihat sebuah benda langit berbentuk cakram suram sangat kecil melalui teleskop buatan sendiri. Sebelum momen ini, Herschel telah berpengalaman melacak dan memetakan sistem bintang ganda di langit selama bertahun-tahun. Berbekal pengalaman tersebut, ia menyadari cakram suram ini bukanlah bintang. Semula diduga sebagai komet, belakangan disadari cakram suram itu sesungguhnya adalah sebuah planet. Planet yang belum pernah ditemukan, yang turut mengedari Matahari layaknya Bumi kita. Itulah Uranus, planet ketujuh di tata surya kita yang beredar mengelilingi Matahari pada periode revolusi 84 tahun.
Sebaliknya Neptunus, planet kedelapan, ditemukan lewat upaya pencarian sistematis. Empat dasawarsa setelah Uranus muncul dari persembunyiannya, mulai disadari adanya selisih posisi antara hasil perhitungan dan pengamatan terhadap planet ini. Selisih tersebut segera menerbitkan kecurigaan adanya planet-tak-dikenal yang belum ditemukan saat itu. Planet-tak-dikenal itu harus cukup massif sehingga gravitasinya mampu membuat orbit Uranus menyimpang sedikit. Butuh waktu dua dekade lagi sebelum dua astronom teoritis, yakni John Couch Adams (Inggris) dan Urbain Le Verrier (Perancis), mulai bekerja secara terpisah untuk memprediksi posisi planet-tak-dikenal tersebut. Adams menyajikan hasil perhitungannya ke Observatorium Greenwich, namun diabaikan. Sementara Le Verrier mengirim hasilnya ke Observatorium Paris dan juga Greenwich serta Berlin (Jerman). Di Greenwich, planet-tak-dikenal itu sejatinya telah teramati secara tak sengaja pada 4 dan 12 Agustus 1846 TU malam. Namun peta bintang yang usang membuat Observatorium Greenwich tak mampu mengenalinya. Sebaliknya Johann Galle dan Heinrich d’Arrest, duo astronom Observatorium Berlin, telah memiliki peta bintang terbaru. Sehingga kala mengoperasikan teleskopnya pada 23 November 1846 TU malam menyapu kawasan yang diprediksikan Le Verrier, mereka segera menjumpai planet-tak-dikenal itu. Ia hanya berjarak 1° saja dari prediksi Le Verrier dan 12° dari prediksi Adams. Inilah Neptunus, yang melata mengelilingi Matahari dengan periode revolusi 165 tahun.
Pluto sempat dinobatkan sebagai planet yang kesembilan. Walaupun Neptunus telah ditemukan dan gangguan gravitasinya lantas diperhitungkan terhadap Uranus, ternyata masih saja tersisa ketidaksesuaian posisi Uranus antara hasil pengamatan dan perhitungan. Belakangan Neptunus bahkan juga menunjukkan gejala serupa. Terinspirasi oleh penemuan Neptunus, Le Verrier segera mengumumkan hipotesisnya akan planet-tak-dikenal lain yang lebih jauh ketimbang Neptunus. Inilah yang di kemudian hari berkembang demikian rupa menjadi pencarian Planet X, yang sangat menyita perhatian astronomi hingga lebih dari seabad kemudian. Di lain kesempatan, saat menyadari Merkurius juga mengalami ketidaksesuaian posisi antara perhitungan dengan pengamatan, Le Verrier juga meluncurkan hipotesis yang mirip. Segera nama Planet Vulcan berkumandang, sebagai planet-tak-dikenal yang lebih dekat ke Matahari ketimbang Merkurius. Di kemudian hari diketahui Vulcan ternyata tak pernah ada dan ketidaksesuaian Merkurius lebih akibat posisinya yang terlalu dekat dengan Matahari sehingga menerima efek relativitas umum terbesar.
Pluto ditemukan lewat pencarian sistematis di tanah Amerika Serikat. Adalah Clyde Tombaugh, putra petani Kansas yang meminati astronomi, yang pertama kali melihatnya lewat radas (instrumen) pembanding kelip-nya saat menyandingkan hasil observasi 23 dan 29 Januari 1930 TU di Observatorium Lowell, Arizona (Amerika Serikat). Penemuan ini dipublikasikan pada 13 Maret 1930 TU, tanggal yang sama dengan saat Herschel menemukan Uranus berabad sebelumnya. Semula Pluto dikira sebagai Planet X yang dicari-cari itu. Massanya diperkirakan setara dengan Bumi. Namun belakangan hal itu mengecewakan. Massa Pluto hanyalah seper 460 kali lipat Bumi, atau hanya seperenam Bulan. Garis tengahnya bahkan hanya tiga perempat Bulan. Lebih mengecewakan lagi, saat hasil pengukuran massa Neptunus lewat penjelajahan wantariksa Voyager 2 dimasukkan ke dalam perhitungan, ternyata ketidaksesuaian posisi Uranus (antara perhitungan dan pengamatan) tak dijumpai lagi. Maka pada 1992 TU itu gagasan Planet X pun kontan meredup, menghilang dari layar. Ia hanya sebatas populer di kalangan penggemar konspirasi dan sebangsanya, yang bermutasi menjadi aneka hal tak keruan yang kadang menggemparkan. Misalnya sebagai “planet Nibiru” dan bertanggung jawab akan Kiamat 2012 (yang tak terjadi).
Pada tahun 1992 TU pula disadari bahwa Pluto tidaklah sendirian dalam kawasannya. Benda-benda langit lebih kecil dengan komposisi mirip, yakni didominasi es dan bekuan senyawa karbon, mulai ditemukan. Lambat laun diketahui ternyata mereka berjumlah banyak, menggerombol demikian rupa laksana kawanan asteroid. Mereka menghuni sebuah kawasan luas mulai dari orbit Neptunus hingga sejarak 50 SA (satuan astronomi) dari Matahari. Inilah kawasan Sabuk Kuiper-Edgeworth. Benda-benda langit didalamnya disebut benda langit anggota Sabuk Kuiper-Edgeworth, atau juga disebut benda langit transneptunik. Kini disadari bahwa penemuan Pluto lebih merupakan kebetulan, karena Pluto adalah benda transneptunik terbesar. Dan banyak di antara benda langit transneptunik yang berbagi orbit demikian rupa dengan Pluto. Sehingga orbit Pluto tidaklah bersih seperti halnya planet-planet lainnya.
Fakta-fakta inilah yang mendorong astronomi mulai mempertanyakan status Pluto. Hingga pada Agustus 2006 TU, melalui pemungutan suara, resolusi IAU (International Astronomical Union) menetapkan definisi baru tentang planet. Pluto pun dilorot dari statusnya dan dijebloskan ke dalam kasta baru: planet-kerdil (bersama dengan Ceres, Haumea, Makemake dan Eris). Terjerembabnya Pluto dari kasta planet menemukan perlawanan di Amerika Serikat, tanah yang terikat secara emosional dengan Pluto. Beberapa negara bagian Amerika Serikat pun mendeklarasikan (melalui Senat atau DPR masing-masing) bahwa Pluto tetaplah planet. Begitupun, hingga saat ini status Pluto dalam jagat astronomi tetaplah sebagai planet-kerdil.
Bagaimana dengan Planet Kesembilan?
Prakiraan Orbit
Mengapungnya hipotesis Planet Kesembilan ke pentas astronomi terkini memiliki analogi dengan kisah ketidaksesuaian pada Uranus yang berujung penemuan Neptunus. Hanya saja bukan ketidaksesuaian orbit planet lain yang mendasarinya, melainkan keselarasan yang dijumpai pada sejumlah benda langit transneptunik ekstrim. Duo Brown & Batygin menegakkan hipotesanya di atas elemen orbit mereka. Yakni pada enam benda langit traneptunik ekstrim, dengan ciri khasnya adalah berorbit stabil serta memiliki perihelion lebih besar dari 30 SA dan setengah sumbu utama orbit (a) lebih besar dari 250 SA. Mereka adalah Sedna dan 2004 VN112 (keduanya ditemukan pada 2004 TU), 2007 TG422 (ditemukan pada 2007 TU), 2010 GB174 (ditemukan pada 2010 TU), 2012 VP113 (ditemukan pada 2012 TU) serta 2013 RF98 (ditemukan pada 2013 TU). Keenamnya ditemukan secara terpisah lewat enam teleskop yang berbeda, juga oleh tim astronom yang berbeda pula.
Menariknya, mereka memiliki nilai argumen perihelion yang saling berdekatan satu dengan yang lain, yakni mulai dari 292,9° hingga 347,7°. Argumen perihelion adalah sudut yang dibentuk antara titik nodal naik (yakni salah satu titik potong orbit benda langit dengan ekliptika) dan titik perihelion pada bidang orbit sebuah benda langit. Menariknya lagi, mereka selaras pada arah yang sama di ruang fisik dan terletak pada bidang yang sama pula. Analisis duo Brown & Batygin memperlihatkan peluang terjadinya keunikan semacam ini di kawasan Sabuk Kuiper-Edgeworth adalah sangat kecil. Yakni hanya 0,007 %. Sehingga sangat besar kemungkinannya keunikan itu dipengaruhi faktor eksternal. Yakni oleh benda langit-tak-dikenal yang cukup massif dan layak menyandang status planet. Planet-tak-dikenal itu secara informal disebut Planet Kesembilan.
Duo Brown & Batygin memperlihatkan bahwa agar bisa menghasilkan keunikan tersebut, Planet Kesembilan sebaiknya memiliki massa 10 kali lipat Bumi kita, diameter 40.000 kilometer (3 kali lipat Bumi kita), perihelion sekitar 200 SA, aphelion sekitar 1.200 SA, setengah sumbu utama orbit sekitar 700 SA, inklinasi orbit sekitar 30°, periode revolusi antara 10.000 hingga 20.000 tahun, argumen perihelion sekitar 150° dan eksentrisitas orbit sekitar 0,6.
Selain menghasilkan keunikan pada orbit keenam benda langit transneptunik ekstrim, eksistensi Planet Kesembilan (bilamana ada) juga akan memproduksi sedikitnya lima efek khas. Simulasi duo Brown & Batygin memperlihatkan efek pertama adalah terbentuk dan mengelompoknya benda-benda langit transneptunik yang terpisah dari kawasan Sabuk Kuiper-Edgeworth. Sementara efek kedua adalah terjadinya keselarasan fisis (resonansi) antara Planet Kesembilan dengan benda-benda transneptunik tertentu. Resonansi ini membuat peluang mereka saling bertubrukan menjadi mustahil.
Efek ketiga adalah munculnya kelompok benda-benda langit transneptunik yang berinklinasi tinggi, hal yang aneh bagi kawasan Sabuk Kuiper-Edgeworth. Beberapa benda langit seperti 2012 DR30 dan 2008 KV42 dicurigai merupakan bagian dari kelompok ini. Efek keempat adalah terbentuknya kelompok benda-benda langit transneptunik yang lebih jauh dari planet kesembilan, namun selaras dengannya. Dan efek kelima adalah kemampuan Planet Kesembilan untuk ‘menyapu’ kawasan Sabuk Kuiper-Edgeworth sisi luar hingga mengubah posisi. Dalam 500 juta tahun ke depan, benda langit seperti Sedna akan didorong Planet Kesembilan untuk lebih mendekat ke arah Matahari sehingga praktis berada di sisi luar Sabuk Kuiper-Edgeworth. Sebaliknya benda-benda langit transneptunik yang semula bertengger disana akan dihentakkan demikian rupa sehingga menempati orbit baru di kawasan orbit Sedna sekarang.
Simulasi duo Brown & Batygin juga memperlihatkan bahwa eksistensi Planet Kesembilan (bila ada) tak menyebabkan gangguan gravitasi pada mayoritas benda langit transneptunik yang memiliki setengah sumbu utama orbit kurang dari 150 SA. Dengan demikian planet kesembilan juga takkan memberikan gangguan signifikan pada dua planet terluar, yakni Uranus dan Neptunus. Maka hipotesis Planet Kesembilan ini sejatinya mengambil bentuk yang sangat berbeda dibanding hipotesis Planet X yang sudah punah itu. Ide Planet Kesembilan juga tak menyelisihi hasil observasi teleskop landasbumi WISE, yang menghilangkan kemungkinan adanya benda langit seukuran Jupiter (massa 318 kali Bumi) hingga jarak 26.000 SA dari Matahari serta benda langit seukuran Saturnus (massa 95 kali Bumi) hingga radius 10.000 SA dari Matahari. Sementara massa Planet Kesembilan diperkirakan jauh lebih kecil ketimbang Jupiter maupun Saturnus.
Dimana Planet Kesembilan terbentuk?
Simulasi duo Brown & Batygin menunjukkan bahwa Planet Kesembilan (bila ada) seharusnya lahir di kawasan yang jauh lebih dekat ke Matahari dibanding saat ini. Adalah penataan ulang tata surya di kala usianya masih sangat muda yang membuatnya (dipaksa) pindah ke pinggiran tata surya. Kala tata surya kita terbentuk, kemungkinan ada lima planet raksasa yang berdesakan dalam jarak antara 5,5 hingga 17 SA dari Matahari. Empat diantaranya yang kini menjadi Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. Posisi Jupiter purba kala itu sedikit lebih jauh dibanding orbitnya sekarang. Sementara Neptunus purba dan Uranus purba terlihat ganjil. Neptunus purba justru lebih dekat ke Matahari ketimbang Uranus purba. Sementara ruang pada jarak antara 17 hingga 35 SA disesaki oleh planetisimal bebatuan dan es dalam jumlah tak terhitung, yang secara akumulatif mungkin massanya hingga 35 kali lipat Bumi.
Segera Jupiter purba dan Saturnus purba mulai memperlihatkan tanda-tanda saling tertarik. Selama ratusan juta tahun kemudian dua planet raksasa itu saling tarik-menarik satu dengan yang lain lewat gravitasinya yang kuat. Hingga tibalah pada momen yang mendebarkan, yakni saat keduanya mengalami resonansi orbital 1:2. Pada saat bilamana Jupiter purba tepat mengelilingi Matahari sekali, maka Saturnus purba tepat telah dua kali mengitari Matahari. Resonansi ini menghancurkan ketertarikan tersebut. Jupiter purba lantas terdorong untuk sedikit lebih mendekat ke arah Matahari. Sebaliknya Saturnus purba dipaksa untuk sedikit menjauh dari Matahari. Gerak menjauh Saturnus purba juga mengusir Neptunus purba dan Uranus purba untuk lebih bergerak keluar. Neptunus purba menempuh gerakan paling liar hingga akhirnya menempati jarak yang lebih jauh dari Matahari ketimbang Uranus purba. Sementara planet raksasa kelima mungkin terusir keluar dari lingkungan tata surya sebagai planet yatim. Ia mengelana dalam ruang antarbintang, mengelilingi pusat galaksi Bima Sakti.
Penataan ulang ini menyebabkan planetisimal-planetisimal terusir lintang pukang hingga akhirnya membentuk tiga kawasan berbeda, masing-masing kawasan Sabuk Asteroid Utama, Sabuk Kuiper-Edgeworth dan Awan Komet Opik-Oort. Salah satu yang turut terusir keluar adalah planetisimal besar yang kemudian menjadi Planet Kesembilan. Meski simulasi kemudian dari duo Brown & Batygin memperlihatkan Planet kesembilan mungkin terusir lebih awal, yakni antara 3 hingga 10 juta tahun pasca lahirnya tata surya.
Pencarian
Baiklah, gagasan Brown & Batygin terlihat cukup elok. Sejauh ini dibandingkan dengan gagasan planet di tepi tata surya pasca Planet X, misalnya gagasan Planet Tyche dari trio John Matese, Patrick Whitman dan Daniel Whitmire, hipotesa Planet Kesembilan ditegakkan di atas landasan yang terlihat cukup kuat. Masalah utamanya adalah apakah Planet Kesembilan ini benar-benar ada ?
Pertanyaan inilah yang sedang dicoba dicari jawabannya. Perhitungan duo Brown & Batygin memperlihatkan Planet Kesembilan akan sangat redup. Magnitudonya lebih besar dari +22 sehingga ia minimal 600 kali lebih redup ketimbang planet-kerdil Pluto. Butuh teleskop besar tercanggih untuk menyeretnya keluar dari goa persembunyiannya. Dan karena diprakirakan berada di belahan langit bagian utara, pada saat ini hanya Teleskop Subaru milik Jepang (diameter cermin obyektif 8,2 meter) yang berpangkalan di puncak Gunung Mauna Kea, Hawaii (Amerika Serikat) yang berkemungkinan melacaknya. Sejauh ini upaya untuk mendeteksinya belum membuahkan hasil. Mike Brown sendiri memperkirakan peluang adanya Planet Kesembilan di tata surya kita sekitar 90 %, sementara astronom lainnya seperti Greg Laughlin menempatkan peluangnya sedikit lebih rendah yakni 68,3 %. Mungkin butuh waktu hingga bertahun-tahun mendatang untuk menemukannya.
Dengan prakiraan dimensinya yang besar, mungkin Planet Kesembilan juga memancarkan gelombang elektromagnetik lemah yang khas planet. Dengan perkiraan suhu permukaannya berkisar minus 226° Celcius, maka puncak emisi gelombang elektromagnetik dari Planet Kesembilan mungkin berada dalam spektrum sinar inframerah. Maka teleskop-teleskop inframerah di Bumi seperti ALMA (Atacama Large Milimeter Array) di Gurun Atacama (Chile) pun berpeluang ‘menangkap’ Planet Kesembilan. Demikian halnya dengan teleskop landasbumi James Webb, pengganti teleskop Hubble, yang masih akan mengudara pada 2018 TU kelak.
Meski begitu dukungan bagi hipotesa Planet Kesembilan sudah mulai berdatangan. Misalnya dari analisis posisi Saturnus berdasarkan data wantariksa yang masih aktif disana, yakni Cassini. Keberadaan Cassini di orbit Saturnus memungkinkan kita memperoleh posisi planet bercincin itu dari waktu ke waktu dengan sangat teliti. Sehingga gangguan sangat lembut terhadap posisi planet Saturnus dapat diindra dengan tepat. Hasilnya, Planet Kesembilan (bila memang ada) mungkin terletak di sudut anomali nyata 107,8° hingga 128,8°. Anomali nyata adalah sudut yang dibentuk antara titik perihelion dengan posisi benda langit saat itu, dipandang dari Matahari. Keberadaan Planet Kesembilan pada anomali nyata antara minus 130° hingga minus 110° dan antara minus 65° hingga 85° adalah sangat kecil dan secara teknis bisa dianggap mustahil. Analisis yang sama juga memperlihatkan bahwa saat ini Planet Kesembilan mungkin ada pada jarak 630 SA dari Matahari.
Jadi apakah Planet Kesembilan benar-benar ada? Mari kita tunggu!
Sumber: dikutip dari Ekliptika.
