Penjelasan Teori Nebula

Teori nebula dapat menjelaskan formasi dan evolusi tata surya termasuk juga sistem planet lainnya. Penjelasan teori nebula ini menunjukkan bahwa tata surya terbentuk dari bahan yang abstrak. Teori ini dikembangkan oleh Immanuel Kant dan diterbitkan dalam bukunya Allgemeine Naturgeschichte dan Theorie des Himmels yang berarti Sejarah Alam Universal dan Teori Langit, yang diterbitkan pada tahun 1755.

Mulanya teori ini hanya diterapkan pada pembentukan tata surya, tetapi selanjutnya berkembang ke proses pembentukan sistem planet secara luas untuk menjelaskan proses terbentuknya seluruh alam semesta. Variabel modern yang diterima secara luas dari hipotesis nebula adalah model nebular surya, yang menjelaskan berbagai sifat tata surya, termasuk orbit planet dan orbit coplanar yang hampir melingkar dan bergerak ke arah yang sama dengan rotasi Matahari.

teori nebula

Objektivitas Awan Kabut Nebula
Menurut teori nebula, bintang terbentuk dari awan yang bersifat sangat masif dan padat, dengan banyaknya kandungan molekuler hydrogen didalamnya. Pergerakan awan secara gravitasi sangatnya tidak stabil sehingga awan dapat bergerak ke seluruh penjuru arah. Ini yang menyebabkan tabrakan antara awan satu dan lainnya yang kemudian saling menyatu dan membentuk objek dengan massa yang lebih padat. Objek ini terus berputar dan membentuk pusaran padat yang panas, hingga menyebabkan beberapa bagiannya terlempar dan membentuk bintang.

Proses terbentuknya bintang adalah proses yang kompleks karena selalu menghasilkan gas “disk protoplanet” dan proplyd di sekitar bintang muda. Hal ini bisa melahirkan planet dalam keadaan tertentu, yang tidak diketahui. Dengan demikian pembentukan sistem planet dianggap sebagai hasil alami formasi bintang. Bintang mirip dengan Matahari, biasanya membutuhkan waktu sekitar 1 juta tahun untuk bisa terbentuk dengan cakram protoplanet yang berkembang menjadi sistem planet selama 10-100 juta tahun berikutnya.

Dalam teori nebula dijelaskan bahwa Disk protoplanet adalah disk akresi yang terjadi pada bagian bintang tengah. Awalnya disk ini sangat panas, namun seiring waktu disk ini kemudian mendingin dalam apa yang dikenal sebagai tahapan Bintang T Tauri. Seiring dengan proses pendinginan, maka memungkinkan terbentuknya butiran debu kecil yang terbuat dari batu dan es. Pembekuan tersebut kemudian meluas dan menjadi padat dengan ukuran membentuk planet.

Itulah bagaimanya proses terbentuknya planet berdasarkan pada hipotesis teori nebula. Jika disknya cukup besar, pertambahan yang terjadi mulai menghasilkan formasi planet berukuran seperti Mars dengan memakan waktu hingga 300.000 tahun. Di dekat bintang, embrio planet mengalami tahap penggabungan dan menjadi keras serta padat, menghasilkan beberapa planet terestrial. Tahap terakhir ini memakan waktu sekitar 100 juta sampai satu miliar tahun.

Pembentukan planet raksasa adalah proses yang lebih rumit. Hal ini diduga terjadi di luar garis beku, dimana embrio planet terutama terbuat dari berbagai jenis es. Akibatnya, ukurannya akan beberapa kali lebih besar daripada di bagian dalam cakram protoplanet. Planet mirip Jupiter dan Saturnus diperkirakan mengumpulkan sebagian besar massanya hanya dalam waktu 10.000 tahun. Planet yang terbentuk dapat bermigrasi dalam jarak jauh selama atau setelah pembentukannya.

Formasi Planet
Teori Nebula juga menyebutkan adanya formasi planet yang diklasifikasikan kedalam berat atau massa planet tersebut. Formasi teori nebula secara garis besar menyebut ada tiga planet yakni planet berbatu (rocky planets), planet besar (giant planet) dan exoplanet atau planet yang orbitnya berada di luar sistem tata surya. Pembentukan masing-masing planet tersebut membutuhkan waktu yang berbeda-beda dan juga memiliki proses yang berbeda.

Planet Berbatu
Menurut “model cakram nebular surya” dalam Teori Nebula, planet berbatu terbentuk di bagian dalam cakram protoplanet, di dalam garis beku, dimana suhunya cukup tinggi untuk mencegah pengembunan es dan zat lainnya menjadi butiran kecil. Hal ini menyebabkan pembekuan butir-butir batu yang murni dan kemudian terbentuknya planet yang berbatu. Kondisi seperti itu diperkirakan ada di bagian 3-4 inti dalam cakra bintang seperti Matahari.

Setelah planet berdiameter sekitar 1 km terbentuk, proses pertambahan massa pun dimulai. Jelas bahwa pertumbuhan spesifik meningkat seiring bertambahnya massa. Hal ini menyebabkan pertumbuhan preferensial lebih besar. Akumulasinya berlangsung antara 10.000 dan 100.000 tahun dan berakhir ketika tubuhnya melebihi diameter sekitar 1.000 km. Lambatnya waktu pembentukan ini disebabkan oleh gangguan gravitasi oleh tubuh besar pada planet yang tersisa. Selain itu, pengaruh tubuh planet yang lebih besar menghentikan pertumbuhan lebih lanjut dari tubuh planet yang lebih kecil.

Tahap selanjutnya dalam proses pembentukan planet berbatu di teori nebula disebut pertambahan oligarki. Hal ini ditandai dengan dominasi beberapa ratus badan terbesar-oligarki, yang terus secara perlahan mengumpulkan planetesimals. Tahapan ini diperkirakan berlangsung beberapa ratus ribu tahun. Tahap terakhir pembentukan planet berbatu adalah tahap penggabungan.

Tahapan ini dimulai ketika hanya sejumlah kecil planetesimals yang tersisa dan embrio menjadi cukup besar untuk saling mengganggu, yang menyebabkan orbit mereka menjadi kacau. Selama tahap ini, embrio mengusir planetesimals yang tersisa, dan bertabrakan satu sama lain. Hasil dari proses ini, yang berlangsung selama 10 sampai 100 juta tahun, adalah pembentukan sejumlah badan berukuran Bumi.

Simulasi menunjukkan bahwa jumlah planet yang masih hidup rata-rata dari 2 sampai 5. Proses tersebut terjadi pada planet Bumi dan Venus. Pembentukan kedua planet membutuhkan penggabungan sekitar 10-20 embrio, sementara jumlah yang sama dikeluarkan dari Tata Surya.

Dalam proses teori nebula juga disebutkan beberapa embrio yang berasal dari sabuk asteroid, diperkirakan membawa air ke Bumi. Mars dan Mercury dapat dianggap sebagai embrio yang tersisa yang bertahan dari persaingan itu. Planet-planet Rocky (berbatu), yang telah berhasil menyatu, akhirnya menetap di orbit yang lebih atau kurang stabil, menjelaskan mengapa sistem planet nampak tidak stabil.

Planet Raksasa
Pembentukan planet raksasa adalah hal yang sangat rumit dijelaskan. Ada dua model penjelasan dalam teori nebula. Yang pertama adalah model ketidakstabilan disk, di mana planet raksasa terbentuk di cakram protoplanet besar akibat fragmentasi gravitasinya. Kemungkinan kedua adalah model pertambahan inti, yang juga dikenal sebagai model ketidakstabilan nukleasi.

Formasi inti planet raksasa diperkirakan berjalan kasar sepanjang garis pembentukan planet terestrial. Dimulai dengan planetesimals yang mengalami pertumbuhan yang pelan, diikuti oleh tahap oligarki yang lebih lambat. Planet raksasa dapat secara signifikan mempengaruhi pembentukan planet terestrial. Kehadiran planet raksasa cenderung meningkatkan eksentrisitas dan kecenderungan planetesimals dan embrio di wilayah planet terestrial.

Jika planet raksasa terbentuk terlalu dini, mereka bisa memperlambat atau mencegah akresi bagian terdalam dari planet. Jika mereka mendekati akhir tahap oligarki, seperti yang diperkirakan terjadi di Tata Surya, mereka akan mempengaruhi penggabungan embrio planet, membuat mereka menjadi lebih keras.

Exoplanet
Dalam teori nebula menjelaskan bahwa terdapat ribuan exoplanet telah diidentifikasi dalam dua puluh tahun terakhir. Orbit dan sistem planet ini berbeda secara signifikan dari planet-planet di Tata Surya. Planet-planet ini tidak memiliki orbit yang terarut. Eksoplanet yang ditemukan contohnya seperti super-Earth.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *