Kakak laki-laki tidak selalu yang paling lembut dengan adik-adik mereka. Tapi sedikit cinta yang kuat sejak dini mungkin mempersiapkan Anda bertahan hidup sampai dewasa — setidaknya itulah yang peneliti temukan ketika datang ke tata surya kita, di mana Jupiter mungkin akhirnya memastikan masa depan yang aman untuk Bumi dan dunia berbatu lainnya dengan memainkan peran yang ramai kakak laki-laki.
Konten terkait
- Bagaimana Jupiter Dapat Memberi Hadiah Bumi Awal Dengan Air
"Teori sebelumnya mengatakan bahwa Jupiter adalah teman Bumi, karena itu melindungi Bumi dari semua dampak yang terlambat ini, " kata Elisa Quintana, seorang ilmuwan peneliti di NASA Ames Research Center. "Kami mendapati bahwa itu belum tentu demikian, setidaknya tidak untuk tata surya kita."
Sementara Jupiter protektif hari ini, di masa lalu mungkin memainkan sedikit lebih energik. Pada awal raksasa gas itu adalah seorang tiran, melemparkan puing-puing ke arah tata surya bagian dalam ketika Bumi masih terbentuk. Tetapi dalam jangka panjang, pendekatan kasar dan kejatuhannya terbukti bermanfaat: Semua tabrakan itu mempercepat pembangunan dunia berbatu dan mencegah tabrakan yang lebih buruk terjadi kemudian, seperti yang terjadi pada planet berbatu tanpa raksasa yang bertetangga.
Quintana bekerja dengan ilmuwan riset senior Thomas Barclay, juga dari NASA Ames, untuk memodelkan bagaimana berbagai sistem planet menghadapi dan tanpa dunia gas besar-besaran. Untuk dunia berbatu seperti kita, mereka menemukan bahwa raksasa gas seperti Jupiter memainkan peran yang lebih rumit daripada yang diperkirakan sebelumnya. Barclay mempresentasikan hasil pasangan bulan lalu pada pertemuan 228 American Astronomical Society di San Diego, California; bagian dari penelitian mereka yang sedang berlangsung juga diterbitkan dalam Astrophysical Journal April ini.
Dunia seukuran Jupiter dapat memiliki efek yang tampaknya berbeda pada planet-planet di sekitar mereka. Sebagai contoh, gravitasi gas raksasa tidak hanya menarik material ke arah mereka, tetapi juga dapat mengirimkannya dengan kecepatan lebih cepat. Ketika datang untuk membangun planet, itu sebenarnya bisa menjadi hal yang baik. Quintana menemukan bahwa Jupiter muda mengirim materi yang terbang ke inti planet berbatu yang tumbuh, yang membantu mereka tumbuh lebih cepat daripada yang tanpa tetangga besar.
Raksasa gas juga memengaruhi berapa banyak planet berbatu yang terbentuk. Itu karena, seperti saudara yang lebih tua, mereka cenderung memiliki semua mainan — dalam hal ini, debu dan gas yang dibutuhkan untuk membangun planet. Para peneliti menemukan bahwa dunia seukuran Jupiter biasanya hanya memiliki 3 hingga 6 tetangga terestrial, sementara sistem tanpa planet raksasa membangun dunia bebatuan dua kali lebih banyak di wilayah dalam dan luar.
Dalam skenario no-Jupiter, tidak ada raksasa gas untuk melahap gas dan debu, yang berarti bahwa puing-puing ini membentuk apa yang disebut Quintana sebagai "kafan, semacam awan bahan berbatu kecil." Puing-puing itu bertahan selama lebih dari 2 miliar tahun, menghempaskan dunia terestrial yang tersisa dengan dampak konstan. Tabrakan itu tidak cukup besar untuk melucuti planet dari kerak bumi mereka, tetapi, seperti asteroid yang membantu memusnahkan dinosaurus, mereka memiliki potensi untuk melenyapkan sebagian kehidupan di planet ini.
Sebaliknya, ketika Jupiter hadir, awan puing yang berbahaya lenyap dalam sepersepuluh waktu. Raksasa gas mengirim material meluncur ke luar angkasa dengan kecepatan tinggi, membuang sebagian darinya sepenuhnya dari tata surya. Itu tidak berarti planet-planet sudah keluar dari hutan: Pada saat yang sama, dunia raksasa juga melemparkan puing-puing ke dalam menuju planet-planet berbatu, bergerak lebih cepat dari materi di koleksi bebas-Jupiter.
Benda terbang yang lebih cepat berarti tumbukan yang lebih kuat — kita berbicara tentang tumbukan yang cukup kuat untuk melucuti dunia lautan dan atmosfernya, mensterilkan permukaan, dan menghancurkan kehidupan yang mungkin telah berevolusi. Setiap dunia berbatu menerima 3 hingga 4 dampak brutal ini sepanjang masa hidupnya, tetapi itu terjadi cukup awal sehingga dunia bisa pulih. Planet-planet terestrial dengan tetangga-tetangga besar merasakan tabrakan terakhir yang menghancurkan permukaan setelah 200 juta tahun — sebuah kedipan mata dalam masa hidup 4, 5 miliar tahun Bumi.
Tumbukan awal memberi planet waktu untuk memasok kembali lautan dan atmosfernya dari awan gas sebelum Jupiter membuangnya dari sistem. Simulasi menunjukkan bahwa kehancuran besar terakhir terjadi pada sekitar 50 juta tahun bagi sebagian besar planet terestrial dengan teman-teman raksasa, cukup waktu untuk mengumpulkan lebih banyak materi dari cakram ini. Ini sejalan dengan perkiraan yang menempatkan tabrakan pembentukan bulan Bumi antara 30 dan 110 juta tahun.
Bagi Bumi, Jupiter tentu saja memainkan peran yang disambut baik, membantu planet ini dan tetangganya yang berbatu tumbuh dengan cepat sambil melindunginya dari serangan paling ganas sementara kehidupan awal berevolusi. Sekarang para ilmuwan sedang mencoba mencari tahu apa artinya itu ketika mencari dunia layak huni lainnya. Jika dunia seukuran Jupiter dapat menjaga rekan-rekan berbatu mereka, haruskah kita mencari sistem berbatu dengan raksasa gas di tepi luar?
"Sepertinya masa tenang sistem tata surya lebih lama jika ada planet seukuran Jupiter, " kata Jessie Christiansen, pemburu planet ekstrasurya di Institut Teknologi California yang bukan bagian dari penelitian. Masa tenang itu adalah "masa tenang di mana Anda dapat membiarkan segala sesuatu berevolusi di Bumi, seperti kehidupan, tanpa terus-menerus musnah, " katanya.
Dalam perburuan planet yang berpotensi dihuni, mungkin bukan ide yang buruk untuk mengawasi dunia berbatu dengan teman-teman raksasa yang jauh, tambahnya. Sayangnya, itu bisa berarti berita buruk bagi kehidupan di alam semesta: kurang dari 10 persen bintang seperti matahari memiliki raksasa gas di orbit luarnya. "Kami tidak berpikir bahwa analog-Jupiter adalah umum, " kata Quintana.
