Bagaimana jika Tata Surya kita memiliki generasi planet lain yang terbentuk sebelum, atau bersama dengan planet yang kita miliki saat ini? Sebuah studi baru yang diterbitkan di Nature Communications pada 17 April 2018 menghadirkan bukti yang mengatakan itulah yang terjadi. Planet-planet generasi pertama, atau planet, akan hancur selama tabrakan di masa-masa awal Tata Surya dan banyak puing-puing tersapu dalam pembentukan badan-badan baru.
Ini bukan teori baru, tetapi penelitian baru membawa bukti baru untuk mendukungnya.
Buktinya adalah dalam bentuk meteorit yang menabrak Gurun Nubian Sudan pada tahun 2008. Meteorit ini dikenal sebagai TC3 2008, atau meteorit Almahata Sitta. Di dalam meteorit terdapat kristal-kristal kecil yang disebut nanodiamond yang, menurut penelitian ini, hanya bisa terbentuk dalam kondisi tekanan tinggi dalam pertumbuhan sebuah planet. Ini kontras pemikiran sebelumnya di sekitar meteorit ini yang menunjukkan mereka terbentuk sebagai hasil dari gelombang kejut yang kuat yang diciptakan dalam tabrakan antara badan induk.
"Kami mendemonstrasikan bahwa berlian besar ini tidak mungkin merupakan hasil goncangan, melainkan pertumbuhan yang terjadi di dalam sebuah planet." - rekan penulis studi Philippe Gillet
Model-model pembentukan planet menunjukkan bahwa planet-planet terestrial dibentuk oleh pertambahan benda yang lebih kecil menjadi benda yang lebih besar dan lebih besar. Ikuti prosesnya cukup lama, dan Anda berakhir dengan planet seperti Bumi. Tubuh kecil yang bergabung bersama biasanya antara ukuran Bulan dan Mars. Tetapi bukti dari tubuh yang lebih kecil ini sulit ditemukan.
Salah satu jenis meteorit yang unik dan langka, yang disebut ureilite, dapat memberikan bukti untuk mendukung model, dan itulah yang jatuh ke Bumi di Gurun Nubian pada 2008. Ureil dianggap sebagai sisa-sisa planet yang hilang yang terbentuk di 10 juta tahun pertama Tata Surya, dan kemudian dihancurkan dalam tabrakan.
Ureilit berbeda dari meteorit berbatu lainnya. Mereka memiliki komponen karbon yang lebih tinggi daripada meteorit lainnya, sebagian besar dalam bentuk nanodiamond yang disebutkan di atas. Para peneliti dari Swiss, Prancis dan Jerman memeriksa berlian di dalam TC3 2008 dan menentukan bahwa mereka mungkin terbentuk di sebuah proto-planet kecil sekitar 4,55 miliar tahun yang lalu.
Philippe Gillet, salah satu penulis penelitian ini, mengatakan hal ini dalam sebuah wawancara dengan Associated Press: "Kami menunjukkan bahwa berlian besar ini tidak bisa merupakan hasil dari guncangan, melainkan pertumbuhan yang terjadi di dalam sebuah planet."
Menurut penelitian yang disajikan dalam makalah ini, nanodiamond ini terbentuk di bawah tekanan 200.000 batang (2,9 juta psi). Ini berarti planet induk-misteri harus sebesar Merkurius, atau bahkan Mars.
Kunci untuk penelitian ini adalah ukuran nanodiamond. Hasil tim menunjukkan adanya kristal berlian sebesar 100 mikrometer. Meskipun nanodiamond telah tersegmentasi oleh proses yang disebut grafitisasi, tim yakin bahwa kristal yang lebih besar ada di sana. Dan mereka hanya bisa dibentuk oleh pertumbuhan statis tekanan tinggi di bagian dalam planet. Gelombang kejut tabrakan tidak bisa melakukannya.
Tetapi tubuh induk dari meteorit ureilit dalam penelitian ini harus mengalami tabrakan, jika tidak di mana itu? Dalam kasus meteorit ini, tabrakan dan gelombang kejut yang dihasilkan masih memainkan peran.
Penelitian selanjutnya mengatakan bahwa tabrakan terjadi beberapa saat setelah pembentukan tubuh induk. Dan tabrakan ini akan menghasilkan gelombang kejut yang menyebabkan grafitisasi nanodiamond.
Bukti kuncinya adalah pada apa yang disebut dengan gambar High-Angle Annular Dark-Field (HAADF) Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM), seperti yang terlihat di atas. Gambar adalah dua gambar dalam satu, dengan yang di sebelah kanan menjadi perbesaran dari bagian gambar di sebelah kiri. Di sebelah kiri, garis-garis kuning putus-putus menunjukkan area kristal berlian terpisah dari area grafit. Di sebelah kanan adalah perbesaran kotak hijau.
Jalur inklusi adalah apa yang penting di sini. Di sebelah kanan, jalur inklusi disorot dengan garis oranye. Mereka jelas menunjukkan garis inklusi yang cocok antara segmen berlian yang berdekatan. Tetapi garis inklusi tidak ada dalam grafit intervensi. Dalam studi tersebut, para peneliti mengatakan ini adalah "bukti morfologis yang tidak dapat disangkal bahwa inklusi ada dalam berlian sebelum ini dipecah menjadi potongan-potongan kecil dengan grafisasi."
Untuk meringkas, ini mendukung gagasan bahwa sebuah planet kecil antara ukuran Merkurius dan Mars terbentuk dalam 10 juta tahun pertama Tata Surya. Di dalam tubuh itu, nanodiamond besar terbentuk oleh pertumbuhan tekanan tinggi. Akhirnya, tubuh induk itu terlibat dalam tabrakan, yang menghasilkan gelombang kejut. Gelombang kejut kemudian menyebabkan grafitisasi nanodiamond.
Ini adalah bukti menarik, dan sesuai dengan apa yang kita ketahui tentang pembentukan dan evolusi Tata Surya kita.
Sumber:
- Sebuah planet besar yang disimpulkan dari inklusi intan dalam meteorit ureilite
- Studi: Berlian dari langit mungkin berasal dari 'planet yang hilang'
