Sejarah dan Perkembangan Teori Protoplanet

Dalam pencarian mengenai asal usul sistem tata surya masih terus mengalami perdebatan.  Mencari sebuah teori yang masuk akal berdasarkan bukti  beberapa parameter pendukung tidaklah mudah hingga tahun 1960. Ada berbagai macam teori mengenai pembentukan tata surya. Salah satu teori pembentukan tata surya dikemukakan oleh Sir William MacCrea pada tahun 1960. Secara umum, protoplanet (awan debu) adalah cikal bakal atau embrio dari sebuah planet yang berada di dalam sebuah piringan dan saling tarik menarik satu dengan lainnya menggunakan gaya gravitasi atau saling bertabrakan. MacCrea berpendapat jika dalam proses pembentukan bintang dan planet harus dipikirkan secara bersama – sama. Hal itu mustahil jika hanya memikirkan pembuatan planet saja tanpa memikirkan proses pembentukan bintang.

Teori Protoplanet Awal

Untuk mendukung pendapatnya, MacCrea membuat teori yang berisi tentang pembentukan sebuah sistem, bintang dan planet. Di dalam teori ini juga berisikan tentang bagaimana bintang bisa memiliki sebagian besar massa dan juga planet yang memiliki sebagian massa dari sistem momentum sudut. MacCrea menggunakan awan antar bintang yang tersusun atas gas dan debu yang akan membentuk gugus galaksi sebagai titik awal.

Menurutnya, massa awan tersebut terdiri atas 1% berisi butiran sedangkan sisanya berupa campuran kosmik dari helium dan hidrogen. Mudahnya awan dalam kondisi turbulensi supersonik. Di dalam awan tersebut terjadi tabrakan antar elemen sehingga mengakibatkan seluruh massa awan memiliki daerah padat dan berisi gas. Pada model awal tahun 1960, daerah yang padat itu disebut Floccules yang memiliki massa 3 kali massa bumi. Sedangkan, model terbaru yaitu pada tahun 1988, MacCan meningkatkan massa floccules menjadi lebih dari 100 kali massa bumi dan direvisi kembali sebagai protoplanet (awan debu) terbaru. Terdapat istilah blob atau “gumpalan” yang dipakai untuk kumpulan massa floccules, sehingga mempermudah untuk membedakan mereka dari kesatuan protoplanet yang pada akhirnya mereka akan berubah bentuk menjadi planet.

Terjadi tabrakan inelastik antar blob di dalam awan yang memberikan dampak yaitu adanya gabungan antara blob-blob yang semakin lama menjadi berkembang lebih besar. Di setiap daerah di dalam awan akan terdapat satu objek(gabungan dari blob yang lebih besar ukurannya) pada setiap daerah dominan dan daerah tersebut menyerap hampir semua blob di sekitar yang akhirnya akan berubah menjadi proto-bintang. Proto bintang ini adalah awal dari Deret Utama. Sedangkan blob yang sudah berubah menjadi proto bintang, berasal dari berbagai arah. Sehingga, momentum sudut yang dihasilkan berasal dari hasil kontribuksi yang acak. Untuk planet besar seperti Jupiter, diperkirakan jika planet tersebut berasal dari hasil kumpulan blob dalam jumlah besar. MacCrea juga berpendapat semua protoplanet memiliki sifat yang masif jika dibandingkan planet-planet saat ini dan beberapa diantaranya mengalami kehilangan massa.

Pada teori tahun 1960, mengatakan bahwa setiap floccule mempunyai massa 3 kali lebih besar dari massa bumi, sehingga sebagian besar floccule akan bersatu menjadi planet besar. Kumpulan planet tersebut menghasilkan lebih banyak momentum sudut daripada planet saat ini. MacCrea mengubah hal yang awalnya tidak jelas keberadaannya, menjadi sesuatu yang berharga.

Pada akhirnya Protoplanet tersebut hancur dan terbagi menjadi 2 bagian dengan ratio perbandingan 8 : 1. Bagian yang lebih kecil, bergerak relatif lebih cepat menuju pusat massa. Namun, masih dapat terlepas dari sistem tata surya. Di antara bagian yang terpisah, terdapat kondensasi kecil yang dapat berubah dan ditahan oleh bagian yang luas yaitu keluarga satelit.

Untuk menjelaskan tentang planet terestrial, terdapat proses yang berbeda dan itu terjadi di bagian dalam sistem. MacCrea menyatakan bahwa proses pemisahan rotasi terjadi pada inti yang padat di protoplanet. Namun, saat terjadi pemisahan terjadi ketidakstabilan pada rotasi inti akibat dari pengalihan pengumpulan materi. Pada bagian dalam sistem tata surya, terdapat bagian yang dekat dengan matahari sehingga tidak memiliki kecepatan yang rendah. Namun, bagian yang memiliki kecepatan lebih tinggi dan ada kemungkinan untuk terbebas(keluarga satelit), menghasilkan pasangan Bumi dengan Mars dan Venus dengan Merkurius.

Berdasarkan beberapa parameter dapat disimpulkan dari sistem tata surya saat ini dan beberapa pilihan lain yang mungkin, matahari, planet-planet dan satelit dapat dijelaskan.

Hal-hal yang harus diketahui mengenai teori protoplanet yaitu:

1. Teori protoplanet ini merupakan monistik yang memiliki hubungan dengan pembagian massa dan momentum sudut.
2. Teori ini harus dibuktikan dengan parameter-parameter yang masuk akal.
3. Kumpulan dari gumpalan-gumpalan atau blob, saat terjadi tabarakan harus dalam kondisi yang massa yang sesuai.
4. Blob harus dalam keadaan stabil, hal ini dikarenakan blob harus bergabung dan berubah wujud menjadi proto-bintang atau agregat yang berukuran kecil.
5. Pendapat mengenai perputaran matahari sesuai dengan keadaan saat ini.
6. Di dalam teori ini, terdapat momentum sudut yang hilang setelah terciptanya proto-bintang yang berasal dari protoplanet di dalam orbit.
7. Dijelaskan bahwa ada adanya hubungan yang dekat antara putaran matahari dengan orbit planet di dalam vektor momentum sudut.
8. Tidak menjelaskan mengenai mekanisme dasar dari sistem planar pada planet yang berada di sekitar obrbit.
9. Terdapat alasan mengapa total protoplanet mengganggu sistem di luar, tetapi inti berada di dalam sistem.

Teori Protoplanet Terakhir

MacCrea memperbarui lagi teori protoplanet sebelumnya pada tahun 1988. MacCrea menjelaskan bahwa planet-planet tercipta dari pecahan-pecahan yang terjadi secara tiba-tiba. Pecahan tersebut berasal dari awan antar bintang yang akhirnya berubah menjadi planet atau unit yang berukuran kecil. Terdapat parameter yang mendukung teori ini, yaitu suhu dari awan yang mencapai 40 derajat kelvin. Teori protoplanet juga memprediksi hasil dari beberapa planet, bahwa sebagian besar sistem terdiri atas momentum sudut yang berada di masing-masing orbit planet. Seperti contoh matahari yang memiliki massa, terdapat di jarak R, 7,8 X 10¹¹ m. MacCrea juga berasumsi jika planet-planet dapat bergerak dalam beberapa waktu di dalam orbitnya masing – masing.

Itu tadi beberapa informasi mengenai awal mula terjadinya tata surya dalam hal ini pembentukan planet oleh teori Protoplanet. Semoga bermanfaat.