Tata suryabagaimana planet dan Bulan terbentuk

Tata surya terbentuk di dalam awan molekul. 4,6 miliar tahun lalu, gelombang kejut supernova di dekatnya memicu runtuhnya nebula surya, Matahari kemudian menyala, planet-planet tumbuh lapis demi lapis di sekelilingnya, dan Bulan berasal dari tumbukan raksasa. Dari runtuhnya nebula surya hingga dinginnya permukaan Bumi 4 miliar tahun lalu, ketika hujan turun selama jutaan tahun membentuk samudra purba, ada delapan peristiwa kunci.

Era ini berlangsung dari 9 miliar hingga 9,7 miliar tahun, dan mencakup sudut kecil kita sendiri di alam semesta.

Delapan peristiwa

• 4,6 miliar tahun lalu · Nebula surya runtuh: Gelombang kejut supernova di dekatnya memicu keruntuhan.
• 4,57 miliar tahun lalu · Matahari menyala: Suhu inti mencapai 15 juta derajat.
• 4,56 miliar tahun lalu · Garis es: Di luar garis es, bahan es mengembun.
• 4,55 miliar tahun lalu · Jupiter terbentuk: Planet raksasa membersihkan orbitnya.
• 4,54 miliar tahun lalu · Proto-Bumi: Bola batu yang meleleh.
• 4,5 miliar tahun lalu · Tumbukan Theia: Puing tumbukan membentuk Bulan.
• 4,1 miliar tahun lalu · Pengeboman Besar Akhir: Komet dan asteroid mengantarkan air.
• 4 miliar tahun lalu · Samudra purba: Permukaan mendingin dan hujan turun selama jutaan tahun.

Jejak lahirnya tata surya

Produk peluruhan aluminium-26 dalam meteorit menunjukkan bahwa sebuah bintang mati di dekat sana tepat ketika tata surya lahir. Judul makalahnya bertanya "Fossil or fuel?" (Lee, Papanastassiou dan Wasserburg, The Astrophysical Journal Letters, 1977). Berapa umur Bumi? Isotop timbal dalam meteorit memberi sekitar 4,55 miliar tahun. Untuk menyingkirkan pencemaran timbal, peneliti itu kemudian ikut mendorong pelarangan bensin bertimbal (Patterson, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1956).

Bulan dan planet-planet

Simulasi komputer menunjukkan bahwa sebuah benda seukuran Mars menghantam Bumi dari samping dan puingnya menyatu menjadi Bulan (Canup dan Asphaug, Nature, 2001). Mengapa Mars begitu kecil? Jupiter bergerak ke dalam, lalu ditarik kembali oleh Saturnus, dan di tengah jalan menghabiskan bahan baku Mars (Walsh dkk., Nature, 2011).

Dari mana air berasal

Penataan ulang orbit planet raksasa yang dahsyat melemparkan banyak benda kecil ke tata surya bagian dalam dan menyebabkan Pengeboman Besar Akhir. Inilah model Nice (Gomes, Levison, Tsiganis dan Morbidelli, Nature, 2005). Namun air cair mungkin sudah muncul lebih awal lagi. Sebutir zirkon sebesar butir pasir mengisyaratkan bahwa Bumi mungkin punya air cair hanya sekitar 150 juta tahun setelah terbentuk. Judul makalahnya menyebut bukti kerak benua dan samudra 4,4 miliar tahun lalu (Wilde, Valley, Peck dan Graham, Nature, 2001).

Membandingkan bukti ini dengan garis waktu memperlihatkan perbedaan yang menarik. Garis waktu menaruh samudra purba pada 4 miliar tahun lalu, sedangkan studi zirkon memundurkan munculnya air cair ke 4,4 miliar tahun lalu. Demikian pula umur Bumi berdasarkan meteorit, sekitar 4,55 miliar tahun, tidak jauh dari proto-Bumi pada garis waktu di 4,54 miliar tahun lalu. Garis waktu memberi urutan kasar yang mudah diikuti, dan tahun yang tepat berubah seiring pembaruan riset.

Tata surya bukan satu-satunya

Sebuah planet raksasa ditemukan mengitari 51 Pegasi, mengorbit bintangnya dalam 4 hari. Tata surya tak lagi satu-satunya, dan para penemunya meraih Hadiah Nobel 2019 untuk itu (Mayor dan Queloz, Nature, 1995). Teleskop Kepler menatap satu petak langit dan mencari dunia baru lewat meredupnya cahaya yang samar ketika planet melintas di depan bintangnya, lalu menemukan ribuan (Borucki dkk., Science, 2010). Mengitari satu katai merah kecil, tujuh planet seukuran Bumi berdesakan, dan beberapa di antaranya mungkin punya air cair (Gillon dkk., Nature, 2017).

Ingin membaca aslinya? Cari judul-judul ini

• Lee dkk. (1977): Aluminum-26 in the early solar system: Fossil or fuel?
• Patterson (1956): Age of meteorites and the earth
• Canup dan Asphaug (2001): Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation
• Walsh dkk. (2011): A low mass for Mars from Jupiter's early gas-driven migration
• Gomes dkk. (2005): Origin of the cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets
• Wilde dkk. (2001): Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago
• Mayor dan Queloz (1995): A Jupiter-mass companion to a solar-type star
• Borucki dkk. (2010): Kepler planet-detection mission: introduction and first results
• Gillon dkk. (2017): Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1

Cara game menampilkannya

Dalam game, rentang waktu era Tata surya adalah "9 miliar – 9,7 miliar tahun" dan sumber dayanya adalah planetesimal. Generatornya adalah Awan molekul, Cakram protoplanet, Tumbukan planetesimal, dan Protoplanet, kira-kira mengikuti urutan "awan menjadi cakram, benda kecil di cakram bertabrakan dan tumbuh, dan akhirnya menjadi planet".