Pencarian planet kesembilan dalam tata surya kita

Mungkinkah orbit aneh dari sebuah objek kecil nan jauh dalam tata surya menuntun kita pada sebuah penemuan besar? Astronom planet Mike Brown mengusulkan keberadaan sebuah planet raksasa baru yang sedang mengintai di kejauhan tata surya kita -- dan menunjukkan bagaimana jejak-jejak keberadaannya sesungguhnya sudah jelas di depan mata kita.

Saya akan bercerita tentang kisah
dari 200 tahun yang lalu.

[Mike Brown]

Tahun 1820, seorang astronom Perancis
bernama Alexis Bouvard

hampir menjadi orang kedua dalam sejarah
manusia yang menemukan sebuah planet.

Dia telah melacak posisi
Uranus di langit malam

memakai katalog bintang kuno, dan

mendapati Uranus tidak
tepat mengitari matahari

seperti prediksinya.

Terkadang dia terlalu cepat,

terkadang terlalu lambat.

Bouvard pikir prediksinya sempurna.

Jadi pasti ada kesalahan
pada katalog bintang kuno itu.

Dia berkata kepada astronom sezamannya,

"Lakukan pengukuran yang lebih baik."

Dan mereka melakukannya.

Astronom menghabiskan
dua dekade berikutnya

melacak posisi Uranus dengan
teliti di langit,

Namun masih tidak sesuai
dengan prediksi Bouvard.

Hingga tahun 1840, masalah ini terjawab.

Masalahnya bukan pada
katalog bintang kuno,

melainkan pada prediksinya.

Dan para astronom mengerti alasannya.

Mereka menyadari pasti ada sebuah
planet raksasa yang jauh

tepat di luar orbit Uranus

yang mengikuti orbit itu sendiri,

terkadang menariknya terlalu cepat,

terkadang menahannya.

Pasti sangat sulit di tahun 1840

melihat efek gravitasi dari
planet raksasa yang jauh ini

tanpa mengetahui persis
cara mendapatkannya.

Percayalah, itu sangat sulit.

(Tawa)

Namun pada 1846, astronom Perancis lain,

Urbain Le Verrier,

memperhitungkan

dan menemukan cara memprediksi
lokasi sebuah planet.

Dia mengirimkan prediksinya ke
observatorium Berlin,

mereka menggunakan teleskopnya

dan tepat di malam pertama mereka
menemukan setitik cahaya redup

bergerak perlahan melintasi langit

dan menemukan Neptunus.

Jaraknya sedekat ini di angkasa dari
lokasi prediksi La Verrier.

Kisah tentang prediksi,
diskrepansi, teori baru

dan keberhasilan penemuan
kini sudah klasik,

dan Le Verrier menjadi
sangat terkenal karenanya,

sehingga orang-orang langsung
mencoba ingin menirunya.

Selama 163 tahun ini,

banyak astronom menggunakan semacam
dugaan diskrepansi orbit

untuk memprediksi keberadaan
planet baru dalam tata surya.

Mereka selalu salah.

(Tawa)

Kesalahan prediksi yang paling terkenal

dikemukakan Percival Lowell,

yang meyakini pasti ada sebuah planet
tepat di luar Uranus dan Neptunus,

yang mengacaukan orbit mereka.

Jadi ketika Pluto ditemukan
pada tahun 1930

di Observatorium Lowell,

semuanya mengira itu pasti planet
yang telah diprediksikan Lowell.

Mereka keliru.

Ternyata Uranus dan Neptunus sudah
berada tepat di posisinya.

Butuh waktu 100 tahun

untuk membuktikan bahwa Bouvard benar.

Astronom perlu melakukan pengukuran
yang lebih baik.

Dan ketika mereka melakukannya,

pengukuran yang lebih rinci
itu mengungkapkan bahwa

tidak ada planet lain di luar orbit
Uranus dan Neptunus

dan ukuran Pluto ribuan kali terlalu kecil

untuk mampu mempengaruhi orbit.

Jadi walaupun Pluto ternyata
bukan sebuah planet

seperti yang dikira,

Pluto adalah penemuan pertama dari
objek yang sekarang dikenal sebagai

ribuan objek es kerdil
dalam orbit di luar planet.

Di sini Anda bisa melihat orbit Yupiter,

Saturnus, Uranus dan Neptunus,

dan yang berada dalam pusat
lingkaran kecil itu adalah Bumi

dan Matahari dan nyaris segala hal
yang Anda kenal dan cintai.

Dan lingkaran kuning di tepi itu

adalah benda-benda
berlapis es di luar planet.

Benda-benda berlapis es ini
terdorong dan tertarik

oleh medan gravitasi planet-planet

dengan cara yang bisa diprediksi.

Semuanya mengitari Matahari
sebagaimana mestinya.

Nyaris.

Jadi pada tahun 2003,

saya menemukan sesuatu yang saat itu

adalah objek terjauh yang diketahui
di seluruh tata surya.

Sulit menolak melihat
benda tersendiri itu di sana.

dan anggap saja jika
Lowell ternyata salah,

tidak ada planet di luar Neptunus,

namun yang ini, bisa jadi
adalah sebuah planet baru.

Pertanyaan sesungguhnya adalah,

orbitnya terhadap Matahari seperti apa?

Apakah dia melingkari Matahari?

seperti yang dilakukan planet?

Ataukah dia hanya bagian lazim
dari sabuk benda berlapis es

yang terlempar agak keluar dan sekarang
sedang berusaha kembali?

Inilah pertanyaan yang tepatnya

sedang berusaha dijawab para astronom
tentang Uranus 200 tahun yang lalu.

Mereka menjawabnya dari pengamatan
terabaikan tentang Uranus

dari 91 tahun sebelum penemuannya

untuk memahami keseluruhan orbitnya.

Kami tak bisa mengamati jauh ke masa lalu,

namun kami mendapati pengamatan-
pengamatan obyek kami 13 tahun sebelumnya

yang membuat kami bisa menemukan
cara Uranus mengitari matahari.

Jadi pertanyaannya adalah,

apakah ia mengorbit melingkari
matahari, seperti planet,

atau ia sedang kembali,

seperti layaknya benda-benda berlapis es?

Dan jawabannya adalah

Bukan keduanya.

Objek ini mempunyai orbit
yang jauh memanjang

yang membutuhkan waktu 10.000 tahun
untuk mengelilingi matahari.

Kami menamai objek ini Sedna

seperti dewi laut bangsa Inuit

untuk menghormati tempat dingin
berlapis es di mana dia berada selama ini.

Kami sekarang tahu bahwa Sedna,

berukuran sepertiga dari Pluto

dan itu ukuran umum

benda-benda berlapis es di luar Neptunus.

Relatif lumrah, hanya saja orbitnya aneh.

Anda mungkin melhatnya dan berkata,

"Ya, ini aneh, butuh 10.000 tahun
untuk mengelilingi Matahari,"

namun yang aneh bukan di bagian itu.

Yang aneh adalah selama 10.000 tahun ini,

Sedna tidak pernah mendekati benda lain
mana pun di dalam tata surya.

Bahkan dalam posisi terdekatnya dengan
matahari,

jarak Sedna dengan Neptunus
masih lebih jauh

daripada jarak Neptunus ke bumi.

Apabila Sedna memiliki orbit seperti ini,

yang menyentuh orbit Neptunus sekali
saat mengitari matahari

maka akan sangat mudah mejelaskannya.

Itu berarti Sedna hanya sebuah objek

yang telah berada dalam orbit
mengitari matahari

di area benda berlapis es,

yang berada terlalu dekat Neptunus
pada suatu waktu,

lalu terpental keluar dan kini
sedang bergerak kembali.

Namun Sedna tidak pernah mendekati objek
apapun yang kita ketahui dalam tata surya

yang bisa mengakibatkan pentalan itu.

Neptunus tidak menyebabkannya,

namun sesuatu pasti menyebabkan ini.

Ini adalah pertama kali sejak tahun 1845

kita melihat efek gravitasi dari
sesuatu di luar tata surya

yang belum kita ketahui.

Sebenarnya dulu saya pikir
saya tahu jawabannya.

Tentu, bisa jadi ada suatu
planet raksasa di kejauhan

di luar tata surya,

namun di saat itu,
gagasan tersebut sangat konyol

dan sudah sepenuhnya dihujat

sehingga saya tidak serius menanggapinya.

Namun 4,5 milyar tahun lalu,

ketika Matahari terbentuk dalam sebuah
kepompong berisi ribuan bintang lain,

salah satu dari bintang itu

mungkin berada terlalu dekat
dengan Sedna

dan menggesernya sehingga
memiliki orbit yang sekarang ini.

Ketika kumpulan bintang tersebut
terhambur ke galaksi,

orbit Sedna akan tertinggal sebagai
rekaman fosil yang tertinggal

dalam sejarah mula-mula matahari.

Saya sangat tergila-gila pada ide ini,

bahwa kita bisa mengamati

fosil sejarah kelahiran matahari,

sehingga pada dekade selanjutnya

saya mencari objek-objek lain
yang mengorbit seperti Sedna.

Selama sepuluh tahun itu,
saya tidak berhasil menemukan satupun.

(Tawa)

Namun kolega saya, Chad Trujillo dan
Scott Sheppard, bekerja lebih baik,

dan telah menemukan beberapa objek
yang mengorbit seperti Sedna,

ini sangat menggembirakan.

Namun menariknya

mereka mendapati bahwa semua objek ini

bukan hanya memiliki orbit
yang jauh memanjang,

tetapi juga memiliki kesamaan
dengan parameter orbit khusus

yang dalam mekanika benda langit
kita sebut sebagai argumen perihelion.

Menyadari bahwa objek-objek ini
tergolong dalam argumen perihelion,

mereka gempar,

karena penyebabnya pasti adalah
sebuah planet raksasa yang jauh,

sungguh sangat menarik,
namun sama sekali tidak masuk akal.

Akan saya jelaskan keabsurdannya
dengan analogi.

Bayangkan seseorang berjalan
di sebuah plaza

dengan melihat ke arah 45 derajat
ke sebelah kanannya.

Ada banyak alasan ini mungkin terjadi,

ini mudah dijelaskan, tidak sulit.

Bayangkan sekarang ada banyak orang,

semua berjalan ke arah yang berbeda
di dalam plaza,

namun semua melihat 45 derajat
ke arah pergerakan mereka.

Semua orang bergerak ke arah yang berbeda,

semua orang melihat ke arah yang berbeda,

namun mereka sama-sama melihat 45 derajat
ke arah pergerakan mereka.

Apa penyebabnya?

Saya tidak tahu.

Sangat sulit mencari tahu penyebabnya.

(Tawa)

Dan penggolongannya ke dalam
argumen perihelion

menunjukkan hal penting ini.

Para ilmuwan umumnya bingung dan
berasumsi mungkin ini hanya kebetulan dan

beberapa observasi yang buruk.

Mereka memberitahu para astronom,

"Lakukan pengukuran yang lebih baik."

Saya sesungguhnya mengukur
dengan sangat berhati-hati,

dan memang sudah benar.

Objek-objek ini memang memiliki

kemiripan nilai argumen
perihelion yang sama,

padahal seharusnya tidak.

Sesuatu telah menyebabkannya.

Bagian terakhir dari teka-teki ini
muncul pada tahun 2016,

ketika kolega saya, Konstantin Batygin,

yang bekerja 3 lantai di bawah saya, dan

saya menyadari bahwa alasan
semua orang tercengang

adalah karena argumen perihelion hanyalah
salah satu bagian dari kisah ini.

Jika objek-objek ini dilihat dengan tepat,

mereka semua berbaris di angkasa
dengan arah yang sama,

dan mereka semua menyerong
di angkasa pada arah yang sama.

Seolah-olah semua orang di plaza
sedang berjalan ke arah yang sama

dan sama-sama melihat
45 derajat ke arah kanan.

Ini mudah dijelaskan.

Mereka semua melihat satu hal yang sama.

Objek-objek di luar tata surya ini
semuanya bereaksi terhadap suatu hal.

Tetapi apa?

Konstantin dan saya menghabiskan
satu tahun

mencoba mencari penjelasan selain
adanya sebuah planet raksasa yang jauh

di luar tata surya kita.

Kami tidak mau menjadi orang ke 33 dan 34
dalam sejarah yang mengusulkan tentang

adanya planet baru ini lalu
terbukti keliru lagi.

Tetapi setelah setahun,

memang tak ada pilihan lain.

Kami tidak bisa mengajukan penjelasan lain

selain adanya sebuah planet raksasa

yang jauh dan berada pada
orbit jauh memanjang,

yang bercondong pada tata surya,

sehingga memaksa terbentuknya
pola-pola pada objek ini

di luar posisi tata surya.

Ada lagi yang disebabkan oleh planet ini.

Ingatkah Anda pada orbit aneh Sedna,

bagaimana dia tertarik menjauh dari
Matahari dalam satu arah?

Sebuah planet seperti ini akan selalu
berorbit demikian selamanya.

Kami tahu kami nyaris menemukan sesuatu.

Jadi inilah kondisi kita saat ini.

Kami pada dasarnya seperti
Paris tahun 1845.

(Tawa)

Kami melihat efek gravitasi dari sebuah
planet raksasa yang jauh,

dan kami berusaha melakukan perhitungan

mempelajari ke mana kami harus melihat
dan mengarahkan teleskop,

untuk menemukan planet ini.

Kami sudah melakukan
rangkaian simulasi komputer masif,

dan perhitungan analitis
selama berbulan-bulan

dan ini yang dapat saya
beritahukan sejauh ini.

Pertama, planet ini,
yang kita sebut Planet Sembilan,

karena itulah dia,

(Tawa)

Planet Sembilan bermassa
enam kali lipat massa bumi.

Ukurannya bukan sedikit
lebih kecil dari Pluto,

sehingga perlu diperdebatkan
apakah dia planet atau bukan.

Dia adalah planet kelima terbesar
dalam seluruh tata surya kita.

Supaya jelas, saya akan memperlihatkan
ukuran planet-planet.

Di bagian belakang Anda melihat
Yupiter dan Saturnus yang raksasa.

Di sebelahnya, sedikit lebih kecil,
Uranus dan Neptunus.

Di ujung atas, planet-planet terestrial,
Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.

Anda bahkan dapat melihat

sabuk benda berlapis es di luar Neptunus,
tempat Pluto berada,

selamat mencari tahu Pluto yang mana.

Dan inilah ukuran Planet Sembilan.

Planet Sembilan ini besar.

Begitu besarnya,

hingga Anda mungkin heran
mengapa ia belum ditemukan.

Memang Planet Sembilan besar,

namun lokasinya teramat jauh.

Dia sekitar 15 kali lebih
jauh dari Neptunus.

Dan ini menyebabkan planet itu tampak
50.000 kali lebih redup dari Neptunus.

Lalu langit adalah daerah
yang sangat luas.

Kami telah memperinci perkiraan lokasinya,

hingga ke area yang cukup kecil di langit,

namun masih akan memerlukan waktu lama

untuk menyisir area di langit
secara sistematis

dengan teleskop besar yang kita miliki

untuk melihat sesuatu yang
teramat jauh dan redup.

Untungnya, kita mungkin tak perlu begitu.

Seperti Bouvard yang menggunakan
pengamatan terabaikan tentang Uranus

dari 91 tahun sebelum penemuannya,

saya tebak ada beberapa gambar tak dikenal

yang menunjukkan lokasi Planet Kesembilan.

Perlu dilakukan komputasi akbar

untuk mengecek semua data kuno

dan memilih salah satu
planet redup yang bergerak.

Namun kini kami dalam perjalanan.

Dan saya rasa kami sudah dekat.

Maka saya menyarankan bersiaplah.

Kami tidak akan sama dengan
Le Verrier yang

"membuat prediksi,

lalu menemukan planet dalam semalam

yang dekat dengan posisi prediksi Anda."

Namun saya tebak sekitar dua tahun lagi

akan ada astronom di suatu tempat

menemukan setitik cahaya remang,

bergerak perlahan melintasi langit

yang dengan bangga mengumumkan
penemuan sebuah planet baru,

yang mungkin bukan yang terakhir,

yang sesungguhnya dari tata surya kita.

Terima kasih

(Tepuk tangan)