Komet, Si Bintang Berekor

Selama berabad-abad, kemunculan sebuah komet dipercaya sebagai suatu pertanda akan datangnya sebuah malapetaka besar. Penampakan sebuah komet dan sesekali pula pergerakannya dicatat secara akurat. Astronom Babylonia dan China mempercayai bahwa komet adalah objek yang beredar di angkasa sebagaimana halnya planet. Bangsa Yunani beranggapan bahwa komet adalah fenomena atmosfir, sejenis dengan uap air yang berasal dari permukaan Bumi. Pandangan ini sempat diterima secara meluas hingga di abad XVI, saat Tycho Brahememaparkan pandangannya bahwa komet tidak hanya sebuah fenomena alam, tetapi diyakini sebagai sebuah benda angkasa yang letaknya dari bumi lebih jauh daripada Bulan.

Seabad kemudian, Sir Isaac Newton menemukan sebuah metode untuk menghitung orbit dari sebuah komet berdasarkan lintasan yang dapat diamati di angkasa. Newton menentukan bahwa komet yang nampak pada bulan Desember 1680 mengikuti orbit parabola yang sangat panjang.Edmund Halley, seorang ilmuwan yang hidup sezaman dengan Newton menemukan bahwa orbit dari komet yang pernah muncul pada tahun 1531, 1607, dan 1682 adalah hampir identik. Penemuan ini membawanya kepada suatu kesimpulan bahwa ketiga penampakan tersebut melibatkan komet yang sama. Ia kemudian meramalkan bahwa komet tersebut akan muncul lagi pada tahun 1758. Sayang, usianya tidak cukup panjang untuk bisa menyaksikan kebenaran ramalannya itu. Penampakan komet tersebut--yang kemudian dinamai komet Halley--ternyata telah tercatat sebanyak 20 kali sejak tahun 239 sM. Penampakannya yang terakhir adalah pada tahun 1985-1986.

Komet yang baru ditemukan biasanya diberi nama menurut tahun penemuannya ditambah sebuah huruf yang mengindikasikan urutan penampakan komet itu pada tahun saat komet tersebut ditemukan. Saat tanggal dimana komet mencapai titik perihelion dapat diketahui, komet itu segera dinamai menurut angka tahun kalendar saat itu dikuti dengan angka Romawi yang menunjukkan urutan kronologis perlintasan pada perihelion pada tahun itu (misalnya, 1882 II). Beberapa komet dinamai menurut nama penemunya, misalnya komet Halley; juga komet Hale-Bopp yang dinamai menurut nama dua orang astronom amatir yang melaporkan penampakannya di malam yang sama pada tahun 1995.

ORBIT KOMET

Semua komet beredar di tata surya dalam orbit elips (bulat telur). Komet yang tercatat memiliki periode orbit terpendek adalah komet Encke (3,3 tahun), sedangkan komet yang memiliki periode panjang, memerlukan waktu hingga ribuan tahun untuk satu kali mengorbit Matahari. Beberapa komet yang diamati menunjukkan bahwa komet itu hanya sekali muncul dalam orbit parabolik atau hiperbolik yang membawanya mendekati Matahari hanya dalam sekali seumur hidupnya, menimbulkan suatu kemungkinan bahwa komet tersebut mungkin berasal dari luar tata surya, namun kurangnya data membuat dugaan ini sulit untuk dibuktikan.

Hampir seluruh komet yang kita kenali mendekati Matahari dalam jarak antara 0.005 hingga 2.5AU  pada perihelion. Apabila perihelion komet lebih jauh dari 2.5 AU, komet biasanya tidak dapat diamati. Banyak diantara komet memiliki aphelion di sekitar orbit planet luar. Sekelompok yang terdiri dari sekitar 75 komet diketahui sebagai "keluarga dekat" Jupiter dan memiliki aphelion disekitar orbit planet tersebut. Beberapa diantaranya merupakan kelompok komet yang mengorbit secara bersama-sama. Komet jenis ini biasanya merupakan sisa-sisa dari sebuah komet raksasa yang kemudian pecah dikarenakan pengaruh gravitasi dari Matahari atau sebuah planet.

SIFAT-SIFAT FISIK KOMET

Nukleus dan Coma 

Hampir seluruh massa komet terpusat pada nukleus (inti komet). Diameter dari nukleus biasanya berkisar antara beberapa kilometer dengan kepadatan antara 0,1 hingga 1 g/cm³, mengindikasikan bahwa kepadatannya termasuk renggang. Berdasarkan model "bola salju kotor" yang digagas oleh Frel L Whipple, yang berdasarkan penelitian lanjutan kemudian terbukti kebenarannya, nukleus komet tesusun dari sekumpulan materi yang terdiri atas air, karbon monoksida, metanol, amonia, dan metana. Seluruhnya dalam keadaan beku serta tercampur dengan debu. Saat komet mendekati Matahari, materi beku tersebut menyublim dan membentuk kabut gas dan debu--yang disebut coma--disekeliling nukleus. Makin dekat ke Matahari, gas yang terbentuk semakin banyak. Partikel-partikel pada komet terdorong dari nukleus oleh tekanan radiasi dan angin Matahari (aliran partikel Matahari).

Rata-rata diameter dari coma adalah sekitar 100.000 km, namun massanya terbilang kecil. Beberapa molekul terdekomposisi dan terionisasi oleh sinar ultraviolet dalam pelepasannya dari nukleus ke ekor komet. Hasil-hasil yang dapat diamati dari proses ini meliputi atom-atom hidrogen dan oksigen, air, dan radikal hydroxyl (OH). Molekul dan senyawa karbon juga ditemukan dalam konsentarasi yang 100 kali lebih rendah dari nukleus, sementara jumlah molekul NH, NHH, CH, dan molekul nitrogen ditemukan dengan konsentrasi 1000 kali lebih rendah. Juga terdeteksi karbon monosulfida (CS) dan serta atom dan molekul sulfur. Semantara itu unsur etana juga ditemukan di komet Hyakutake. Bagian coma dari sebuah komet umumnya mengecil saat komet mendekati Matahari, dan molekulnya terdekomposisi lebih cepat oleh angin Matahari sehingga terdorong ke arah ekor komet.

Ekor Komet

Saat komet yang cemerlang dapat terlihat, ciri yang paling menyolok adalah ekor. Dalam penampakan komet Halley pada tahun 1910, ekor komet terentang hingga lebih dari 90º di lengkung langit. Dalam penampakan komet Halley yang terakhir sekitar tahun 1985-1986, titik pemanjangan ini tercapai saat komet berada dalam sudut yang jauh dari Matahari, sehingga tidak terlihat terlalu dramatis di langit malam.

Panjang ekor komet berkisar antara 1 juta hingga 100 juta km. Ekor komet biasanya pertama kali muncul saat komet berada pada jarak 1,5 AU dari Matahari. Meskipun berukuran sedemikian besar, namun setiap 1 km³ volume ekor komet mengandung materi lebih sedikit dibandingkan dengan 1 mm³ udara.

Ekor komet terbentuk dari gas dari coma dan selalu menunjuk ke arah yang berlawanan dari Matahari. Semula diduga bahwa tekanan dari radiasi Matahari adalah satu-satunya penyebabnya, namun saat ini telah diketahui bahwa angin Matahari memiliki peranan yang lebih besar dalam menentukan arah ekor komet. Angin Matahari mengandung partikel-partikel yang terlempar dari Matahari. Kekuatan tekanan dari partikel-partikel ini terhadap molekul gas dalam coma berkisar 100 kali lebih besar dari kekuatan gravitasi Matahari, dengan demikian molekul-molekul tersebut terdorong oleh angin Matahari. Angin Matahari tidaklah konstan, dan variasinya bertanggung jawab atas struktur ekor komet. Solar Flare dan gangguan lainnya pada Matahari sesekali dapat membuat ekor komet terlihat bergolak atau berbelok.

Sebuah komet dapat memiliki salah satu diantara dua tipe ekor, atau bahkan keduanya sekaligus--yang biasa disebut sebagai komet berekor ganda. Jenis ekor komet yang pertama adalah ekor yang memanjang dan hampir lurus, memiliki struktur yang mirip serabut yang terdiri dari gas yang ter-ionisasi. Tipe ini digolongkan sebagai ekor Tipe I. Sedangkan tipe ekor komet lainnya yang tergolong sebagai Tipe II, atau "ekor debu" berbentuk kelokan yang tajam dan lebih kabur. Tipe ini tersusun atas debu yang diterpa oleh cahaya Matahari. Sebuah komet dapat memiliki beberapa ekor debu disamping juga ekor gas (Tipe I). Beberapa komet diketahui memiliki ekor yang ganjil, dimana ekornya menunjuk ke arah Matahari (contohnya adalah komet Arent Roland, 1957 III). Ekor komet jenis ini terdiri dari lapisan debu yang sangat tipis yang keluar dari lapisan terluar komet dan terkumpul disekitar orbit komet. Gas yang menyusun ekor komet diantaranya adalah CO⁺, molekul nitrogen, CH⁺, karbon dioksida, dan OH⁺. Ion-ion tersebut, seperti yang juga dijumpai pada coma terbentuk saat molekul yang lebih besar terpisahkan oleh angin Matahari.

ASAL MULA KOMET

Banyak teori yang telah dicetuskan dalam seabad terakhir ini mengenai asal mula komet, namun salah satu yang paling luas diterima saat ini menyebutkan bahwa komet terbentuk pada saat yang sama dengan saat terbentuknya tata surya. Pada tahun 1950, Jan Oort, seorang astronom Belanda mengajukan teorinya bahwa Matahari dikelilingi oleh "kabut" besar yang terdiri dari material komet pada jarak sekitar 1000 kali garis terngah tata surya yang kita ketahui. Teori ini kemudian diikuti dengan teori dari Gerard Kuiper, pada tahun 1951 yang menggagas bahwa sabuk material komet tersebut terletak pada suatu daerah yang berjarak beberapa ratus kali jarak Bumi-Matahari. Gangguan yang berasal dari objek diluar tata surya dapat menyebabkan beberapa diantara material tersebut keluar dari sabuk komet dan memasuki tata surya bagian dalam sebagai sebuh komet, dimana komet dengan periode pendek diduga muncul dari sabuk ini, yang kemudian dinamai sebagai sabuk Kuiper (Kuiper-belt).

Kedua teori ini dapat diterima secara luas dikalangan para astronom. Sebuah benda angkasa yang dinamai Chiron, pernah dianggap sebagai sebuah asteroid, kini dikelompokkan sebagai komet Kuiper-belt, dan sementara itu beberapa anggota dari sabuk Kuiper telah dapat diamati sejak 1992. Keberadaan "sabuk" tersebut dapat dibuktikan secara langsung pada tahun 1995 melalui hasil pengamatan lewat Telskop Antariksa Hubble yang berhasil mengamati 30 objek mirip komet yang berada diluar orbit planet Pluto. Para astronom dewasa ini memperkirakan sejumlah 70.000 objek berukuran cukup besar--dan tak terhitung jumlahnya yang berukuran lebih kecil--menghuni daerah sabuk Kuiper dengan jarak antara 30 hingga 50 AU.

Banyak diantara komet, khususnya yang tergolong memiliki periode pendek, pecah secara perlahan-lahan, terutama karena pengaruh kekuatan gravitasi Matahari. Beberapa diantaranya telah diamati "tercebur" kedalam Matahari. Pengurangan kecerlangan dari komet berperiode pendek juga dapat kita amati. Komet juga menghasilkan produk buangan dibelakang orbitnya, dalam bentuk jutaan meteorid. Saat Bumi melintasi orbit sebuah komet, kita di Bumi dapat melihat terjadinya hujan meteor.

TABRAKAN ANTARA PLANET DENGAN KOMET

Para ilmuwan berspekulasi bahwa tabrakan antara komet dan planet dapat terjadi sewaktu-waktu. Diduga beberapa tumbukan antara Bumi dengan komet yang pernah terjadi beberapa juta tahun lampau menghasilkan lapisan debu yang sangat  tebal yang menutupi atmosfir bumi hingga menyebabkan punahnya beberapa spesies hewan purba. Tabrakan dengan komet juga diperkirakan merupakan penyebab dari sebuah ledakan dahsyat yang pernah terjadi di bulan Juni 1908 di daerah Tunguska, Rusia. Di lain pihak, ada juga ilmuwan yang mempercayai bahwa Bumi secara konstan telah dibombardir oleh komet yang berukuran kira-kira sebesar rumah tanpa menyebabkan kerusakan. Tabrakan ini diduga berpengaruh terhadap persediaan air dan adanya beberapa unsur kimia di Bumi.

Salah satu peristiwa tabrakan komet dengan planet yang terkenal terjadi pada tanggal 16-22 Juli 1994. Saat itu setidaknya 20 pecahan besar dari komet Shoemaker-Levy 9 menumbuk permukaan planet Jupiter dengan kecepatan 60 km/dt, menimbulkan awan panas setinggi ribuan km diatas permukaan planet tersebut. Peristiwa itu meninggalkan gelembung panas yang terdiri atas gas yang berasal dari atmosfer Jupiter. Bekas yang ditinggalkannya berupa sebuah area besar yang gelap di atmosfir planet tersebut bertahan hingga beberapa bulan setelah peristiwa tersebut berlalu. Pecahan komet Shoemaker-Levy 9 menghantam Jupiter pada posisi lintang 45° dan posisi bujur 6.5° di permukaan bagian luar planet raksasa tersebut. Pecahan terbesar dari komet yang menumbuk Jupiter diperkirakan berdiameter sekitar 2 km. Para astronom mengamati peristiwa ini dari Bumi melalui gambar-gambar yang dikirim oleh teleskop antariksa Hubble dan wahana antariksa Galileo.

PENYELIDIKAN TERHADAP KOMET

Dewasa ini, pengamatan terhadap komet dapat dilakukan melalui teleskop visual maupun teleskop fotografi yang dapat mengambil gambar pada area yang luas di angkasa. Sekitar sepuluh komet baru ditemukan tiap tahunnya, dan rata-rata dalam tiga tahun terdapat satu komet yang dapat diamati dengan mata telanjang. 

Selain pengamatan melalui teleskop, para astronom juga memanfaatkan wahana antariksa untuk melakukan penelitian terhadap komet. Komet Giacobioni Zinner tercatat sebagai komet pertama yang diselidiki dari jarak dekat oleh wahana antariksa ketika pada tanggal 11 September 1985 wahana International Cometary Explorer (ICE) melintasi ekor plasma komet tersebut.

Komet Halley termasuk komet yang paling banyak diselidiki oleh wahana antariksa. Saat komet tersebut melintas didekat orbit bumi pada sekitar tahun 1985-86 tercatat wahana Vega 1 & 2 (Uni Sovyet--sekarang Rusia), Sakigake (Jepang), Suisei (Jepang) dan Giotto (Uni Eropa) melintasi komet tersebut untuk melakukan beberapa penyelidikan. 

Terkadang komet juga diselidiki oleh wahana yang semula bukan dirancang untuk kepentingan tersebut. Pada bulan Maret 1996, wahana antariksa NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) berhasil mengambil gambar komet Hyakutake dalam perjalanannya menuju asteroid 433 Eros. Sementara itu pada tanggal 22 September 2001, wahana Deep Space 1--yang sebenarnya hanya merupakan sebuah wahana eksperimen yang telah habis masa tugasnya--berhasil diarahkan untuk melintas dalam jarak hanya 2.200 km dari inti komet Borrelly. Para ilmuwan berharap wahana ini dapat mengirimkan informasi mengenai sifat-sifat permukaan inti komet, mengidentifikasi gas yang terkandung didalamnya, dan mengukur interaksi angin Matahari dengan komet.

Misi penelitian lain yang sedang berjalan adalah misi wahana Stardust yang telah diluncurkan pada bulan Februari 1999. Wahana ini direncanakan untuk bertemu dengan komet P/Wild 2 pada bulan Januari 2004 untuk melakukan penelitian terhadap objek tersebut serta mengumpulkan material debu komet untuk dikembalikan ke bumi guna dianalisis pada bulan Januari 2006.

Sementara itu misi Rosetta yang direncanakan akan diluncurkan pada bulan Januari 2003 dikirimkan untuk mengorbit komet 46 P/Wirtanen dan meluncurkan dua modul pendarat pada permukaan komet tersebut.