Komet Halley

1P/Halley

Komet Halley difoto oleh William Liller dari Pulau Paskah pada 8 Maret 1986
Penemuan
Ditemukan oleh:	Edmond Halley[a] (pengenalan periodisitas)
Ditemukan tanggal:	25 Desember 1758 (prediksi kemunculan kembali pertama)
Nama lain:	Bermacam-macam
Karakteristik orbit A
Epos:	4 Agustus 2061 (HJ 2474040.5)
Jumlah pengamatan	8.518
Aphelion:	35,14 au[1]
Perihelion:	0,59278 au[2]
Sumbu semi-mayor:	17,737 au
Eksentrisitas orbit:	0,96658
Periode orbit:	74,7 tahun
Inklinasi:	161,96°
Anomali rata-rata	0,07323°
TJupiter	–0,598
MOID Bumi	0,075 au
MOID Jupiter	0,783 au
Dimensi	14,42 km × 7,4 km × 7,4 km (Giotto)[3] 15,3 km × 7,22 km × 7,22 km (Vega)[3]
Periode rotasi	2,2 hari (52,8 jam)[4]
Albedo nukleus	0.04[5]
Magnitudo (M1) total Komet	5.5
Magnitudo (M1) total Komet	13.6
Perihelion terakhir:	8 Februari 1986
Perihelion yang akan datang:	28 Juli 2061[2][6] ≈27 Maret 2134[6][7]

Komet Halley adalah satu-satunya komet periode pendek yang diketahui secara konsisten terlihat dengan mata telanjang dari Bumi, muncul kira-kira setiap 74–79 tahun. Komet ini terakhir muncul di bagian dalam Tata Surya pada tahun 1986 dan akan muncul kembali pada pertengahan tahun 2061. Secara resmi diberi kode 1P/Halley, komet ini juga biasa disebut Komet Halley, atau kadang-kadang hanya Halley.

Kemunculan periodik Halley di bagian dalam Tata Surya telah diamati dan dicatat oleh para astronom di seluruh dunia setidaknya sejak 240 SM, tetapi baru pada tahun 1705 astronom Inggris Edmond Halley memahami bahwa penampakan ini adalah kemunculan kembali komet yang sama. Sebagai hasil dari penemuan ini, komet tersebut dinamai Halley.

Pada Maret 1986, selama kunjungan terbarunya ke bagian dalam Tata Surya, Komet Halley menjadi komet pertama yang diamati secara detail oleh wahana antariksa, misi Giotto dari Badan Antariksa Eropa, yang memberikan data pengamatan pertama tentang struktur inti komet dan mekanisme pembentukan koma dan ekor. Pengamatan ini mendukung beberapa hipotesis lama tentang konstruksi komet, khususnya model "bola salju kotor" Fred Whipple, yang secara tepat memprediksi bahwa Halley akan terdiri dari campuran es volatil—seperti air, karbon dioksida, amonia—dan debu.

Misi-misi tersebut juga memberikan data yang secara substansial mereformasi dan mengkonfigurasi ulang ide-ide ini; misalnya, sekarang dipahami bahwa permukaan Halley sebagian besar terdiri dari material berdebu dan tidak mudah menguap, dan hanya sebagian kecilnya yang berupa es. Halley juga dikunjungi oleh dua wahana antariksa dari program Vega, Vega 1 & 2, masing-masing pada tanggal 6 dan 9 Maret. Mereka mendekat hingga jarak 8.890 km (5.520 mil) dan 8.030 km (4.990 mil), memberikan data tentang dimensi, bentuk, suhu, dan sifat permukaan Halley.

Komputasi orbit

Halley adalah komet pertama yang diakui sebagai komet periodik. Hingga abad Renaisans, konsensus filosofis mengenai komet-komet, yang didorong oleh Aristoteles, adalah bahwa mereka adalah gangguan di atmosfer Bumi. Ide ini dibantah pada 1577 oleh Tycho Brahe, yang menggunakan pengukuran paralaks untuk menunjukkan bahwa komet pasti berada di luar Bulan. Banyak yang belum terbujuk bahwa komet mengorbit Matahari, dan menganggap bahwa mereka harus mengikuti jalur lurus melalui Tata Surya.^[8] Pada 1687, Isaac Newton menerbitkan Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, dimana ia menguraikan hukum gravitasi dan geraknya. Karyanya tentang komet jelas tidak lengkap. Walaupun dia menduga bahwa dua komet yang muncul secara berturut-turut pada 1680 dan 1681 adalah komet yang sama sebelum dan sesudah melintas di belakang Matahari (ia kemudian terbukti benar; lihat Komet Newton),^[9] ia awalnya tidak dapat memasukkan komet ke modelnya secara penuh.^[10]

Akhirnya, Edmond Halley, editor, penerbit, dan teman Halley, menggunakan hukum baru Newton dalam Synopsis of the Astronomy of Comets pada 1705 untuk menghitung efek gravitasi Jupiter dan Saturnus terhadap orbit komet. Setelah mengumpulkan daftar 24 observasi komet, dia menghitung bahwa elemen orbit dari komet kedua yang muncul pada 1682 hampir sama dengan dua komet yang telah muncul pada 1531 (yang diamati oleh Petrus Apianus) dan 1607 (diamati oleh Johannes Kepler).^[11] Halley dengan demikian menyimpulkan bahwa ketiga komet tersebut ternyata merupakan objek yang sama yang kembali sekitar setiap 76 tahun, sebuah periode yang sejak itu telah ditemukan bervariasi antara 72 dan 80 tahun.^[12] Setelah memperkirakan secara kasar pertubasi komet yang dialami dari tarikan gravitasional planet-planet, dia memprediksikan kembalinya komet pada 1758.^[13] Walaupun dia mengamati kometnya sekitar perihelion pada September 1682,^[14] Halley meninggal pada 1742 sebelum dia dapat mengamati kembalinya komet yang diprediksi.^[15]

Prediksi kembalinya komet oleh Halley dibuktikan benar, walaupun tidak terlihat hingga 25 Desember 1758, oleh Johann Georg Palitzsch, seorang astronom amatir dan petani Jerman. Kometnya tidak melewati perihelion hingga 13 Maret 1759, karena tarikan Jupiter dan Saturnus menyebabkan retardasi 618 hari.^[16] Efek ini dihitung sebelum kembalinya komet (dengan kesalahan satu bulan menjadi 13 April)^[17] oleh tim tiga ahli Matematika Prancis, Alexis Clairaut, Joseh Lalandae, dan Nicole-Reine Lepaute. Konfirmasi kembalinya komet adalah yang pertama kalinya sesuatu selain planet telah ditunjukkan mengorbit Matahari.^[18] Itu juga merupakan salah satu ujian fisika Newton paling awal yang berhasil, dan merupakan demonstrasi jelas dari kekuatan penjelasannya.^[19] Kometnya pertama kali dinamai atas nama Halley oleh astronom Prancis Nicolas-Louis de Lacaille pada 1759.^[19]

Beberapa sarjana mengusulkan bahwa astronom Mesopotamia pada abad pertama telah mengakui Komet Halley sebagai komet periodik.^[20] Teori ini mencatat sebuah bagian dalam Talmud Babylonia, traktat Horayot^[21] yang merujuk "sebuah bintang yang muncul setiap 70 tahun yang membuat kapten kapal keliru".^[22] Orang lain meragukan ide ini berdasarkan pertimbangan sejarah mengenai waktu persis pengamatan yang diduga ini, dan mengusulkan bahwa itu merujuk pada fenomena astronomi lain.^[23]

Peneliti pada 1981 yang mencoba menghitung orbit lama Halley melalui integrasi numerik yang dimulai dari pengamatan akurat pada abad ke-17 dan 18 tidak dapat menghasilkan hasil akurat sebelum tahun 837 karena kometnya melintas dekat dengan Bumi pada tahun itu. Oleh karena itu, diperlukan observasi komet oleh orang Tiongkok kuno untuk membatasi perhitungan mereka.^[24]

Orbit dan asal

Periode orbit Halley bervariasi antara 74–79 tahun sejak 240 SM.^[25][26] Orbitnya sangat elips, dengan eksentrisitas orbit 0,967 (0 berupa lingkaran dan 1 berupa lintasan parabolik). Perihelionnya, yaitu titik orbit komet yang terdekat dengan Matahari, adalah 0,59 au (88 juta km). Ini berada di antara orbit Merkurius dan Venus. Aphelionnya, atau titik terjauh dari Matahari, adalah 35 au (5,2 miliar km) (kira-kira jarak Pluto). Aneh untuk objek Tata Surya, orbit Halley bersifat retrograd; ia mengitari Matahari dengan arah yang berlawanan dengan planet-planet, atau, searah jarum jam dari atas kutub utara Matahari. Orbitnya terinklinasi 18° ke ekliptika. (Karena orbitnya retrograd, inklinasi sebenarnya adalah 162°.)^[27] Mengenai orbit retrogradnya, ia memiliki salah satu kecepatan tertinggi relatif dengan Bumi dari objek apapun di Tata Surya. Lintasan 1910 memiliki kecepatan relatif 70,56 km/s (157.800 mph).^[28] Karena orbitnya berdekatan dengan Bumi di dua tempat, Halley dikaitkan dengan dua hujan meteor; Eta Aquariids pada awal Mei, dan Orionid pada akhir Oktober.^[29] Halley adalah induk dari Orionid, sementara observasi yang dilakukan sekitar waktu Halley muncul pada 1986 mengusulkan bahwa kometnya juga dapat mengganggu Eta Aquariids, walaupun ia mungkin bukan induk dari hujan meteor tersebut.^[30]

Halley diklasifikasikan sebagai komet periodik atau periode singkat: komet dengan orbit yang berlangsung selama kurang dari 200 tahun.^[31] Ini berbeda dengan komet periode lama, dimana orbitnya berlangsung selama ribuan tahun. Komet periodik hanya memiliki inklinasi ke ekliptika sebesar 10 derajat, dan periode orbit 6,5 tahun, sehingga orbit Halley tidak biasa.^[25] Sebagian besar komet periode singkat (komet dengan periode orbit kurang dari 20 tahun dan inklinasi 20–30 derajat atau kurang) disebut komet keluarga Jupiter. Komet seperti Halley, dengan periode orbit antara 20 dan 200 tahun dan inklinasi dari 0 hingga lebih dari 90 derajat, disebut komet jenis Halley.^[31][32] Hingga 2015, hanya 75 komet jenis Halley telah diamati, dibandingkan dengan 511 komet jenis Jupiter yang dikenali.^[33]

Orbit komet jenis Halley mengusulkan bahwa mereka awalnya adalah komet periode lama yang orbitnya terganggu oleh gravitasi planet raksasa dan diarahkan ke Tata Surya dalam.^[31] Jika Halley sebelumnya merupakan komet periode lama, itu mungkin berasal dari awan Oort,^[32] sebuah bola badan komet yang berjarak sekitar 20.000–50.000 au dari Matahari. Sebaliknya komet keluarga Jupiter umumnya diyakini berasal dari sabuk Kuiper,^[32] yaitu piringan datar puing-puing ber-es antara 30 au (orbit Neptunus) dan 50 au dari Matahari (dalam piringan tersebar). Titik asal lain untuk komet jenis Halley diusulkan pada 2008, ketika sebuah objek trans-Neptunus dengan orbit retrograd seperti Halley ditemukan, 2008 KV42, dimana orbitnya membawanya dari luar Uranus hingga dua kali jarak Pluto. Ini mungkin anggota populasi baru benda-benda kecil Tata Surya yang menjadi sumber komet jenis Halley.^[33]

Halley mungkin telah berada dalam orbitnya saat ini untuk 16.000–200.000 tahun, walaupun tidak mungkin menentukan orbitnya untuk lebih dari beberapa puluh penampakan, dan pendekatan dekat sebelum 837 M hanya dapat diverifikasi dari observasi tercatat.^[34] Efek non-gravitasional bisa menjadi sangat penting;^[34] seiring Halley mendekati Matahari, ia mengeluarkan pancuran gas menyublim dari permukaannya, yang membuatnya sedikit keluar dari jalur orbitnya. Perubahan orbit tersebut memicu jeda perihelion rata-rata 4 hari.^[35]

Pada 1989, Boris Chirikov dan Vitold Vecheslavov melakukan analisis 46 penampakan Komet Halley yang diambil dari catatan bersejarah dan simulasi komputer. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa dinamikanya kacau dan tidak dapat diprediksi dalam jangka panjang.^[36] Perkiraan jangka kehidupan Halley bisa mencapai 10 juta tahun. Penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa banyak properti fisik dari dinamika Komet Halley dapat dijelaskan secara kasar dengan peta simplektik sederhana, yang dikenal sebagai peta Kepler.^[37] Pekerjaan lebih baru mengusulkan bahwa Halley akan menguap, atau membelah menjadi dua, dalam beberapa ribuan tahun, atau dikeluarkan dari Tata Surya dalam beberapa ratusan ribu tahun.^[38] Pengamatan oleh D. W. Hughes mengusulkan bahwa massa nukleus Halley telah berkurang sebesar 80–90% selama 2.000–3.000 revolusi terakhir.^[39]

Struktur dan komposisi

Misi Giotto dan Vega memberikan peneliti planet gambar pertama permukaan dan struktur Halley. Seperti semua komet, seiring Halley mendekati Matahari, senyawa volatil komet (yang memiliki titik didih rendah, seperti air, karbon monoksida, karbon dioksida dan es lain) mulai menyublim dari permukaan nukleus.^[40] Ini menyebabkan pembentukan koma komet, atau atmosfer, yang melebar hingga 100.000 kilometer (62.000 mi).^[41] Penguapan es kotor ini melepaskan partikel debu, yang keluar bersama gas menjauhi nukleus. Molekul gas dalam koma menyerap cahaya surya dan kemudian memancarkannya kembali dengan panjang gelombang yang berbeda, berupa fenomena fluoresensi, sementara partikel debu menyebarkan cahaya surya. Kedua proses tersebut membuat koma dapat dilihat.^[42] Seiring sebagian kecil dari molekul gas dalam koma diionisasi oleh radiasi ultraviolet surya,^[42] tekanan dari angin surya, yaitu pancuran partikel bermuatan dari Matahari, menarik ion-ion koma keluar menjadi ekor yang panjang, yang mungkin memanjang hingga lebih dari 100 juta kilometer ke angkasa.^[40][43] Perubahan aliran angin surya dapat menyebabkan kejadian pemutusan, dimana ekornya memisah penuh dari nukleus.^[44]

Walaupun komanya besar, nukleus Halley relatif kecil: panjangnya hanya 15 kilometer (9,3 mi), lebarnya 8 kilometer (5,0 mi) dan mungkin tebalnya 8 kilometer (5,0 mi).^[b] Bentuknya samar-samar menyerupai kulit kacang.^[41] Massanya relatif rendah (kira-kira 2.2 × 10¹⁴ kg)^[45] dan kepadatan rata-ratanya sekitar 0,6 gram per sentimeter kubik (0,35 oz/cu in), yang menunjukkan bahwa ia terdiri dari banyak puing-puing kecil yang terkumpul sangat longgar, membentuk struktur yang dikenal sebagai tumpukan puing.^[46] Pengamatan kecerahan koma di permukaan bumi mengusulkan bahwa periode rotasi Halley sekitar 7,4 hari. Gambar-gambar yang diambil oleh berbagai wahana angkasa, bersama dengan observasi pancaran dan cangkang, mengusulkan periode 52 jam.^[39] Mengingat bentuk nukleus yang tidak beraturan, rotasi Halley kemungkinan kompleks.^[40] Walaupun hanya 25% permukaan Halley digambarkan secara detail selama misi terbang lintas, gambarnya mengungkapkan topografi yang sangat bervariasi, dengan bukit-bukit, gunung-gunung, berbagai punggung bukit, depresi-depresi, dan setidaknya satu kawah.^[39]

Halley adalah komet periodik yang paling aktif; komet lain, seperti Komet Encke dan Komet Holmes, satu atau dua tingkat besaran kurang aktif.^[39] Sisi siang kometnya (sisi yang menghadap Matahari) jauh lebih aktif daripada sisi malam. Observasi dari wahana angkasa menunjukkan bahwa gas yang dikeluarkan dari nukleus berupa 80% uap air, 17% karbon monoksida dan 3–4% karbon dioksida,^[47] dengan sisa hidrokarbon^[48] walaupun sumber yang lebih baru memberikan angka 10% karbon monoksida dan menunjukkan sisa metana dan amonia.^[49] Partikel debu ternyata terutama berupa campuran senyawa karbon–hidrogen–oksigen–nitrogen (CHON) yang umum tersedia di Tata Surya luar, dan silikat, seperti yang ditemukan dalam batu terestrial.^[40] Ukuran partikel debu menurun hingga batas deteksi (≈0.001 µm).^[44] Rasio deuterium dengan hidrogen dalam air yang dilepaskan oleh Halley awalnya dianggap mirip dengan yang ditemukan dalam air laut Bumi, yang mengusulkan bahwa komet jenis Halley mungkin mengirim air ke Bumi pada masa lampau. Pengamatan selanjutnya menunjukkan bahwa rasio deuterium Halley jauh lebih tinggi daripada yang ditemukan pada laut Bumi, sehingga komet tersebut hampir tidak mungkin menjadi sumber air Bumi.^[40]

Giotto memberikan bukti pertama yang mendukung hipotesis "bola salju" Fred Whipple untuk pembuatan komet; Whipple berpostulasi bahwa komet adalah objek ber-es yang dihangatkan oleh Matahari seiring mereka mendekati Tata Surya dalam, menyebabkan es di permukaannya untuk menyublim (berubah langsung dari padat ke gas), dan pancaran bahan volatil untuk meletus keluar, membuat koma. Giotto menunjukkan bahwa model ini benar secara luas,^[40] walaupun dengan perubahan. Albedo Halley, misalnya, sekitar 4%, artinya ia merefleksikan hanya 4% sinar matahari yang mengenainya; sekitar apa yang diharapkan untuk batu bara.^[50] Jadi, walaupun terlihat putih mengilap kepada pengamat di Bumi, komet Halley sebenarnya berwarna hitam pekat. Suhu permukaan "es kotor" yang menguap berkisar antara 170 K (−103 °C) pada albedo tinggi hingga 220 K (−53 °C) pada albedo rendah; Vega 1 menemukan suhu permukaan Halley berada di antara 300–400 K (27–127 °C). Ini mengusulkan bahwa hanya 10% permukaan Halley yang aktif, dan bagian-bagian besarnya dilapisi lapisan debu gelap yang menahan panas.^[44] Bersama-sama, pengamatan tersebut mengusulkan bahwa Halley sebenarnya sebagian besar terdiri dari bahan non-volatil, dan dengan demikian lebih mirip dengan "bola kotor bersalju" daripada "bola salju kotor".^[39][51]

Referensi

Pranala luar

• (Inggris) Center for NEO Studies
• (Inggris) Komet-komet dahsyat dalam sejarah
• (Inggris) Cometography.com
• (Inggris) Vega 2 Galeri gambar komet Halley Diarsipkan 2005-02-23 di Wayback Machine.

1. ↑ Komet ini telah dikenal setidaknya sejak zaman kuno