Mengapa Bidang Orbit Planet Tata Surya Berbentuk Datar?

Hanya ilustrasi, jarak dan skala diabaikan. Kredit: Wikimedia Commons

 - Ketika kita melihat ke alam semesta, kita menemukan objek-objek menyerupai galaksi, cincin planet, sampai bidang orbit sistem planet cenderung berbentuk bidang datar yang tampak sempurna. Bagi mereka yang tidak tahu proses fisika di balik fenomena ini, sangat masuk akal menganggapnya aneh. Lalu, apa penyebabnya?

Mengapa benda-benda semesta, menyerupai contohnya bintang-bintang di sebuah galaksi atau anggota planet Tata Surya kita tidak melesat di alam raya dengan garis edar atau lintasan yang gila? Mengapa segala sesuatu tampaknya mengorbit pada (kira-kira) bidang yang sama?

Sebenarnya (dan tentu saja), galaksi maupun sistem Tata Surya tidak sepenuhnya datar. Ya, sebagian besar benda di galaksi dan Tata Surya memang tampak mengorbit pusat masanya di bidang yang sama satu sama lain, tapi kemudian Anda akan mempunyai benda menyerupai planet kerdil Pluto.

Pluto mempunyai kemiringan orbital sekitar 17 derajat relatif terhadap bidang Tata Surya. Bidang orbit Pluto yang eksentrik tersebut sudah cukup "meruntuhkan" pernyataan bahwa seluruh garis edar planet berada selevel. Demikian pula, pada sebuah galaksi, selalu ada tonjolan pusat besar yang sanggup ditemukan di potongan tengahnya.

Tapi pada dasarnya, bentuk garis edar yang datar ini bekerjasama dengan momentum sudut. Dalam fisika, momentum sudut secara intuitif mengukur berapa besar momentum linear yang diarahkan di sekitar suatu titik tertentu yang disebut titik pusat; momen dari momentum.

Momentum sudut Tata Surya terkonsentrasi pada planet-planet (90%), padahal seharusnya Matahari yang menyumbang 99% massa tata Surya yaitu pusat momentum sudut Tata Surya. Eksentrisitas orbit-orbit planet utama juga hampir nol, kecuali Merkurius.

Mari kita ambil referensi momentum sudut kecil. Untuk eksperimen ini, kita bisa memakai giroskop. Lilitkan tali di sekitar pusatnya, tarik tali sekeras yang Anda bisa supaya giroskop berputar secepat mungkin. Kita akan melihat potongan tengah giroskop menjadi datar jawaban momentum sudut.

Namun, momentum sudut tak berlaku bagi bentuk planet atau bintang, sehingga tidak ada kedua benda langit tersebut yang berbentuk datar, melainkan bulat.

Salah satu dampak massa yaitu bahwa ia menarik massa lainnya. Untuk benda kecil, menyerupai komputer Anda, kendaraan beroda empat Anda, dan bahkan bangunan, gaya gravitasinya sangat kecil. Tapi jikalau Anda mempunyai jutaan, dan bahkan triliunan ton massa, dampak gravitasi akan benar-benar meningkat. Semua massa menarik semua massa lainnya, dan mencoba membuat bentuk yang paling efisien: sebuah bola.

Ketika sebuah benda mempunyai gravitasi yang cukup besar untuk bisa menarik dirinya ke dalam bola yang bulat, para astronom menyampaikan bahwa benda itu berada dalam kesetimbangan hidrostatik. Dan itulah mengapa planet-planet dan bahkan bintang berbentuk bulat.

Untuk lebih jelasnya, tampaknya lebih asyik jikalau menonton video. Berikut ini ada video manis dari terusan YouTube MinutePhysics:

---

Sumber: ScienceAlert, Universe Today, Science ABC.

Baca juga