Ada banyak kegembiraan dalam beberapa dekade terakhir tentang planet yang terdeteksi mengorbit berbagai bintang di luar tata surya kita.
Tapi planet memberikan gambaran yang tidak lengkap tentang kerangka kompleks yang ada di sekitar bintang, meninggalkan komponen seperti sabuk puing berbatu dan es yang mengorbit matahari kita.
Para ilmuwan pada hari Senin meluncurkan pengamatan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb yang menunjukkan rincian baru tentang fitur-fitur tersebut di sekitar bintang bercahaya yang disebut Fomalhaut di lingkungan kita sendiri di galaksi Bima Sakti.
Pengamatan terhadap tiga cincin debu konsentris dari puing-puing yang mengorbit Fomalhaut ini memberikan pandangan terlengkap hingga saat ini tentang struktur semacam itu di luar tata surya kita.
Fomalhaut, salah satu bintang paling terang di langit malam kita dan paling terang di konstelasi selatan Piscis Austrinus, terletak 25 tahun cahaya dari Bumi. Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam setahun, 5,9 triliun mil (9,5 triliun km).
Para astronom pertama kali menemukan satu sabuk puing di sekitar Fomalhaut pada tahun 1983. Pengamatan Webb mengungkapkan dua cincin tambahan yang lebih dekat ke bintang - cincin bagian dalam yang cerah dan cincin perantara yang sempit.
Ketiga sabuk ini tampaknya dihuni oleh benda-benda yang disebut planetesimal, beberapa di antaranya dianggap bergabung bersama di awal sejarah sistem bintang untuk membentuk planet, sementara yang lain tetap berupa puing-puing seperti asteroid dan komet.
"Sama seperti tata surya kita, sistem planet lain menyimpan piringan asteroid dan komet - planetesimal sisa dari zaman pembentukan planet - yang terus menggiling diri menjadi partikel berukuran mikron melalui interaksi tumbukan," kata Astronom Universitas Arizona, Andras Gaspar, yang memimpin penulis studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature Astronomy. Fomalhaut 16 kali lebih terang dari matahari dan hampir dua kali lebih masif.
Umurnya sekitar 440 juta tahun - kurang dari sepersepuluh usia matahari - tetapi mungkin hampir setengah dari umurnya. Tiga sabuk bersarang membentang sejauh 14 miliar mil (23 miliar km) dari Fomalhaut, sekitar 150 kali jarak Bumi ke matahari.
Meskipun belum ada planet yang ditemukan di sekitar Fomalhaut, para peneliti menduga sabuk itu terbentuk oleh gaya gravitasi yang diberikan oleh planet tak terlihat. Tata surya kita memiliki dua sabuk seperti itu - sabuk asteroid utama antara planet berbatu Mars dan raksasa gas Jupiter, dan sabuk Kuiper di luar raksasa es Neptunus.
Pengaruh gravitasi Jupiter, planet terbesar tata surya kita, mengikis sabuk asteroid utama. Tepi dalam sabuk Kuiper, yang merupakan rumah bagi planet kerdil Pluto dan Eris serta benda es lainnya dengan berbagai ukuran, dibentuk oleh planet terluar Neptunus. "Kesenjangan sekunder yang kita lihat dalam sistem merupakan indikasi kuat adanya raksasa es dalam sistem," kata Gaspar.
Pengamatan dari Webb, yang diluncurkan pada 2021 dan mulai mengumpulkan data tahun lalu, dilakukan oleh Mid-Infrared Instrument (MIRI). "Hampir semua gambar yang diselesaikan dari puing-puing cakram sejauh ini adalah untuk daerah dingin dan terluar yang serupa dengan sabuk Kuiper tata surya," seperti sabuk terluar Fomalhaut, kata astronom dan rekan penulis studi Schuyler Wolff dari Observatorium Steward Universitas Arizona.
MIRI sekarang dapat memecahkan sabuk material yang relatif lebih hangat yang serupa dengan sabuk asteroid utama kita, kata Wolff. Mempelajari sabuk puing ini menawarkan wawasan tentang permulaan planet. "Planet terbentuk di dalam cakram primordial yang mengelilingi bintang muda. Memahami proses pembentukan ini memerlukan pemahaman lengkap tentang bagaimana cakram ini terbentuk dan berevolusi," kata Wolff.
"Ada banyak pertanyaan terbuka tentang bagaimana debu di piringan ini bergabung membentuk embrio planet, bagaimana atmosfer planet terbentuk, dan lain-lain. Piringan puing adalah sisa dari proses pembentukan planet ini dan strukturnya dapat memberikan petunjuk berharga bagi populasi planet yang mendasarinya dan sejarah dinamis," tambah Wolff
.
