Quaoar

Quaoar adalah salah satu penghuni yang lebih besar di Sabuk Kuiper klasik, cincin benda-benda es yang mengelilingi Matahari di luar Neptunus. Berdiameter sekitar 1,100 km — sedikit lebih dari separuh diameter Pluto — ia mengorbit pada jarak sekitar 43.7 AU dalam jalur yang hampir melingkar dan sedikit miring, membutuhkan waktu sekitar 289 tahun untuk menyelesaikan satu putaran. Untuk sebuah dunia jauh dan beku yang belum pernah dikunjungi wahana antariksa, ia memiliki reputasi ilmiah yang jauh lebih besar daripada yang diperkirakan, sebagian besar karena sistem cincin yang, menurut aturan buku teks mekanika orbit, seharusnya tidak ada.

Ditemukan pada 2002 dan dinamai menurut dewa pencipta suku Tongva di California selatan, Quaoar berada dalam posisi tengah yang canggung antara objek Sabuk Kuiper besar mirip asteroid dan sebuah planet katai penuh. Ia bulat, telah berdiferensiasi, bercincin, dan didampingi oleh setidaknya satu bulan — namun cukup kecil dan gelap sehingga hampir semua yang kita ketahui tentangnya telah dirangkai dari cahaya bintang yang berkedip menghilang di baliknya.

Penemuan dan nama Tongva

Quaoar ditemukan pada 4 Juni 2002 oleh Chad Trujillo dan Michael Brown, bekerja dengan citra dari teleskop Samuel Oschin Schmidt berdiameter 48 inci di Observatorium Palomar. Pada saat itu, ia adalah objek tata surya terbesar yang teridentifikasi sejak penemuan Pluto pada 1930, dan deteksinya turut memicu gelombang penemuan Sabuk Kuiper — Sedna, Haumea, Makemake, Eris — yang pada akhirnya memaksa para astronom mendefinisikan ulang apa yang tergolong sebagai planet.

Namanya menghormati Kwawar, kekuatan penciptaan tanpa gender milik suku Tongva, penduduk asli cekungan Los Angeles tempat Palomar berada. Dalam tradisi mereka, Quaoar menyanyikan dunia hingga terwujud; secara pas, bulan objek ini kemudian dinamai Weywot, dewa langit yang digambarkan sebagai putra Quaoar. Quaoar menyandang penunjukan resmi planet minor (50000), sebuah angka bulat yang dipilih secara sengaja untuk menandai kepentingannya.

Dunia kaya batu di tepi

Dengan diameter rata-rata mendekati 1,100 km, Quaoar terukur tidak bulat sempurna — pengukuran okultasi memberinya bentuk tiga sumbu yang memanjang (sekitar 1,170 kali 1,110 kali 1,020 km) alih-alih bola sempurna. Kerapatannya, sekitar 1.7 gram per sentimeter kubik, tergolong tinggi untuk objek Sabuk Kuiper, menunjukkan interior yang lebih kaya batu dibandingkan banyak tetangga esnya: kemungkinan besar sekitar 70 persen batu, dibungkus mantel es air.

Permukaannya sendiri gelap dan cukup merah, hanya memantulkan sekitar sepersepuluh sinar matahari yang mencapainya. Spektrum mengungkap es air kristalin bersama sejumlah kecil — beberapa persen — metana dan etana beku, ditambah deteksi tentatif hidrat amonia. Es kristalin itu sendiri merupakan teka-teki: seharusnya hanya terbentuk di atas sekitar 110 K, namun permukaan Quaoar saat ini berkisar mendekati 44 K (sekitar -229 °C). Sesuatu — kriovulkanisme, atau pemanasan dari peluruhan radioaktif atau tumbukan mikrometeorit — mungkin telah menghangatkan dan menyegarkan permukaan ini pada masa yang relatif belum lama secara geologis.

Cincin yang mustahil

Ketenaran Quaoar datang pada 2023, ketika sebuah tim yang dipimpin Bruno Morgado mengumumkan sebuah cincin sempit dan padat di sekitarnya, terdeteksi saat objek ini melintas di depan bintang-bintang latar belakang selama okultasi bintang yang diamati antara 2018 dan 2021. Cincin kedua yang lebih redup menyusul dalam beberapa bulan. Keduanya dikatalogkan sebagai Q1R, mengorbit sekitar 4,060 km dari pusat Quaoar, dan Q2R bagian dalam pada sekitar 2,520 km.

Yang membuatnya luar biasa adalah lokasinya. Teori konvensional menyatakan bahwa material cincin di luar batas Roche sebuah benda — jarak di dalamnya pasang surut mencegah partikel-partikel menggumpal — seharusnya cepat menyatu menjadi sebuah bulan. Cincin utama Quaoar mengorbit pada sekitar tujuh setengah jari-jari planet, jauh di luar batas itu, namun tetap saja bertahan keras kepala sebagai cincin. Penjelasan yang sedang dikaji mencakup pengaruh penggembalaan dari Weywot, sebuah satelit kecil yang belum terlihat, atau tumbukan partikel yang tidak biasa memantulnya dalam dinginnya yang mendalam. Apa pun penyebabnya, Quaoar memaksa para ilmuwan cincin menulis ulang salah satu aturan praktis tertua mereka.

Weywot dan kemungkinan bulan kedua

Bulan Quaoar yang diketahui, Weywot, ditemukan oleh Michael Brown dan Terry-Ann Suer dalam citra Teleskop Antariksa Hubble yang diambil pada 2006 dan diumumkan tahun berikutnya. Diperkirakan selebar 170 hingga 200 km, ia mengitari Quaoar setiap 12.4 hari pada jarak sekitar 13,300 km, dengan nyaman berada di luar kedua cincin. Melacak orbit Weywot adalah cara para astronom memastikan massa Quaoar, dan perilakunya menjadi inti perdebatan yang sedang berlangsung tentang bagaimana cincin-cincin itu dapat bertahan.

Pada 2025, satu okultasi bintang mengisyaratkan adanya satelit kedua yang jauh lebih kecil — mungkin berdiameter 38 km dengan orbit ketat 3.6 hari — meski keberadaannya belum terkonfirmasi. Jika nyata, ini akan menjadikan Quaoar sebuah sistem mini kompak bercincin tersendiri.

Dunia yang masih menunggu pengunjung

Belum ada wahana antariksa yang pernah dikirim ke Quaoar, dan tidak ada yang direncanakan. New Horizons milik NASA, yang melintas melewati Pluto pada 2015, memotret Quaoar dari jarak yang sangat jauh pada 2016, tetapi hanya sebagai satu titik cahaya yang tidak terpisahkan. Mencapainya secara langsung akan memerlukan perjalanan lebih dari satu dekade bahkan dengan bantuan gravitasi Jupiter, dan orbitnya yang lambat dan jauh menjadikannya target yang sulit. Untuk saat ini, pandangan paling tajam datang bukan dari kamera, melainkan dari waktu presisi cahaya bintang yang menghilang di baliknya — teknik okultasi yang sama yang mengungkap baik cincin-cincinnya maupun bentuk sesungguhnya.