Banyak gambaran tata surya yang membuat segala sesuatu di ruang angkasa tampak bergerak dalam lingkaran sempurna, seperti planet mengorbit matahari atau bulan yang mengorbit planet.
Faktanya, orbit memiliki bentuk yang beragam. Menurut Paul Wiegert, astronom di University of Western Ontario, planet dan objek lain di tata surya jarang berputar dalam lingkaran sempurna.
Misalnya, komet mempunyai orbit hiperbolik, sehingga komet meluncur dari satu titik dan kembali lagi. Kemudian, ada asteroid yang dapat melakukan perjalanan dalam putaran yang rumit mengelilingi planet.
Lantas, bagaimana jalur orbit yang beragam ini terbentuk?
Pembentukan orbit di luar angkasa
Pertama, penting untuk memahami fisika di balik gerak di ruang angkasa. Terkait orbit, ada dua kekuatan utama yang bekerja, yakni momentum dan gravitasi.
Momentum adalah ketika suatu benda bergerak, ia mempunyai momentum yang mendorongnya ke arah tertentu. Sedangkan menurut Renu Malhotra, profesor di Universitas Arizona, gravitasi adalah sebuah gaya tarik menarik.
Benda, terutama yang berukuran besar seperti planet, mempunyai gaya gravitasi yang kuat sehingga dapat menarik benda bergerak ke arahnya. Bersama-sama, dorongan momentum dan tarikan gravitasi ini membentuk orbit.
Ketika gravitasi dan momentum seimbang, orbit, secara teoritis, membentuk elips atau oval. Hal ini dikemukakan oleh Johannes Kepler, ilmuwan Jerman abad ke-17. Sebelum teori Kepler, para ilmuwan mengira bahwa planet-planet bergerak dalam lingkaran sempurna.
Meski demikian, secara khusus, orbit Mars, yang paling elips dari semua planet di tata surya, tidak sesuai dengan model tersebut. Kepler menemukan bahwa jalur elios Mars juga menjelaskan jalur planet lain.
Tapi, menurut Malhotra, orbit elips yang diteorikan Kepler hanyalah perkiraan dari apa yang sebenarnya dilakukan planet, asteroid, dan benda lain.
Pada kenyataannya, gaya momentum dan gravitasi pada suatu benda selalu berubah. Jika momentumnya terlalu kuat atau gravitasi terlalu lemah, pola yang berbeda dapat terbentuk.
Komet, misalnya, tertarik oleh gravitasi matahari, namun mereka mempunyai momentum yang sangat tinggi. Hal ini memungkinkan komet untuk melintasi galaksi dari satu titik ke titik berikutnya dan membentuk orbit oval yang panjang.
Malhotra menambahkan, banyaknya jumlah objek di alam semesta juga dapat mempersulit dinamika orbit. Semakin banyak objek, semakin banyak sumber gravitasi yang dapat membuat gerakan benda planet berputar dan berubah menjadi jalur yang lebih rumit.
Contohnya, jika sebuah asteroid melintasi tata surya, ia akan ditarik tidak hanya oleh matahari namun juga oleh planet terdekat, yang disebut sebagai “hubungan dinamis”. Benda-benda ini sering disebut kuasi-satelit atau bulan kuasi.
