Kenapa Ekor Komet Bergerak Menjauhi Matahari?

komet neowise
Komet C/2020 F3 (NEOWISE)

Apa kamu mengamati komet C/2020 F3 (NEOWISE) kemarin? Atau pernah mengamati komet lainnya? Jika kamu perhatikan, ekor komet tersebut selalu mengarah menjauhi matahari. Tapi kenapa ya? Sebelum itu, kita harus mengetahui dasar tentang foton terlebih dahulu.

Foton

Foton merupakan representasi dari radiasi elektromagnetik. Salah satu dari radiasi elektromagnetik tersebut adalah cahaya tampak. Foton tidak memiliki massa, namun memiliki energi. Perhatikan persamaan berikut.

E=mc^2

Keterangan
E = Energi
M = Massa
c = Kecepatan cahaya

Kenal dengan persamaan tersebut? Rasanya hampir semua orang pasti pernah melihatnya bukan? Berdasarkan persamaan tersebut, bagaimana bisa foton memiliki energi tapi tidak memiliki massa? Jawabannya adalah karena foton memiliki momentum. Pada dasarnya, momentum adalah kemampuan suatu objek untuk mendorong objek lain. Rumus terkenal di atas juga sebenarnya memiliki rumus lengkap sebagai berikut.

E^2=m^2c^4+p^2c^2

Keterangan
E = Energi
M = Massa
c = Kecepatan cahaya
p = Momentum

Foton hanya memiliki momentum dan tidak memiliki massa. Maka persamaan yang berlaku pada foton yaitu.

\begin{aligned}
E^2&=p^2c^2 \\
E&=pc
\end{aligned}

Keterangan
E = Energi
p = Momentum
c = Kecepatan cahaya

Maka dari itu, karena foton memiliki momentum, maka foton dapat ‘mendorong’ sesuatu di depannya.

Perhatikan penggunaan alat berikut.


Radiometer

Radiometer adalah alat untuk mengukur ‘kekuatan’ dari radiasi elektromagnetik. Salah satunya adalah alat berikut.

Radiometer
Copyright: Applied Science

Foton cahaya dipantulkan oleh bilah putih dan diserap oleh bilah hitam. Dapat dilihat bahwa di dalamnya bilah terdorong kebelakang dan yang . Hal ini terjadi karena bilah hitam mendapat lebih banyak momentum dari foton cahaya lampu karena menyerapnya.

Sekarang mari kita bahas mengenai ekor komet.

Ekor Komet

Komet merupakan bongkahan gas beku, batuan, dan debu. Umumnya, komet memiliki orbit yang sangat eksentrik, artinya orbitnya sangat memanjang, tidak seperti orbit planet pada umumnya yang cenderung melingkar.

Orbit komet Halley
Orbit komet Halley

Ketika komet berada jauh dari matahari es akan terbentuk dan menumpuk pada komet. Dan ketika komet tersebut mendekati matahari, es pada komet tersebut akan mencair dan menguap. Es yang menguap tersebut yang kemudian kita lihat sebagai koma dan ekor komet.

Mayoritas ekor komet terdiri atas debu dan ion, artinya partikel penyusun ekor ini berukuran sangat kecil. Jika dipikirkan secara kasar, cahaya lampu saja dapat membuat bilah pada radiometer berputar, apalagi mendorong partikel kecil-kecil ini ‘kan?

Matahari memancarkan sangat-sangat banyak foton setiap waktunya. Foton sebanyak ini tentunya cukup untuk mendorong ekor komet tersebut untuk menjauhi matahari.

Baca juga
Sabuk Asteroid 101: Pengertian, Asal, Bentuk, dan Kesalahan Pemahaman

Kesimpulan

Foton yang merupakan unit terkecil dari cahaya memang tidak memiliki massa, akan tetapi ia memiliki momentum. Semua objek yang memiliki momentum dapat memberikan gaya alias ‘mendorong’ objek lain. Hal ini berlaku juga pada cahaya matahari dan ekor komet. Ekor komet terdiri atas debu dan ion yang berukuran kecil. Artinya, alasan kenapa ekor komet mengarah ke belakang ialah karena sinar matahari memiliki momentum yang cukup untuk mendorong ekor komet tersebut menjauhi matahari.

Sumber dan Referensi:

  1. Mass–Energy Equivalence – Wikipedia
  2. How a Crookes Radiometer Works – Applied Science
  3. Comets – NASA Solar System Exploration
  4. How Comets Are Born – NASA Visualization Explorer
  5. Tails of Wonder! – NASA Space Place
  6. The Outer Planets – LASP University of Colorado Boulder

Tinggalkan komentar