Artikel ini membahas tentang biografi Gerard Kuiper, Bapak Ilmu Planet Modern pencetus Teori Awan Debu dan penemu Sabuk Kuiper.
Halo, Sobat Zenius! Kembali lagi kali ini bersama gue, Citra.
Gue mau tanya nih, lo pernah nggak malem-malem, memandang langit, ngelihat bintang berkerlap-kerlip, bulan lagi indah-indahnya, terus nyeletuk, “Bagus banget ya. Keren kali ya kalo bisa terbang ke sana.”
Atau, lo pernah nggak, nonton video di YouTube, ngelihat aktivitas para astronot di luar angkasa sana? Lo ngerasa kagum dan pengen jadi kayak mereka. Bagi lo, jadi astronot, bisa pergi ke luar angkasa, nonton secara live Bumi dari atas sana, bisa melayang-layang. Pasti lo merasa bangga kalau hal itu bisa terwujud.
Jadi astronot aja rasanya keren kan, apalagi kalau nama lo diabadikan di luar angkasa sana.
“Hah, emang ada orang yang namanya diabadiin di luar angkasa?” Ada dong! Dia adalah Gerard Kuiper, Bapak Ilmu Planet Modern.
“Siapa tuh Gerard Kuiper?” “Kok bisa jadi Bapak Ilmu Planet Modern?” “Emang, apa dedikasinya sampai namanya diabadikan di luar angkasa?”Kalau lo belum tahu siapa itu Gerard Kuiper, yuk gue kenalin ama dia!
Daftar Isi
Masa Kecil Gerard Kuiper
Semua dimulai pada 7 Desember 1905. Pada hari itu, lahirlah seorang anak laki-laki bernama Gerrit Pieter Kuiper. Dia lahir di Haringcarspel, yang kini bernama Harenkarspel, utara Belanda.
Kuiper lahir dari keluarga yang nggak mampu, bernama Gerrit dan Antje (de Vries) Kuiper. Dia adalah anak pertama dari empat bersaudara. Adik perempuannya bernama Augusta, yang kemudian menjadi guru. Sementara itu, dua adik laki-lakinya bernama Pieter dan Nicolaas. Keduanya adalah insinyur.
Kuiper emang udah kelihatan cerdas banget sejak kecil. Dia emang suka baca tulisan filosofis dan kosmologis karya René Descartes, Bapak Ilmu Filsafat Modern. Ketertarikannya pada astronomi mulai muncul sejak saat itu. Jatuh cintanya ke astronomi terbalaskan ketika ayah dan kakeknya ngasih Kuiper teleskop kecil. Sejak saat itu, cinta Kuiper ke astronomi ibarat lirik lagu Risalah Hati Dewa 19, “Hidupku tanpa cintamu, bagai malam tanpa bintang….”
Nggak hanya punya passion besar di bidang astronomi nih, Kuiper juga punya kemampuan langka yang semakin ngedorong dia buat mendedikasikan diri di dunia astronomi. Kemampuan apa tuh? Sabar dulu, nanti gue ceritain…
Masa Sekolah Gerard Kuiper
Saat masuk SMA, Kuiper terpaksa meninggalkan tanah kelahirannya dan merantau ke kota Haarlem, Belanda. Di sana, dia masuk ke sebuah institusi yang membawanya menjadi guru SD. Namun, keinginan Kuiper untuk terus belajar astronomi nggak berhenti gitu aja. Kuiper memutuskan buat mendaftar kuliah di Leiden University, gudangnya para astronom Belanda yang terkenal di abad ke-17.
Karena sadar kalau Leiden University itu universitas bergengsi, Kuiper belajar mati-matian biar bisa lolos ujian. Ya maklum, ujian masuknya kan susah banget. Pada September 1924, Kuiper berhasil menjadi mahasiswa Leiden University. Di tahun yang sama, Kuiper juga lolos ujian bersertifikat sebagai guru SMA Matematika. Yap, Kuiper emang kuliah sambil ngajar jadi guru SMA Matematika, agar dia bisa membantu anak-anak yang belum mendapat pendidikan layak di SMA Leiden. Tepuk tangan buat Kuiper!
Oke, kembali ke masa kuliahnya Kuiper ya. Di Leiden University, Kuiper ketemu banyak senior dan menjalin koneksi dengan mereka. Beberapa ‘suhu’nya adalah astronom Belanda, seperti Jan Oort (yang namanya diabadikan menjadi awan Oort), dan Paul Ehrenfest, fisikawan Austria-Belanda yang mengembangkan teori transisi fase mekanika kuantum.
Btw, lo masih inget nggak sama kemampuan langka Kuiper yang gue sebutin tadi? Jadi, Kuiper nggak nyadar kalau dia punya kemampuan penglihatan yang beda dari orang lain. Kuiper baru sadar kalau dia punya kemampuan khusus dalam melihat, ketika dia bikin sketsa anggota gugus bintang Pleiades waktu kuliah. Saat itu, Kuiper nyerahin hasil sketsanya itu ke para astronom Leiden Observatory.
Para astronom kaget sama apa yang dibikin Kuiper, karena bintang yang dilihat itu memiliki magnitudo 7,5. Artinya, Kuiper bisa melihat bintang yang cahayanya empat kali lebih redup dari bintang pada umumnya dengan mata telanjang, tanpa bantuan penglihatan apa pun. Keren nggak tuh? Seakan semesta berpihak banget ya sama passion-nya…
Akhirnya, Kuiper jadi sarjana astronomi di Leiden University pada tahun 1927 dan melanjutkan studi pascasarjana di sana. Saat menempuh studi S-2, Kuiper pernah ke Indonesia lho! Jadi, pada tahun 1929, dia pernah ikut ekspedisi gerhana matahari ke Sumatra selama delapan bulan.
Di tahun yang sama, Kuiper mulai bekerja sama dengan astronom yang mempelajari bintang biner, Robert Aitken, di Lick Observatory, University of California. Setelah proyeknya dengan Aitken selesai, Kuiper ngerjain tesis doktoralnya tentang bintang biner. Hingga akhirnya, Kuiper menerima gelar Ph.D dari Leiden University pada tahun 1933.
Kepindahan ke Amerika dan Karier Awal
Setelah dapat gelar Ph.D, Kuiper merantau ke California, Amerika Serikat. Di sana, Kuiper dapat kesempatan buat menerima Morrison Fellowship, semacam beasiswa penelitian untuk astronom yang punya reputasi bagus gitu. Kuiper pun bertugas di Lick Observatory.
Nah, di sini, Kuiper ketemu lagi sama Aitken. Di bawah pengawasan Aitken, Kuiper ngelanjutin karyanya tentang bintang biner yang sempet bikin tesisnya ketunda. Udah kelihatan banget kan se-ambis apa Kuiper terhadap perbintangan?
Btw, daritadi nyebut bintang biner, emang artinya apaan sih? So, bintang biner adalah sistem bintang yang mana bintang satu mengelilingi bintang lainnya. Mereka bergerak bersamaan dan mengitari pusat gravitasi bersama.
Dari hasil penelitiannya, Kuiper menemukan bahwa setidaknya 50 persen dari bintang-bintang terdekat adalah sistem biner. Dalam penelitiannya itu, Kuiper menjelaskan hubungan massa-luminositas untuk bintang deret utama, yang menunjukkan bahwa katai putih adalah objek bermassa tinggi yang berangkat dari hukum empiris. Makalahnya tentang hubungan massa-luminositas kemudian diunggah di The Astrophysical Journal pada tahun 1938, dan menjadi standar karya tentang subyek tersebut.
Nggak bisa dipungkiri, karier Kuiper di bidang astronomi bermula dari penelitian bintang biner itu. Dua tahun kemudian, Kuiper bergabung dengan Harvard College Observatory.
Tahu nggak sih, kalau saat itu, Kuiper sempat berniat pindah ke Jawa? “Hah, ngapain?” Yap, dia ditawarin jadi direktur Observatorium Bosscha, Lembang. Tapi, yah..namanya jodoh nggak bakal ke mana ya. Sebelum Kuiper berangkat ke Jawa, dia bertemu dengan Sarah Parker Fuller, anak yang nyumbang tanah buat pembangunan Oak Ridge Observatory, tempat Kuiper bakal meneliti. Akhirnya, mereka saling jatuh cinta dan menikah pada 20 Juni 1936. Kuiper nggak jadi pindah ke Jawa deh…
Pernikahannya dengan Sarah menjadikan Kuiper resmi sebagai warga negara Amerika Serikat pada tahun 1937. Di tahun yang sama, Kuiper ditawari posisi sebagai staf astronom baru di Yerkes Observatory, oleh direktur Chicago University, Otto Struve. Penunjukan Kuiper itu tentunya nggak cuma-cuma dong…Soalnya Struve udah tahu track record Kuiper selama jadi asisten profesor di Chicago University. Apalagi, Kuiper juga udah ngasih kontribusi besar buat Yarkes waktu dia masih jadi instruktur di observatorium tersebut pada tahun 1932.
Selama beberapa dekade berikutnya, Kuiper berpartisipasi dalam banyak penelitian astronomi dan akhirnya beralih ke penelitian tata surya. Berbagai temuannya pun akhirnya memajukan ilmu planet dan melahirkan teori terkemuka. Apa aja tuh? Yuk, simak berbagai temuannya!
Temuan Awal dan Teori Kuiper
Meskipun penelitian Kuiper tentang bintang biner udah lama berlalu, dia masih aja punya banyak pertanyaan di dalam kepalanya tentang astronomi.
“Kok bisa sih ada tata surya, Matahari jadi pusat sistem, terus dikelilingi planet-planet?”
“Apa hubungannya ya, tata surya dengan pembentukan sistem bintang?”
“Kira-kira, bakal ada penemuan apa ya, kalau gue ngamati atmosfer, planet-planet, dan bulan-bulan pakai teleskop?”
Berbagai pertanyaan itu memenuhi pikiran Kuiper. Kuiper pun terus mengabdikan dirinya dalam penelitian tentang evolusi dan karakteristik bintang, Matahari, dan planet-planet yang mengitarinya.
Hingga akhirnya, pada tahun 1943-1944, Kuiper lagi cuti sebentar dari kerjaannya di masa Perang Dunia II. Sambil ngisi waktu senggang, Kuiper makai teleskop 82-inci yang baru aja jadi, di McDonald Observatory, Texas. Kuiper pengin mengamati spektroskopi bintang katai putih dan planet-planet besar. Dari hasil pengamatannya itu, Kuiper menemukan adanya atmosfer yang kaya metana di atas Titan, bulan terbesar Saturnus. Itu menjadi penemuan pertama atmosfer di satelit planet di galaksi kita ini.
Pada tahun 1947, Kuiper menjadi direktur Yerkes dan McDonald Observatory. Saat itu pula, Kuiper menghasilkan dua penemuan baru sekaligus, lho! Produktif banget nggak tuh?
Pertama, Kuiper memprediksi kalau karbon dioksida adalah komponen utama atmosfer Mars. Meskipun begitu, prediksi Kuiper ini terpatahkan oleh dirinya sendiri pada tahun 1956, yang membuktikan bahwa lapisan es kutub Mars terdiri dari air beku, bukan karbon dioksida.
Kedua, Kuiper meramalkan bahwa cincin Saturnus terdiri dari partikel es. Setahun setelahnya, Kuiper menemukan bulan kelima Uranus yang dinamainya sebagai Miranda.
Fun fact nih, ada alasan unik di balik penamaan Miranda. Jadi, Miranda kan bulan kelima Uranus. Nama-nama bulan pertama sampai keempat Uranus itu berasal dari karakter dalam karya William Shakespeare, salah satu pujangga terkenal di dunia. Bulan-bulan tersebut adalah Titania, Oberon, Ariel, dan Umbriel. Jadinya, Kuiper ngikutin polanya deh, mengambil nama Miranda, karakter utama dalam karya Shakespeare yang berjudul The Tempest. Miranda dikenal sebagai sosok perempuan yang penuh cinta. Bagi Kuiper, Miranda Uranus sama cantik dan indah seperti Miranda-nya Shakespeare.
Nggak hanya Miranda, setahun kemudian, lagi-lagi Kuiper nemuin bulan baru. Kali ini, Kuiper nemuin bulan kedua Neptunus, yang dinamai Nereid. Bukan main emang Kuiper ya. Hanya dalam waktu 3 tahun, udah berapa banyak coba temuan Kuiper, hayo?
Hingga akhirnya, pada awal tahun 1950, Kuiper mengembangkan sebuah teori yang kemudian menjadi salah satu teori terpopuler tentang asal-usul tata surya. Teori apa tuh?
Teori tersebut adalah Teori Awan Debu. Menyempurnakan gagasan rekannya, Carl Von Weizsacker, Kuiper menemukan bahwa tata surya terbentuk dari gumpalan awan gas dan debu, yang berasal dari hidrogen dan helium. Gumpalan tersebut berputar dan menjadi padat. Padatan itu pun kemudian menjadi piringan cakram yang tebal di pusat, dan tipis di bagian pinggir. Bagian pusat itulah yang kemudian menjadi matahari, dan pinggirnya membentuk proto planet. Untuk selengkapnya tentang teori Awan Debu dan teori asal-usul tata surya lainnya, lo bisa baca di sini ya.
Sabuk Kuiper
Sabuk Kuiper menjadi temuan besar Kuiper lainnya yang melegenda, bahkan melegendanya seantero galaksi Bima Sakti. Kok bisa?
Pada tahun 1951, Kuiper menemukan wilayah berbentuk piringan benda es yang berada di luar orbit Neptunus. Dalam temuannya ini, Kuiper menjelaskan dari mana datangnya komet dengan orbit kecil. Padahal, saat itu, belum ada satu pun manusia di Bumi yang bisa melihat apa pun di luar sana. Soalnya, sulit buat melihat komet kecil melewati Neptunus, bahkan dengan teleskop terbaik. Tapi, hanya dengan memprediksi, tebakan Kuiper ternyata benar, lho! Daebak!
Lalu, ada apa aja ya di Sabuk Kuiper? Ada potongan batu dan es, komet, dan planet-planet kerdil. Objek Sabuk Kuiper yang paling terkenal adalah Pluto. Objek Sabuk Kuiper lainnya yang juga mendapat perhatian adalah Eris, Haumea, dan Arrokoth.
Jasa Kuiper dalam Mendaratkan Manusia ke Bulan
Pada tahun 1960, Kuiper menempati posisi di University of Arizona dan mendirikan Lunar and Planetary Laboratory (LPL). Melalui LPL inilah, Kuiper mengumpulkan para peneliti di berbagai disiplin ilmu, seperti geologi, ilmu atmosfer, kimia, dan astronomi, untuk mempelajari planet-planet. Kuiper mendidik para siswanya dengan berfokus pada ilmu planet.
LPL yang didirikan Kuiper ini berkontribusi besar pada pendaratan manusia di bulan, lho! Mulanya, LPL berkegiatan untuk ngumpulin foto-foto Bulan beresolusi tinggi yang terbaik, buat membantu memandu penjelajahan manusia di permukaan bulan.
LPL akhirnya punya tiga proyek besar bersama Amerika Serikat buat menemukan lokasi pendaratan para astronot di Bulan. Kuiper jadi penyelidik utama program pertama bernama Ranger, yang sukses pada tahun 1964. Kuiper juga menjadi ilmuwan kunci dalam program Surveyor, yang mendaratkan lima pesawat ruang angkasa di Bulan pada 1966-1968. Program Surveyor ini lah yang menjadi faktor penting keberhasilan pendaratan dua astronot Apollo 11, Neil Armstrong dan Buzz Aldrin, di Bulan, pada 20 Juli 1969. Masih inget nggak sama momen bersejarah sepanjang umat manusia itu? Buat yang mau flashback, baca di sini ya…
Temuan Astronomi Inframerah hingga Kematiannya
Di era 1960 sampai 1970-an, Kuiper juga berperan penting dalam pengembangan astronomi udara inframerah. Bersama rekannya yang bernama Robert Cashman, Kuiper mengembangkan sensor inframerah dalam bidang astronomi. Pekerjaan ini akhirnya menghasilkan perspektif baru dalam dunia astronomi bintang dan planet, dengan ditemukannya gas karbon dioksida di atmosfer Venus.
Pada tahun 1967, pesawat NASA bernama Convair 990 terbang dengan teleskop ke ketinggian 40.000 kaki untuk melakukan studi inframerah. Dalam misi tersebut, Kuiper melakukan studi spektroskopi Matahari, bintang-bintang, dan planet-planet Matahari.
Dalam proyek astronomi inframerah ini, Kuiper juga memiliki andil yang besar dalam pembangunan Astronomical Observatory Cerro Tololo, di Chili. Kuiper turut berperan dalam menemukan tempat-tempat yang cocok untuk melakukan pengamatan inframerah dengan memasang teleskop di pegunungan.
Hingga pada 24 Desember 1973, Kuiper sedang melakukan survei tempat di Mexico City, Meksiko, bersama istrinya dan partner kerjanya, Fred Whipple. Ia mengalami serangan jantung mendadak dan meninggal pada saat itu juga, di usia 68 tahun.
Penghargaan dan Penghormatan untuk Gerard Kuiper
Nama Kuiper yang begitu besar di dunia astronomi membuatnya mendapatkan banyak penghargaan dan penghormatan selama bertahun-tahun, baik semasa hidupnya maupun setelah dia meninggal.
Selama hidupnya, Kuiper menerima banyak penghargaan bergengsi sebagai pengakuan atas karya dan jasanya dalam ilmu astronomi, antara lain Jules Janssen Prize (1947), Rittenhouse Medal (1952), Henry Norris Russell Lectureship (1959), Kepler Gold Medal (1971), dan Orader of Orange-Nassau dari Ratu Belanda kala itu.
Nama Kuiper juga digunakan sebagai bentuk penghormatan terhadap dedikasinya. Seperti tiga kawah di luar angkasa yang dinamai dengan namanya, yaitu kawah Kuiper di Bulan, kawah Kuiper di Mars, dan kawah Kuiper di Merkurius. Pada tahun 1974, observatorium astronomi udara milik NASA juga dinamai Kuiper Airborne Observatory (KAO). Selain itu, karena kepimpinannya yang mumpuni di Lunar and Planetary Laboratory, salah satu dari tiga bangunan yang membentuk fasilitas tersebut dinamai Gedung Ilmu Antariksa Kuiper.
Tak lupa, penamaan Sabuk Kuiper juga diperoleh sebagai bentuk penghormatan terhadap dia, beserta penamaan objek sabuk asteroid bernama 1776 Kuiper. Seratus tahun setelah kelahiran Kuiper, misi New Horizons NASA melakukan perjalanan menuju Sabuk Kuiper, untuk mempelajari Pluto dan bulannya, Charon.
Ajang penghargaan Kuiper Prize juga tak lepas dari nama besar Kuiper. Kuiper Prize merupakan penghargaan paling tinggi yang diberikan oleh divisi Ilmu Planet, American Astronomical Society. Penghargaan ini diberikan setiap tahun kepada para ilmuwan yang seumur hidupnya telah melakukan pencapaian dan memajukan pemahaman kita tentang ilmu-ilmu keplanetan.
Penutup
Nah, Sobat Zenius. Akhirnya, udah kenal kan sama Gerard Kuiper? Tadi, lo udah baca banyak hal tentang Kuiper; dari masa kecilnya, karier awal, dedikasinya di bidang astronomi, teori yang dicetuskan, sampai temuan-temuan beserta penghargaan yang telah dia raih. Nggak heran kalau berbagai kontribusi besar yang dia berikan dan pencapaian yang didapatkan bisa menjadikannya sebagai Bapak Ilmu Planet Modern.
Betapa berjasanya Gerard Kuiper dalam memajukan ilmu astronomi. Tanpa kekepoannya kepada astronomi, misi pendaratan manusia ke Bulan mungkin nggak akan terjadi. Dan tanpa kontribusi Kuiper, wawasan kita tentang tata surya mungkin juga sangat kurang. So, mari sejenak memberikan penghormatan untuk Gerard Kuiper, mengenang jasanya yang selalu mengudara sepanjang masa.
Sekian dulu dari gue, Citra. Lain kali, pengin gue kenalin ke siapa lagi? Tulis di kolom komentar ya. See ya!
Leave a Comment