Diposting Senin, 11 Oktober 2010 jam 7:47 pm oleh Gun HS

Enceladus, Bulan Beku Saturnus, Mungkin Menyimpan Lautan Cair di Dalamnya

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Senin, 11 Oktober 2010 -


Enceladus, bulan Saturnus yang dipenuhi es, tidak semestinya menjadi salah satu tempat yang paling menjanjikan di tata surya kita bagi pencarian kehidupan di luar bumi. Sebaliknya, ia semestinya membeku dengan solid sejak miliaran tahun yang lalu. Terletak di luar tata surya yang dingin, ia terlalu jauh dari matahari untuk bisa memiliki lautan zat cair – bahan yang diperlukan untuk membentuk kehidupan – pada permukaannya.

Di beberapa dunia, seperti Mars atau bulan Jupiter, Europa, mengindikasikan bahwa di bawah permukaan mereka mungkin merupakan tempat pelabuhan zat cair. Mars memiliki diameter sekitar 4.200 mil dan Europa berdiameter hampir 2.000 mil.

Namun, dengan diameter yang hanya berkisar 500 mil, Enceladus tidak memiliki penampung yang diperlukan agar tetap hangat untuk mempertahankan zat cair di bawah permukaannya.

Dengan suhu sekitar 324 derajat Fahrenheit di bawah nol, permukaan Enceladus memang beku. Namun, pada tahun 2005, pesawat ruang angkasa NASA Cassini, menemukan segumpal raksasa semburan air dari dalam retakan di permukaan kutub selatan bulan tersebut, mengindikasikan keberadaan suatu genangan air di bawah lapisan esnya. Analisis yang membanggakan dari Cassini lalu menunjukkan bahwa air tersebut mengandung garam, memungkinkan genangan tersebut berukuran besar, bahkan mungkin berupa lautan di bawah permukaan global. Dari data Cassini tersebut, para ilmuwan memperkirakan, pemanasan kutub selatan setara dengan pelepasan energi sebesar 13 miliar watt secara terus-menerus.

Untuk menjelaskan pemanasan misterius tersebut, beberapa ilmuwan melibatkan radiasi yang tergabung dengan pemanasan pasang-surut. Terbentuknya Enceladus (sama halnya dengan semua objek tata surya) merupakan penggabungan materi awan gas dan debu yang tersisa dari formasi matahari kita. Karena berada di luar tata surya, maka Enceladus bertumbuh sebagai es dan batu yang menyatu. Seandainya Enceladus mampu mengumpulkan jumlah batu yang lebih besar, yang mengandung unsur radioaktif, maka pemanasan yang cukup bisa dihasilkan oleh peluruhan unsur-unsur radioaktif di bagian dalam bulan, tingkat panas yang mungkin cukup untuk melelehkan lapisan es di atasnya.

Pemandangan dramatis (area-area putih, berawan), baik besar maupun kecil, semburan air es keluar dari berbagai lokasi di sepanjang lintasan yang dikenal sebagai "garis harimau" dekat kutub selatan Enceladus, bulan Saturnus. Garis-garis harimau adalah celah di mana partikel es, uap air dan senyawa organik disemburkan. Lebih dari 30 semburan berukuran berbeda dapat dilihat pada gambar ini, dan lebih dari 20-nya belum pernah teridentifikasi sebelumnya. Mosaik ini dibuat dari dua gambar beresolusi tinggi, yang ditangkap dengan kamera sudut sempit ketika pesawat antariksa NASA, Cassini, terbang di atas Enceladus dan melintasi semburan-semburan tersebut pada tanggal 21 November 2009. (Kredit: NASA/JPL/SSI)

Bagaimanapun juga, pada bulan yang lebih kecil seperti Enceladus, keberadaan unsur radioaktif biasanya tidak cukup besar untuk bisa menghasilkan panas yang signifikan dalam waktu yang lama. Bulan hanya akan segera mendingin dan memadat. Jadi, sekalipun pada Enceladus ada proses lain yang bisa menghasilkan panas, setiap cairan yang terbentuk dari pencairan bagian dalam bulan sudah terlebih dahulu membeku sejak lama.

Hal ini membawa para ilmuwan mempertimbangkan peran pemanasan pasang-surut sebagai cara menjaga Enceladus tetap hangat sehingga zat cair tetap berada di bawah permukaannya. Orbit Enceladus di seputar Saturnus sedikit berbentuk oval. Dalam perjalanannya mengelilingi Saturnus, Enceladus bergerak lebih dekat ke dalam dan kemudian lebih menjauh. Ketika Enceladus lebih dekat dengan Saturnus, ia menerima daya tarik gravitasi yang lebih kuat daripada ketika ia menjauh. Seperti meremas bola karet dengan lembut, hal itu sedikit merusak bentuknya, fluktuasi tarik-menarik gravitasi pada Enceladus menyebabkannya sedikit melentur. Kelenturannya itu, yang disebut gaya pasang-surut gravitasi, menghasilkan panas akibat gesekan yang mendalam pada Enceladus.

Pasang-surut gravitasi juga menghasilkan tekanan yang bisa meretakkan permukaan es di wilayah tertentu, begitu pula pada wilayah kutub selatannya, dan mungkin terus mengerjakan ulang keretakan itu sehari-hari. Tekanan pasang-surut dapat menarik keretakan itu menjadi terbuka dan tertutup selagi menggesernya ke belakang dan ke depan. Ketika keretakan terbuka dan tertutup, keretakan pada sisi kutub selatan melebar sepanjang beberapa meter, dan mereka saling bergesakan satu sama lain hingga beberapa meter pula. Gerakan ini pun menimbulkan gesekan, yang (seperti menggosok keras tangan Anda secara bersamaan) melepaskan panas tambahan pada permukaan di lokasi yang semestinya bisa diprediksi oleh pemahaman kita tentang  tekanan pasang-surut.

Untuk menguji teori pemanasan pasang-surut, para ilmuwan bersama tim Cassini membangun sebuah peta tekanan pasang-surut gravitasi pada kerak es bulan. Peta ini kemudian dibandingkan dengan peta zona hangat yang dibuat dengan menggunakan instrumen spektrometer komposit inframerah Cassini (CIRS). Dengan asumsi bahwa tekanan terbesar berada pada geseran yang paling banyak terjadi, maka tempat geseran itulah yang paling banyak melepaskan panas, di mana memiliki tekanan yang paling kuat, yang semestinya merupakan zona terpanas pada peta CIRS.

“Namun, mereka itu tidak benar-benar cocok,” kata Dr Terry Hurford dari Goddard Space Flight Center, NASA, Greenbelt, Md, “Sebagai contoh, pada celah yang disebut Sulcus Damascus, area itu mengalami jumlah geseran terbesar sekitar 50 kilometer (31 mil) dari zona panas terbesar.”

Hurford bersama timnya yakin, perbedaan tersebut dapat diatasi jika Enceladus memiliki tingkat rotasi yang tidak seragam – yaitu, jika ia sedikit bergoyang ketika berotasi. Goyangan Enceladus, teknisnya disebut “librasi”, hampir tak terlihat. “Observasi Cassini telah mengesampingkan goyangan yang lebih besar dari kisaran 2 derajat demi menghormati keseragaman laju rotasi Enceladus,” kata Hurford.

Tim ini menciptakan simulasi komputer yang memetakan tegangan permukaan Enceladus untuk berbagai goyangan, dan menemukan sebuah jarak di mana area tekanan terbesarnya menjadi lebih baik dengan zona terpanas yang terobservasi.

“Tergantung pada apakah gerakan goyangannya bersamaan atau berlawanan dengan gerakan Saturnus di langit Enceladus, goyangan yang berjarak dari 2 derajat hingga 0,75 derajat menghasilkan kesesuaian terbaik dengan zona yang paling hangat yang terobservasi,” kata Hurford.

Goyangan itu juga membantu persoalan pemanasan dengan menghasilkan sekitar lima kali lebih panas pada bagian dalam Enceladus, jauh lebih panas jika dibandingkan dengan tekanan pasang-surut itu sendiri. Dan panas tambahannya memungkinkan lautan Enceladus bisa saja berumur panjang, demikian menurut Hurford. Hal ini sangat penting dalam hal pencarian kehidupan, karena hidup memerlukan lingkungan yang stabil untuk bisa berkembang.

Ini adalah pemandangan perspektif pada celah besar yang disebut sebagai Sulkus Baghdad, dalam kerak es Enceladus. Pemandangan ini dihasilkan dengan menggunakan gambar Enceladus yang diperoleh dari misi Cassini-Huygens pada bulan Agustus 2008, bersamaan dengan peta topografi baru dari wilayah tersebut, yang dibuat oleh Dr Paul Schenk di Institut Lunar and Planetary di Houston, Texas (Tingginya sengaja ditambah sekitar 10 kali lipat untuk meningkatkan kejelasan). Pemandangan ini menunjukkan area bentuk-baji antara dua cabang yang menonjol dari Sulkus Baghdad. Setiap cabang terdiri dari dua bukit paralel sepanjang 1,2 kilometer yang dipisahkan oleh kedalaman palung berbentuk V. Bukit-bukit itu memiliki tinggi sekitar 260-325 kaki. Palung-palung yang berada di antara bukit memiliki kedalaman 650-820 meter. Pemisahan maksimum antara dua cabang ini adalah sejauh 7,5 mil. (Kredit: NASA/JPL/Space Science Institute/Universities Space Research Association/Lunar & Planetary Institute)

Goyangan itu mungkin disebabkan oleh bentuk Enceladus yang tidak sempurna. “Enceladus tidak sepenuhnya bulat, sehingga ketika bergerak pada orbitnya, tarikan gravitasi Saturnus menghasilkan torsi bersih yang memaksanya bergoyang,” kata Hurford. Dan juga, orbit Enceladus tetap selalu berbentuk oval, menjaga tekanan pasang-surut, karena bulan tetangganya, Dione, memiliki tarikan gravitasi yang lebih besar. Dione berada lebih jauh dari Saturnus dibandingkan Enceladus, sehingga memerlukan waktu lebih lama untuk menyelesaikan orbitnya. Pada satu kali orbit Dion, Enceladus menyelesaikan dua kali orbit, menghasilkan kesejajaran regular yang menarik orbit Enceladus menjadi berbentuk oval.

Tim peneliti juga terdiri dari NASA Goddard, Universitas Cornell, Ithaca, NY, Southwest Research Institute, Boulder, Colorado, dan Universitas California, Santa Cruz, California. Penelitian ini didanai oleh Cassini Data Analysis Program, yang mencakup kontribusi dari NASA dan ESA.

Misi Cassini-Huygens merupakan proyek kerjasama NASA, European Space Agency, dan Badan Antariksa Italia. NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), sebuah divisi dari Institut Teknologi California di Pasadena, mengelola misi tersebut untuk Direktorat Misi Sains NASA, Washington, DC. Pengorbit Cassini bersama dua kameranya telah dirancang, dikembangkan dan dirakit di JPL. Tim spektrometer komposit inframerah berbasis di NASA Goddard, tempat di mana instrumen tersebut dibangun. Dr Michael Flasar dari NASA Goddard adalah Kepala Peneliti spektrometer komposit inframerah.

Untuk gambar-gambar yang baru dirilis dan informasi lebih lanjut tentang misi Cassini-Huygens, silahkan mengunjungi: http://www.nasa.gov/cassini, http://saturn.jpl.nasa.gov atau http://ciclops.org.

Sumber: nasa.gov

Gun HS
There's only one thing I figured about myself: Complex
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.