Diposting Jumat, 22 Oktober 2010 jam 11:32 pm oleh Gun HS

Ilmuwan Menemukan Bukti Keberadaan Air Es di Bulan

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

Jumat, 22 Oktober 2010 -


Para ilmuwan dari tim Diviner Lunar Radiometer Experiment NASA, telah mendeteksi keberadaan air es luas di area-area besar kutub selatan bulan.

Temuan mereka diulas dalam dua makalah dan diterbitkan dalam jurnal Science 22 Oktober. Penelitian ini didanai oleh NASA.

Diviner, sebuah spektrometer inframerah pada Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA, telah membuat pengukuran inframerah pertama terhadap suhu di kawah gelap permanen di kutub bulan.

Pada bulan Oktober 2009, Diviner juga membuat observasi inframerah pertama terhadap tumbukan terkendali di bulan, ketika Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) NASA, pesawat antariksa pendamping untuk LRO, dihantamkan ke arah salah satu kawah terdingin ini dalam sebuah percobaan untuk memastikan ada tidaknya air es di dalamnya.

Profesor ilmu planet UCLA, David Paige, penyelidik utama Divine dan penulis utama salah satu makalah Science, menggunakan pengukuran suhu kutub selatan bulan yang diperoleh dari Divine, untuk model stabilitas air es, baik yang berada di  permukaan maupun di dekatnya. Kestabilan air es merupakan indikasi keberadaannya di lokasi tertentu sepanjang beberapa periode.

“Suhu di dalam kawah gelap permanen ini bahkan lebih dingin dari yang kami harapkan,” kata Paige. “Hasil model kami menunjukkan bahwa dalam kondisi dingin yang ekstrim, endapan air es pada permukaan hampir pasti stabil, tetapi yang mungkin lebih signifikan, daerah ini dikelilingi oleh wilayah permafrost (dataran yang secara permanen beku) yang jauh lebih besar di mana es dapat stabil tepat di bawah permukaannya.”

Permafrost‘ bulan ini adalah analog dataran lintang-tinggi yang ditemukan di bumi dan di Mars, di mana suhu sub-membeku bertahan di bawah permukaannya sepanjang tahun, kata Paige.

“Wilayah-wilayah permafrost ini mungkin menerima sinar matahari langsung selama waktu tertentu dalam setahun, tetapi mereka mempertahankan suhu maksimum tahunan di bawah permukaan yang cukup dingin untuk mencegah sejumlah besar es menguap,” katanya.

Mengingat wilayah permafrost tersebut tidak berada di dalam kegelapan permanen, pencahayaan permukaan dan kondisi termalnya di lokasi tersebut akan jauh lebih ramah bagi manusia, yang membuat mereka menjadi kepentingan utama untuk misi ke bulan di masa depan, kata Paige. Endapan air es di bawah permukaan juga cenderung lebih stabil dibandingkan endapan pada permukaan air es karena mereka dilindungi dari penembakan radiasi ultraviolet dan partikel kosmik energik.

“Kami menyimpulkan bahwa area luas kutub selatan bulan cukup dingin untuk bisa menjebak tidak hanya air es tetapi juga senyawa volatil lain (zat dengan titik didih rendah) seperti belerang dioksida, karbon dioksida, formaldehid, amonia, metanol, merkuri dan sodium,” kata Paige.

Sebuah bagian bersilang representatif zat-zat ini terdeteksi oleh spektrometer near-infrared LCROSS ketika menghantamkan ujung roketnya ke kawah Cabeus, mendepak sejumlah materi yang sebelumnya terkubur di bawah permukaan kawah.

Lokasi tumbukan terletak di bagian gelap permanen Cabeus dengan suhu tahunan rata-rata 37 Kelvin (-393 derajat Fahrenheit), menjadikannya sebagai salah satu tempat terdingin di dekat kutub selatan bulan. Data suhu dari Diviner memainkan peran kunci dalam pemilihan Cabeus sebagai target bagi LCROSS. Ketika tiba saatnya untuk penumbukan, para ilmuwan dan insinyur Diviner memastikan instrumen memiliki posisi depan berurutan: Diviner menargetkan lokasi tumbukan selama delapan orbit, terpisah berjarak sekitar dua jam, waktu terdekat yang diatur untuk melewati 90 detik setelah tumbukan. Diviner mengamati peningkatan sinyal termal di atasnya dan pada dua orbit berikutnya.

Paul Hayne, seorang mahasiswa pascasarjana dari Departemen UCLA Ilmu Bumi dan Antariksa, dan juga penulis utama makalah kedua di Science, secara real time memantau data yang dikirim kembali oleh Diviner.

“Selama 90 detik setelah tumbukan, semua tujuh saluran inframerah Diviner mengukur sinyal termal yang berhamburan dari dalam kawah,” kata Hayne. “Yang lebih sensitif dari dua saluran surya juga mengukur sinyal termalnya, bersamaan dengan refleksi sinar matahari dari hasil tumbukan. Dua jam kemudian, tiga saluran panjang gelombang terpanjang mengambil sinyal, dan setelah empat jam, hanya satu saluran yang mendeteksi apa pun di atas suhu latar belakangnya.”

Para ilmuwan mampu mempelajari dua hal dari pengukuran-pengukuran ini: Mereka mampu menghitung besaran massa material yang dikeluarkan ke ruang angkasa dari tumbukan kawah, dan mereka dapat menyimpulkan suhu awal dan membuat perkiraan tentang dampak es di dalam tanah pada observasi perilaku pendinginan.

“Saluran surya Diviner mengukur penyebaran sinar matahari dari hasil tumbukan di atas area seluas 54 mil persegi,” kata Hayne. “Dengan menggunakan pengukuran ini, kami bisa menghitung massa awan antara 2.600 dan 12.800 pon, yang konsisten dengan pengukuran dari Shepherding Spacecraft LCROSS. Hal ini penting karena massa awan digunakan untuk memperkirakan kelimpahan air yang terobservasi oleh spektrometer LCROSS.

“Selain itu, kami menetapkan bahwa dalam rangka kesepakatan data dari masing-masing saluran Diviner itu, tumbukan harus memanaskan sebuah wilayah sedalam 320 hingga 2.150 kaki, setidaknya 950 Kelvin (1.250 Fahrenheit). Wilayah terkonsentrasi ini dikelilingi oleh suhu komponen yang lebih rendah dan lebih luas, meliputi material yang menyelimutinya, yang tergali akibat tumbukan.”

Mengingat bahwa es dalam ruang-ruang pori di dalam tanah mempengaruhi pendinginan karena penggunaan energi panas dalam proses peleburan dan pemanasan lebih efisien daripada yang dilakukan oleh tanah bulan itu sendiri, ilmuwan dapat menggunakan pengukuran Diviner pada pendinginan di lokasi tumbukan untuk menghitung kisaran bagi proporsi senyawa-senyawa volatil ini.

“Fakta bahwa material yang dipanaskan masih terlihat pada Diviner setelah empat jam, menunjukkan bahwa LCROSS sama sekali tidak menghantam lapisan es, maka es kemungkinan telah bercampur dengan tanah,” kata Hayne, “kami memperkirakan bahwa bagi area seluas 320 hingga 2.150 kaki, kawah yang mengepul dapat menghasilkan uap air lebih dari cukup untuk menjelaskan apa yang terobservasi oleh LCROSS selama empat menit.”

“Meskipun kawah Cabeus merupakan ciri khas wilayah paling dingin di bulan ini, kami telah menentukan bahwa miliaran tahun yang lalu, kawah berdinding curam yang lebih kecil akan membuat perangkap dingin yang lebih menguntungkan,” kata Paige. “Oleh karena itu, kemungkinan bahwa kawah yang memiliki akumulasi es, paling tidak adalah yang paling dingin.”

Hasil yang disajikan dalam kedua makalah merupakan bukti kuat untuk mendukung teori bahwa senyawa-senyawa volatil telah terkirim ke bulan oleh tumbukan benda-benda dingin dari luar tata surya dan kemudian ‘menjebak dingin’ di kutub bulan.

Science edisi 22 Oktober meliputi enam makalah yang diterbitkan oleh para ilmuwan dari LCROSS dan LRO.

Untuk informasi lebih lanjut tentang Diviner Lunar Radiometer, kunjungi www.diviner.ucla.edu.

Sumber Artikel: newsroom.ucla.edu
Referensi Jurnal:
P. O. Hayne, B. T. Greenhagen, M. C. Foote, M. A. Siegler, A. R. Vasavada, D. A. Paige. Diviner Lunar Radiometer Observations of the LCROSS Impact. Science, 2010; 330 (6003): 477 DOI: 10.1126/science.1197135

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.