Sains 2024-01-09 19:17:43

Ilmuwan Ungkap Bentuk Pulau Ajaib yang Mengambang di Titan Saturnus

Pemandangan bulan Saturnus, Titan, diambil oleh Cassini dan (kanan) ilustrasi lanskap bulan Saturnus yang besar. Gambar: NASA/JPL

ANTARIKSA -- Pulau ajaib yang mengapung di bulan terbesar Saturnus, Titan, akhirnya memiliki penjelasan ilmiah. Para ilmuwan percaya, itu adalah gumpalan salju mirip gletser yang berbentuk seperti sarang lebah.

Pulau-pulau tersebut pertama kali terlihat pada tahun 2014 oleh pesawat ruang angkasa Cassini-Huygens saat mengintip melalui kabut oranye yang mengelilingi Titan. Untuk diketahui, Titan berukuran lebih besar dari planet Merkurius.

Scroll untuk membaca

Muncul sebagai titik terang yang bergeser di atas danau metana cair dan etana, pulau-pulau tersebut membuat para ilmuwan kesulitan menjelaskannya. Tidak seorang pun bisa mengetahui bagaimana blok-blok yang bersifat sementara itu bisa muncul, kemudian hilang begitu saja, dari pengamatan ke pengamatan.

Namun, penelitian baru yang dipimpin oleh Xinting Yu, asisten profesor di Departemen Fisika dan Astronomi Universitas Texas San Antonio, menunjukkan, pulau-pulau ajaib itu sebenarnya bongkahan padatan organik beku berpori. Ia mengambang dalam bentuk yang mirip dengan sarang lebah.

Agaknya, padatan tersebut terakumulasi setelah turunnya salju dari langit Titan. Penelitian yang dipublikasikan di jurnal Geophysical Research Letters, Kamis, 4 Januari 2024.

“Saya ingin menyelidiki apakah pulau ajaib itu benar-benar merupakan bahan organik yang mengambang di permukaan, seperti batu apung yang dapat mengapung di air di Bumi sebelum akhirnya tenggelam,” kata Yu dalam sebuah pernyataan.

Pulau ajaib Titan memang Nyata

Teori yang dikembangkan untuk menjelaskan pulau ajaib Titan telah dibagi menjadi dua kategori kasar. Di satu sisi, ada yang berpendapat pulau-pulau tersebut mirip hantu, dan di sisi lain mengatakan benda-benda itu pasti nyata secara fisik.

Dalam kategori hantu, terdapat dugaan pulau tersebut mungkin disebabkan oleh gelombang di danau metana atau etana di Titan. Bahkan mungkin terbentuk oleh rangkaian gelembung yang terkait dengan bahan mendesis di bawah cairan tersebut.

Namun Yu menemukan sifat non-hantu yang jelas dari pulau ajaib Titan ketika melihatnya lebih dekat. Ia menyaksikan bagaimana atmosfer Titan, yang 50 lebih tebal dari bumi serta kaya akan metana dan molekul organik lainnya, berhubungan dengan danau cair dan bukit pasir gelap di seluruh permukaannya.

Atmosfer bagian atas Titan padat dengan molekul organik yang mampu menggumpal, membeku, lalu turun sebagai salju ke permukaan bulan. Selanjutnya, ia masuk ke sungai dan danau tenang metana dan etana yang menandai pemandangan asing tersebut.

Untuk melihat apakah hal itu bisa menjelaskan pulau ajaib, tim itu harus mencari tahu apakah molekul organik kompleks salju Titan akan segera larut begitu menghantam danau dan sungai cair. Para peneliti menetapkan, karena benda cair ini sudah dikemas atau jenuh dengan molekul organik, pelarutan itu tidak bisa terjadi.

Pertanyaan selanjutnya yang ingin dijawab Yu adalah apa yang terjadi pada gumpalan intu setelah mengenai cairan tersebut? Apakah mereka akan tenggelam atau terapung?

“Agar kita bisa melihat pulau ajaib, mereka tidak bisa hanya terapung sedetik lalu tenggelam. Mereka harus terapung untuk beberapa waktu, tapi juga tidak selamanya,” kata Yu.

Pada pandangan pertama, model-model Titan tampaknya menunjukkan tenggelamnya benda padat dalam waktu singkat. Etana dan metana di daerah cair di permukaan Titan akan memiliki tegangan permukaan yang rendah, dan padatan yang membeku akan memiliki kepadatan tinggi. Artinya, material beku ini tidak akan mengapung cukup lama sehingga bisa disalahartikan sebagai pulau, baik magis atau lainnya.

Namun, kata tim peneliti, ada mekanisme yang memungkinkan salju itu mengapung di danau cair metana atau etana. Jika gumpalan salju cukup besar dan berpori seperti keju Swiss, lubang dan tabung berlubang akan memungkinkannya mengapung hingga metana atau etana meresap ke dalamnya, mengisi kekosongan dan menyebabkannya tenggelam.

Model yang dikembangkan Yu dan rekan-rekannya menunjukkan, gumpalan salju terlalu kecil untuk membiarkan hal itu terjadi. Namun jika cukup banyak salju yang berkumpul di tepi danau Titan, potongan besar akan pecah dan jatuh, lalu mengapung di atas metana atau danau etena.

Hal ini mirip dengan bagaimana lapisan es terlepas dari gletser di Bumi dan mengapung ke laut, sebuah proses yang disebut calving.

Yu dan rekan penelitinya juga memberikan penjelasan atas misteri lain di Titan, yaitu mengapa cairan di dalamnya begitu tenang dengan gelombang hanya beberapa milimeter.
Kesimpulan mereka, hal itu terjadi karena permukaan benda cair ini dilapisi oleh selimut halus yang mengambang dari padatan beku yang membuatnya halus. Sumber: Space.com