Sains
Fakta Menarik Io, Bulan Planet Jupiter yang Punya Ratusan Gunung Berapi, Telah Meletus Selama Miliaran Tahun
ANTARIKSA -- Bulan milik planet Jupiter, Io, adalah dunia yang paling aktif secara vulkanik di tata surya. Io memiliki ratusan gunung berapi.
Beberapa gunung api di Io memiliki pancaran lava yang meletus mencapai puluhan kilometer tingginya. Menurut penelitian baru, gunung berapi di Io telah aktif selama miliaran tahun sejak Io pertama kali terbentuk.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Bagaimana ilmuwan mengetahui hal ini? Para peneliti mempelajari rasio isotop belerang ringan dan berat yang berbeda di atmosfer tipis Io.
Hasilnya menunjukkan usia gunung berapi. Rasio isotop belerang ringan dan berat juga memberikan petunjuk tentang seberapa banyak belerang yang telah hilang dari Io sejak pembentukannya.
Bulan Jupiter Io, terkenal dengan ratusan gunung berapinya yang tersebar di permukaannya. Io adalah dunia paling aktif secara vulkanik di tata surya kita.
Para peneliti di California Institute of Technology (Caltech), New York University, dan NASA's Goddard Space Flight Center mengatakan pada 18 April 2024 bahwa gunung berapi Io telah meletus selama miliaran tahun, sejak segera setelah bulan kecil itu pertama kali terbentuk, bersama dengan matahari, Jupiter, Bumi, dan sisa tata surya kita.
Kesimpulan ini didasarkan pada analisis baru tentang belerang di atmosfer tipis Io. Hal ini masuk akal, karena belerang memainkan peran kunci di permukaan Io dan dalam atmosfernya.
Beberapa gunung berapi Io menyemburkan belerang dan sulfur dioksida dalam semburan besar yang meluas mil (kilometer) di atas permukaan Io. Daerah dataran yang luas di permukaan Io dilapisi dengan lapisan belerang yang bersalju.
Jika Anda bisa berdiri di Io tanpa menggunakan baju luar angkasa, Anda akan menemukan bahwa Io berbau seperti telur busuk, karena belerangnya. Sekarang belerang itu telah memberikan petunjuk tentang sejarah gunung berapinya yang aktif.
Para peneliti menerbitkan temuan mereka yang ditinjau oleh rekan sejawat dalam dua makalah baru pada 18 April, satu di Science dan yang lainnya di JGR Planets.
Analisis baru tentang isotop belerang dari gunung berapi Io
Gunung berapi Io memancarkan banyak belerang. Atmosfer Io adalah 90% sulfur dioksida.
Tim penelitian melakukan analisis tentang isotop-isotop belerang di atmosfer Io. Ini memberikan petunjuk tentang berapa lama Io telah berada dalam resonansi orbit dengan dua bulan lainnya: Europa dan Ganymede.
Dengan kata lain, Io menyelesaikan empat orbit Jupiter untuk setiap dua orbit Europa dan satu orbit Ganymede. Akibatnya, bulan-bulan tersebut saling menarik satu sama lain secara gravitasi.
Hal ini menyebabkan orbit mereka menjadi elips daripada bulat. Pada gilirannya, gravitasi kuat Jupiter kemudian memanaskan bagian dalam bulan-bulan tersebut. Inilah sebabnya mengapa Europa dan Ganymede memiliki samudera di bawah permukaannya dan Io memiliki magma dan vulkanisme.
Dengan menganalisis isotop, ilmuwan dapat mengetahui berapa lama Io telah berada dalam resonansi orbit dan secara vulkanik aktif. Untuk melakukannya, mereka menggunakan teleskop ALMA di Chili.
Atom belerang di Io memiliki berbagai isotop. Itu berarti, atom belerang memiliki jumlah neutron yang bervariasi. Belerang-32 dan belerang-34 keduanya memiliki 16 proton, tetapi yang pertama memiliki 16 neutron, sedangkan yang kedua memiliki 18.
Semakin banyak neutron yang dimiliki suatu atom, semakin berat atom tersebut. Di Io, atom belerang yang paling berat berada di bagian bawah atmosfer, sementara yang paling ringan berada di dekat bagian atas.
Perubahan permukaan dan atmosfer yang selalu berubah
Meskipun Io secara keseluruhan berusia miliaran tahun, sama seperti semua benda lain dalam tata surya, permukaannya hanya sekitar satu juta tahun. Hal ini karena permukaannya selalu diperbarui oleh materi baru dari gunung berapinya yang banyak.
Atmosfer Io selalu berubah juga. Benturan dengan partikel bermuatan di medan magnet Jupiter mengikis atmosfer yang sudah tipis menjadi ruang hampa. Hal ini terjadi dengan kecepatan satu ton per detik.
Oleh karena itu, isotop belerang yang lebih ringan di bagian atas atmosfer, belerang-32, habis lebih cepat. Dengan menghitung berapa banyak belerang-32 yang hilang, para peneliti dapat menentukan berapa lama Io telah aktif secara vulkanik.
Rasio belerang
Para peneliti melihat rasio belerang-32 terhadap belerang-34 di atmosfer Io. Pada awal tata surya, rasio itu sekitar 23 atom belerang-32 untuk setiap satu atom belerang-34.
Rasio itu sama bagi setiap benda yang tetap tidak berubah sejak pertama kali terbentuk. Tetapi hal itu tidak berlaku untuk Io. Sebagian besar belerang aslinya - 92 hingga 99% - telah hilang.
Meskipun begitu banyak belerang asli - isotop belerang yang lebih ringan, belerang-32 khususnya - telah hilang, hal ini juga menunjukkan bahwa Io telah aktif secara vulkanik sejak segera setelah pembentukannya.
Sejarah gunung berapi Io
Meskipun temuan baru menunjukkan bahwa Io selalu aktif secara vulkanik, masih ada berbagai skenario khusus yang mungkin untuk sejarah bulan tersebut. Ini termasuk kemungkinan bahwa Io pernah lebih aktif secara vulkanik pada awalnya daripada sekarang.
Hal ini dijelaskan oleh Ery Hughes, yang merupakan salah satu penulis dari makalah pertama di Science.
"Karena banyak belerang ringan yang hilang, atmosfer yang kita ukur hari ini relatif "berat" dalam hal belerang," ucap dia.
Kunci untuk mencapai belerang yang begitu berat dalam atmosfer Io adalah proses penguburan belerang berat kembali ke dalam interior Io, sehingga dapat dilepaskan oleh gunung berapi berulang kali. Model menunjukkan bahwa belerang terjebak dalam kerak Io oleh reaksi antara es belerang kaya belerang, yang terendapkan dari atmosfer dan magma itu sendiri, memungkinkan belerang itu akhirnya terkubur ke dalam interior Io.
Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
