Atmosfer Kaya Nitrogen di Titan Terbentuk Oleh Dampak Hantaman

Tinuku
News KeSimpulan.com - Atmosfer unik di bulan Saturnus, Titan, bisa saja terbentuk oleh komet yang meletuskan gas keluar dari kerak es-nya.

Atmosfer Titan mungkin dihasilkan dari pukulan awal, sebuah studi baru menggulingkan hipotesis lama. Atmosfer tebal kaya nitrogen di bulan terbesar Saturnus tersebut benar-benar dari ledakan miliaran tahun yang lalu oleh komet atau objek lain yang mengkoyak permukaan es. Menemukan jawaban dapat memecahkan misteri lama bagaimana dan kapan atmosfer ini muncul.

Titan bukanlah bulan terbesar di tata surya, tetapi satu-satunya yang berselimut gas tebal dan bertekanan 50% lebih tinggi daripada di Bumi. Lebih dari 95% merupakan nitrogen dan semua asal-usul nitrogen menjadi salah satu misteri astronomi terbesar, kata Catherine Neish, planetolog dari Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory di Laurel, Maryland.

"Itu salah satu misteri besar di solar system. Anda punya semua bulan pengap dan tiba-tiba ada Titan," kata Neish.

Sebelum misi Cassini-Huygens tiba di Saturnus pada tahun 2004, para ilmuwan tidak yakin apakah Titan dan atmosfer bertambah secara simultan dari material awan yang sama atau apakah kabut tersebut (seperti kafan kaya nitrogen) muncul lama setelah bulan terbentuk. Data terakhir yang dikumpulkan Huygens probe telah cukup banyak mengesampingkan hipotesis bahwa atmosfer adalah gas primordial, kata Neish.

Jika atmosfer bertambah dengan argon yang lebih berat dari nitrogen dan dengan demikian lebih cenderung terperangkap gravitasi, maka harus menjadi unsur yang lebih menonjol dalam jubah gas Titan. Kelangkaan argon menyarankan Titan kehilangan atmosfer aslinya, jika hal ini sebagai awal, kata Neish.

Beberapa hipotesis terbaru tentang asal-usul nitrogen Titan dari amonia yang hancur akibat reaksi fotokimia atau dari pemecahan amonia dalam sistem hidrotermal pada suhu yang relatif hangat. Tetapi hipotesis lain membantah berdasarkan data yang dikumpulkan oleh instrumen Cassini, kata Neish.

Salah satu hipotesis yang paling mungkin nitrogen atmosfer dihasilkan ketika komet, asteroid, atau objek besar lainnya terhempas ke Titan dengan banyak energi yang melucuti es kaya amonia di permukaannya.

Untuk menguji hipotesis ini, Yasuhito Sekine, planetolog dari University of Tokyo di Kashiwa, Jepang, dan rekannya membuat reaktor kecil yaitu proyektil askelerator laser dari emas, platinum, dan tembaga pada berbagai kecepatan ke dalam campuran amonia beku dan es. Eksperimen menunjukkan tingkat panas dan tekanan yang dihasilkan oleh dampak berkecepatan lebih besar dari 5,5 kilometer per detik secara efisien memecah es amonia menjadi nitrogen, hidrogen, dan uap air.

Sekitar 3,8 miliar hingga 4 miliar tahun yang lalu, form dalam sistem surya tidak henti-hentinya dibombardir oleh sejumlah besar asteroid, komet, dan objek lainnya, periode moniker "Late Heavy Bombardment."

Sekine dan timnya memperkirakan jika Titan dingin dan pengap pada waktu itu, jumlah dan ukuran dampak yang diprediksi untuk Titan sudah cukup untuk menghasilkan sejumlah nitrogen di atmosfer pada hari ini. Dan jika Titan relatif hangat dan dibungkus dalam atmosfer primordial, jubah gas akan pergi dan diganti dengan nitrogen amonia sebagai turunannya. Para peneliti melaporkan ke Nature Geoscience untuk kedua kasus.

"Ini adalah kerja besar dengan hipotesis menarik. Apa yang benar-benar baru di sini adalah mengukur konversi amonia menjadi nitrogen," kata Jonathan Lunine, planetolog di University of Arizona di Tucson.

Lunine mengatakan hipotesis dan eksperimen ini memungkinkan para ilmuwan menghitung apakah amonia Titan bertambah selama pembentukan atau telah lama yang mungkin selama Late Heavy Bombardment oleh komet dan objek-objek dingin lainnya.

Neish mengatakan sebuah roket yang dikirim untuk mengumpulkan sampel komet dan untuk mengukur kadar argon dapat membantu peneliti menentukan sumber atmosfer Titan.
  1. Yasuhito Sekine (Department of Complexity Science & Engineering, University of Tokyo, 5-1-5 Kashiwanoha, Kashiwa 277-8561, Japan) et.al. Replacement and late formation of atmospheric N2 on undifferentiated Titan by impacts. Nature Geoscience, 08 May 2011, DOI:10.1038/ngeo1147
Catherine Neish http://www.lpl.arizona.edu/~cdneish/
Yasuhito Sekine http://www.u-tokyo.ac.jp/
Jonathan I. Lunine http://www.physics.arizona.edu/~lunine/
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment