Debu Partikel Garam Reservoir Cair Bawah Tanah Bulan Enceladus

Tinuku
News KeSimpulan.com - Debu garam titik poin lautan bawah tanah di Bulan Saturnus. Cassini probe menerobos debu berair keluar dari bulan Enceladus yang dingin.

Wahana ruang angkasa NASA yang pada tahun 2005 menemukan debu mengandung air dari permukaan Enceladus, bulan es Saturnus, telah menemukan bukti kuat bahwa debu berasal dari reservoir air asin di bawah tanah.

Pada tahun 2008 dan 2009 Cassini menerobos debu-debu yang berasal dari wilayah kutub selatan bulan dan sampel di dalamnya. Analisis yang dilaporkan ke Nature menunjukkan komposisi sampel debu dari suatu formasi yang cukup besar yaitu air bawah tanah.

Instrumen serbaguna Cassini tidak dirancang untuk melakukan pengukuran dan pada kenyataannya misi seharusnya sudah berakhir sebelum flyby, namun pensiun ditunda dan beberapa penerbangan mengendus aroma ejecta geyserlike.

Sejak temuan pertama, debu telah diketahui kaya uap air, tetapi dari mana asalnya tetap teka-teki. Bahkan tidak adanya reservoir cair bawah tanah, uap air dapat berasal dari beberapa es yang melimpah di Enceladus yang langsung bersublimasi dalam ruang vakum atau terurai dari padatan terhidrasi yang disebut clathrates.

Sementara reservoir cair yang kontak dengan core batuan bulan harus mengandung larutan garam, sublimasi es atau pembusukan clathrates menjadi tidak efisien untuk menghasilkan segumpal garam.

Frank Postberg, fisikoplanetolog dari Heidelberg University dan Max Planck Institute for Nuclear Physics di Heidelberg, Jerman, dan rekannya mengumpulkan beberapa pendukung untuk hipotesis air asin pada tahun 2009 ketika mereka menunjukkan beberapa partikel di cincin E Saturnus adalah kaya garam.

Cincin E mendapat umpan debu dari Enceladus sehingga butiran garam berasal dari es bulan dimana hipotesis laut bawah tanah mendalilkan keluar menuju ring sebagai semburan air laut secara beku. Tetapi butir garam hanya sebagian kecil dari partikel di cincin E, hipotesis laut hampir terkunci.

Analisis baru dari data Cassini, Postberg menemukan hampir semua konsentrasi partikel garam di cincin yang berada di dekat sumber debu adalah es asin.

"Lebih dari 99 persen es yang dipancarkan kaya garam, membuat kasus lebih kuat [untuk laut], dan tidak dalam sublimasi es," kata Postberg.

Butiran kaya garam adalah berat dan cenderung jatuh kembali ke permukaan, kurangnya relatifitas di dalam cincin Saturnus E dibandingkan partikel yang lebih ringan yaitu partikel bebas garam.

"Mereka menangkap butiran es garam ini ketika terbang melewati cincin E. Sekarang hampir semuanya asin. Ini membuat kasus bahwa butiran berasal dari beberapa reservoir cair tidak akan terelakkan," kata Francis Nimmo, planetolog dari University of California di Santa Cruz, yang tidak terlibat dalam studi baru.

Enceladus, bulan dingin dengan diameter hanya 500 kilometer bisa menjadi salah satu dari beberapa bulan di tata surya yang memiliki lapisan air cair bawah tanah. Beberapa bukti telah mengisyaratkan laut bawah tanah di Titan, bulan Saturnus yang jauh lebih besar, serta Ganymede, Callisto dan Europa, tiga bulan terbesar di Jupiter, dan Triton di Neptunus.

Tetapi reservoir Enceladus seperti agak tidak pasti. Kandungan garam menyiratkan form air kontak dengan core batuan yang menunjukkan lapisan padat Enceladus hingga puluhan kilometer di bawah permukaan, tetapi uap melarikan diri pada titik-titik permukaan yang menguap dari kedalaman dangkal di banyak wilayah.

"Anda memiliki laut di kedalaman antarmuka es dan core batuan. Tetapi harus terhubung dengan reservoir yang hanya beberapa ratus meter di bawah permukaan," kata Postberg.

Skala dan kompleksitas hipotesis jalur pipa ini menimbulkan beberapa pertanyaan.

"Gua ini harus benar-benar besar dan dalam, kemudian terhubung secara rumit dengan lautan dan dengan permukaan," kata Nicholas Schneider, planetolog dari University of Colorado di Boulder.

Schneider mengatakan deteksi garam dalam debu memang konsisten dengan sumber cairan, tetapi geofisika perlu deskripsi yang layak untuk struktur internal yang berair.

"Setelah semua, kita benar-benar menggunakan debu untuk memberitahu apa yang terjadi di dalam, dan tidak ada orang yang akan bertaruh. Kita mengamati Enceladus sedikit meludah ke atas, tetapi hal itu tidak memberitahu kita adanya bayi di dalam!" kata Schneider.

Pertanyaan lain adalah bagaimana bulan es kecil seperti Enceladus dapat mempertahankan form besar air cair. Energi pasang surut yang dihasilkan oleh orbit di sekitar Saturnus memberikan pemanasan, tetapi tidak cukup untuk menjaga sejumlah besar air dari pembekuan selama miliaran tahun.

"Pertanyaan besar yang kita masih tidak memiliki jawaban yaitu bagaimana lautan bertahan hidup untuk waktu geologi? Kemungkinan besar jawabannya bukan lautan global tetapi lebih pada laut regional," kata Nimmo.

Dengan kata lain, panas pasang surut Enceladus dapat terkonsentrasi pada wilayah kutub selatan, memungkinkan reservoir lokal cairan ada pada bulan beku. Mungkin Cassini yang telah menjelajahi Saturnus sejak tahun 2004 akan memberikan jawaban lebih banyak tentang dunia es misterius di tahun-tahun mendatang dan misi pesawat yang rencanannya dipensiunkan di tahun 2008 telah diperpanjang hingga 2017.
  1. F. Postberg (Institut für Geowissenschaften, Universität Heidelberg, 69120 Heidelberg, Germany; Max-Planck-Institut für Kernphysik, 69117 Heidelberg, Germany) et.al. A salt-water reservoir as the source of a compositionally stratified plume on Enceladus. Nature, 22 June 2011, DOI:10.1038/nature10175
  2. Candice J. Hansen (Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA 91109, USA) et.al. Enceladus' Water Vapor Plume. Science, Vol.311 no.5766 pp.1422-1425, 10 March 2006, DOI:10.1126/science.1121254
  3. Susan W. Kieffer (Department of Geology, University of Illinois at Urbana–Champaign, 1301 West Green Street, Urbana, IL 61801, USA) et.al. A Clathrate Reservoir Hypothesis for Enceladus' South Polar Plume. Science, Vol.314 no.5806 pp.1764-1766, 15 December 2006, DOI:10.1126/science.1133519
Frank Postberg http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/~b53/postberg.htm
Francis Nimmo http://www.es.ucsc.edu/~fnimmo/
Nick Schneider http://lasp.colorado.edu/~nick/

Gambar : NASA
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment