Planet seukuran Jupiter, yang dikenal sebagai HD 189733b, terlalu panas untuk mendukung kehidupan. Namun observasi Hubble mengajukan bukti terhadap konsep bahwa komponen kimia dasar untuk kehidupan dapat dideksi pada planet yang mengorbit bintang lain. Kandungan organik dapat juga merupakan produk dari proses kehidupan dan keberadaannya di planet yang mirip Bumi suatu saat dapat menyediakan bukti pertama mengenai keberadaan kehidupan di luar Bumi.

Observasi sebelumnya terhadap HD 189733b oleh Hubble dan teleskop antariksa Spitzer telah mendeteksi adanya uap air, sementara di awal tahun ini Hubble telah menemukan metana pada atmosfer planet tersebut.

“Hal ini menarik karena Hubble telah memungkinkan kita melihat molekul-molekul yang menjejak kondisi, kandungan kima, dan komposisi atmosfer di planet lain,” jelas Mark Swain dari Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, AS. “Berkat Hubble, kini kita telah memasuki era dimana kita akan melaju pesat dalam upaya menambah jumlah molekul yang kita ketahui di planet lain.”

Swain dan timnya menggunakan perangkat Near Infrared Camera dan Multi-Object Spectrometer (NICMOS) pada Hubble untuk mempelajari berkas cahaya inframerah yang dipancarkan oleh planet tersebut, yang terletak sejauh 63 tahun cahaya. Gas pada atmosfer planet menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu dari interior planet yang berpijar panas. Mereka mengidentifikasi tidak hanya karbon dioksida, namun juga karbon monoksida. Molekul-molekul tersebut meninggalkan sidik jari spektralnya yang unik dalam radiasi dari planet yang mencapai Bumi. Ini adalah untuk pertama kalinya emisi spektrum near-infrared berhasil didapat dari sebuah planet ekstrasolar.

“Karbon dioksida adalah salah satu fokus yang menggairahkan, karena ini adalah molekul yang apabila berada pada kondisi yang sesuai dapat berhubungan dengan aktifitas biologis seperti yang terjadi di Bumi,” tambah Swain. “Fakta bahwa kami dapat mendeteksinya, dan memperkirakan kelimpahannya, adalah hal yang signifikan dalam upaya jangka panjang untuk mengkarakterisasi planet-planet, baik untuk menentukan bagaimana terbentuknya, maupun apakah planet tersebut dapat menyimpan suatu bentuk kehidupan.”

Co-researcher dari dari University College, London, Dr. Giovanna Tinetti menerangkan bahwa, “Pada planet-planet terestrial di tata surya kita, CO2 memainkan peranan penting dalam stabilitas iklim. Di Bumi, CO2 adalah salah satu bahan baku fotosintesis dan elemen kunci dalam siklus karbon. Observasi kami merepresentasikan kesempatan besar untuk memahami peranan CO2 di atmosfer planet bergas-panas dan beradiasi tinggi.

Observasi jenis ini paling baik dilakukan planet yang mengorbit tegak lurus terhadap Bumi. Planet-planet tersebut secara teratur melintas di depan dan kemudian di belakang bintang induknya (disebut sebagai gerhana). Planet HD 189733b melintas di belakang bintang induknya sekali setiap 2.2 hari. Ini menyediakan kesempatan untuk meneliti berkas cahaya bintang secara tersendiri (saat planet tertutupi) dan dari bintang dan planet secara bersamaan setelah gerhana. Dengan demikian, para astronom dapat mengisolasi emisi dari planet dan membuat analisis kimia yang mungkin dari atmosfer “siang hari” disana.

Dengan cara ini, Swain menjelaskan bahwa ia menggunakan saat gerhana, dimana planet berada dibelakan bintangnya untuk menjejak kondisi planet pada siang hari, yang mengandung bagian terpanas di atmiosfernya. “Kami mulai mencari molekul-molekul dan menentukan seberapa banyak diantaranya yang terlihat berubah antara sisi siang dan sisi malam,” tambah Swain.

Demonstrasi yang sukses terhadap pengamatan dengan panjang gelombang near-infrared yang dipancarkan dari sebuah planet tersebut telah membawa para astronom untuk merencanakan pemakaian teleskop antariksa James Webb (James Webb Space Telescope, JWST) yang akan diluncurkan pada tahun 2013 mendatang. Seperti diketahui, penanda biologis (biomarker) terlihat paling jelas dalam panjang gelombang near-infrared.

Para astronom berencana untuk menggunakan JWST untuk secara spektroskopis melihat keberadaan biomarker di planet terestrial seukuran Bumi, atau “Bumi Super” yang bermassa beberapa kali lebih besar dari Bumi. “Teleskop Webb akan mampu melakukan pengukuran yang lebih sensitif terhadap peristiwa gerhana primer dan sekunder,” tambah Swain.

Rencana Swain berikutnya adalah untuk mencari molekul-molekul di atmosfer planet ekstrasolar lainnya, dan mencoba meningkatkan jumlah molekul yang terdeteksi pada atmosfer planet ekstrasolar. Ia juga berencana akan memanfaatkan molekul-molekul tersebut untuk mempelajari perubahan yang terjadi pada atmosfer planet ekstrasolar guna mempelajari hal-hal terkait kondisi cuaca di dunia yang jauh itu. (www.scitech.ac.uk)

“Kami tidak pernah melihat aurora seperti ini di tempat lain,” jelas Tom Stallard, yang menekuni data Cassini di University of Leicester. “Itu bukan hanya suatu cincin aurora seperti halnya yang telah kita lihat di Jupiter atau Bumi. Aurora ini menutupi area yang sangat luas di sepanjang kutub. Gagasan kami sekarang mengenai apa yang membentuk aurora pada Saturnus memprediksikan bahwa daerah tersebut semestinya kosong, sehingga penemuan sesuatu yang sedemikian cemerlang adalah kejutan yang fantastik.”

Partikel bermuatan yang mengalir di sepanjang medan magnet suatu planet dan kedalam atmosfernya menyebabkan terbentuknya aurora. Di Bumi, partikel bermuatan tersebut berasal dari angin matahari – aliran partikel yang memancar dari Matahari.

Citra Cassini yang memperlihatkan aurora Jupiter dan atomsfer di sekitarnya, diperlihatkan dalam dua panjang gelombang sinar inframerah. (Gambar: NASA/JPL/University of Arizona)

Cincin aurora utama pada Jupiter disebabkan oleh interaksi didalam lingkungan magnetik Jupiter dan memiliki ukuran yang konstan. Sementara itu, aurora utama pada Saturnus, yang disebabkan oleh angin Matahari, ukurannya berubah secara dramatis sesuai dengan intensitas angin Matahari. Namun demikian, aurora yang baru teramati ini tidak cocok dengan katagori-katagori tersebut.

“Fitur aurora yang unik pada Saturnus mengatakan ke kita bahwa ada sesuatu yang spesial dan tak terduga pada magnetosfer planet dan caranya berinteraksi dengan angin matahari serta atmosfer planet,” demikian dikatakan Nick Achilleos, saintis dari tim magnetometer Cassini di University College di London. “Mencoba menjelaskan menyebabkan tidak diragukan lagi akan membawa kita ke gejala fisika yang secara unik bekerja pada lingkungan Saturnus.”

Aurora inframerah baru tersebut nampak di daerah yang tersembunyi dari pandangan Teleskop Antariksa Hubble, yang pernah mengamati aurora ultraviolet Saturnus. Cassini mengobservasinya saat wahana tersebut terbang di dekat daerah kutub Saturnus. Dalam sinar inframerah, aurora tersebut sewaktu-waktu mengisi daerah di sekitar 82° lintang utara sepanjang lingkaran kutub. Aurora ini berubah-ubah secara konstan, bahkan menghilang dalam periode 45 menit. (saturn.jpl.nasa.gov)

Tata surya tersebut mengorbit sebuah bintang muda berdebu yang dinamai HR8799, berjarak 140 tahun cahaya dengan ukuran 1,5 kali Matahari kita. Tiga planet, berukuran berturut-turut sekitar 10, 10, dan 7 kali massa Jupiter mengedari bintang tersebut. Ukuran planet-planet tersebut berkurang sesuai jarak dari bintang induknya, sebagaimana halnya planet-planet raksasa di tata surya kita. Diperkirakan masih ada sejumlah planet lagi yang masih belum dapat teramati.

“Setiap planet ekstrasolar yang telah dideteksi sejauh ini hanya teramati dalam bentuk gerak osilasi (wobble) dalam sebuah grafik. Ini adalah citra pertama dari keseluruhan sistem” jelas Bruce Macintosh, astrofisikawan dari Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), dan salah seorang penulis utama dalam makalah yang diterbitkan pada jurnal Science Express, 13 November lalu. “Kami telah berusaha selama delapan tahun tanpa hasil, dan kini kita telah memperoleh citra dari tiga planet sekaligus.”

Memanfaatkan observasi near-infrared kontras-tinggi dengan teleskop Keck dan Gemini, kelompok peneliti dari LLNL, NRC Herzberg Institute of Astrophysics di Canada, Lowell Observatory, University of California Los Angeles, dan sejumlah institusi lainnya berhasil mengamati ketiga planet yang mengorbit bintang HR8799.

Sejak satu dekade belakangan, para astronom telah mengetahui melalui teknik tidak langsung bahwa Matahari bukanlah satu-satunya bintang dengan planet yang mengorbit.

“Namun kami akhirnya berhasil memperoleh citra sebenarnya dari keseluruhan sistem,” kata Macintosh. “Ini adalah pencapaian penting dalam pencarian dan karakterisasi dari sistem planeter di sekeliling bintang-bintang.”

Citra false-color near-infrared yang diambil oleh teleskop W.M. Keck II dan perangkat optik adaptif. Ketiga planet ditandai sebagai b, c, dan d. Titik-titik berwarna-warni di tengah adalah sisa-sisa dari cahaya terang dari bintang induk setelah citra diproses. (Gambar: LLNL)

“Selama 10 tahun terakhir, beragam teknik pendeteksian planet telah dipakai untuk menemukan lebih dari 200 eksoplanet. Namun semua metode itu memiliki keterbatasan. Kebanyakan teknik dapat mengenali keberadaan sebuah planet berdasarkan pengaruhnya terhadap bintang yang diorbitinya, namun tidak memberikan informasi apapun terhadap planet bersangkutan selain massa dan orbitnya. Selain itu, teknik-teknik yang ada hanya mampu mendeteksi keberadaan planet dengan separasi kecil hingga menengah terhadap bintang induknya — biasanya kurang dari sekitar 5 AU (Astronomical Unit, jarak rata-rata Bumi ke Matahari).

Dalam penemuan baru ini, planet-planet tersebut memiliki separasi 24, 37, dan 67 kali separasi Bumi-Matahari dari bintang induknya. Planet terjauh di sistem tersebut mengorbit di dalam cakram reruntuhan (debris) debu yang serupa dengan yang dihasilkan oleh komet-komet pada daerah Sabuk Kuiper di tata surya kita (diluar garis orbit Neptunus, pada jarak sekitar 30 kali jarak Bumi-Matahari).

“Cakram debu HR8799 adalah salah satu yang paling masif yang mengorbit sebuah bintang berjarak kurang dari 300 tahun cahaya dari Bumi,” demikian menurut Ben Zuckerman dari UCLA.

Dalam beberapa hal, sistem planeter ini terlihat sebagai versi dalam skala yang diperbesar dari sistem tata surya kita dengan bintang induk yang lebih besar dan lebih cemerlang,” Macintosh menambahkan.

Bintang induk dari sistem ini adalah bintang biru cemerlang dari tipe-A. Bintang dari tipe ini biasanya diabaikan dalam survey pencitraan langsung, baik yang berbasis darat maupun antariksa, karena memiliki kontras yang rendah antara bintang yang cemerlang dan planet yang redup. Namun bintang jenis ini memiliki kelebihan dibandingkan Matahari kita: Pada masa-masa awal hidupnya, bintang tersebut dapat menahan cakram material pembentuk planet dalam jumlah besar dan dengan demikian dapat membentuk planet-planet yang lebih masif dengan separasi yang lebih lebar sehingga lebih mudah untuk dideteksi. Berdasarkan studi terkini, bintang tersebut juga diketahui berusia muda – kurang dari 100 juta tahun – yang berarti planet-planetnya masih berpendar akibat panas dari proses formasinya.

“Dengan melihat planet-planet itu secara langsung – memisahkan cahayanya dari cahaya bintang induknya – kita dapat mempelajarinya secara individual dan menggunakan spektroskopi untuk mempelajari sifat-sifat, seperti suhu dan komposisinya,” jelas Macintosh.

“Perbandingan terperinci dengan model teoretis dari atmosfer mengkonfirmasi bahwa ketiga planet tersbut memilki atmosfer yang kompleks dengan awan debu yang memerangkap sebagian panas dan mereradiasikan panas yang lolos,” timpal astronom dari Lowell Observatory, Travis Barman.

Planet-planet tersebut telah dipelajari secara ekstensif memanfaatkan perangkat optik adaptif (adaptive optics) pada teleskop raksasa Keck dan Gemini di Mauna Kea, Hawaii. Optik adaptif memungkinkan para astronom untuk meminimalisasi efek pengaburan (blurring) dari atmosfir Bumi guna menghasilkan citra dengan detail dan resolusi tinggi. LLNL telah membantu membangun sitem adaptif optik generasi awal pada teleskop Keck, teleskop optik terbesar di dunia. Christian Marois, mantan peneliti postdoktoral di LLNL dan penulis utama makalah yang kini bekerja di NRC, mengembangkan teknik pemrosesan komputer tingkat lanjut yang membantu memunculkan planet-planet tersebut dari cahaya terang bintang induknya.

Sementara itu, suatu tim yang dipimpin oleh Macintosh membangun sistem optik adaptif yang lebih canggih yang didesain dari awal untuk menghalangi cahaya dari bintang yang terang dan menampakkan planet yang paling redup sekalipun. Dikenal sebagai Gemini Planet Imager (http://gpi.berkley.edu), sistem ini akan 100 kali lebih sensitif dari instrumen yang ada sekarang dan dapat mengambil citra dari planet serupa Jupiter yang mengorbit bintang dekat.

“Saya kira ada kemungkinan yang sangat besar bahwa ada lebih banyak planet dalam sistem yang sekarang belum dapat kita deteksi,” kata Macintosh. “Satu hal yang membedakan sistem ini daripada kebanyakan planet ekstrasolar yang telah diketahui adalah bahwa HR8799 memiliki planet raksasa di di bagian luar – seperti halnya tata surya kita – dan dengan demikian memiliki ‘ruang’ unntuk planet terrestrial (batuan) yang lebih kecil, yang jauh diluar kemampuan kita untuk melihat, pada bagian dalamnya.” (publicaffairs.llnl.gov)

Salah satu studi, diterbitkan di jurnal Nature pada 17 Juli lalu menunjukkan daerah yang luas dari dataran tinggi purba di Mars, yang meliputi sekitar setengah permukaan planet tersebut, mengandung mineral tanah liat, yang hanya bisa terbentuk apabila terdapat air. Lava vulkanis terkubur dibawah daerah yang kaya akan tanah liat dalam periode yang lebih kering pada sejarah planet itu. Data ini diperoleh dari perangkat Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) dan sejumlah instrumen lainnya pada wahana tersebut.

Mineral yang mirip tanah liat, disebut phyllosilicates, tersebut menyimpan catatan interaksi air dengan batuan dari masa yang dikenal sebagai periode Noachian pada sejarah planet Mars, sekitar 4,6 miliar hingga 3,8 miliar tahun lalu. Periode ini berhubungan dengan masa-masa awal dari tata surya, dimana Bumi, Bulan, dan Mars secara konstan dibombardir oleh komet dan meteorit. Di bumi, batuan dari periode ini sebagian besar telah dihancurkan dalam lempeng tektonik. Sementara di bulan, batuan tersebut terawetkan dengan baik, namun tidak pernah berinteraksi dengan air cair. Batuan Mars yang mengandung phyllosilicates menyimpan catatan yang unik tentang lingkungan dengan air berbentuk cair yang mungkin sesuai untuk mendukung kehidupan pada masa awal tata surya.

Citra dari kawah Jazero, yang diperkirakan pernah menyimpan danau. Aliran sungai purba yang membawa mineral mirip tanah liat (ditunjukkan dalam warna hijau) ke dalam danau membentuk sebuah delta. Tanah liat kemudian mengendap di dasar danau dan dapat mengawetkan materi organik. (Gambar: NASA/JPL/JHUAPL/MSSS/Brown University)

Seperti dijelaskan oleh John Mustard, anggota tim CRISM dari Brown University dan penulis utama studi tersebut, mineral-mineral tersebut menunjukkan adanya keragaman pada lingkungan yang basah di Mars. “Pada kebanyakan lokasi, batuan sedikit terkikis oleh air cair, namun di sejumlah kecil lokasi, batuan tersebut telah sedemikian terkikis, seperti sejumlah besar air telah megalir diantara batuan dan tanah.”

Sementara itu, studi lain yang dipublikasikan pada jurnal Nature Geosciences edisi 2 Juni mengungkapkan bahwa lingkungan basah di Mars berlangsung selama periode yang cukup lama. Ribuan hingga jutaan tahun setelah tanah liat terbentuk, sebuah sistem aliran sungai mengerosi lapisan ini dari dataran tinggi dan mengumpulkannya di sebuah delta, dimana sugai bermuara pada sebuah danau kawah berdiameter sekitar 25 mil (40 km), atau sedikit lebih besar dari danau Tahoe di California.

“Penyebaran tanah liat di dasar danau purba tersebut menunjukkan bahwa genangan air telah ada disana selama ribuan tahun,” jelas Bethany Ehlmann, anggota tim CRISM lainnya dari Brown University. Ehlmann adalah penulis utama dari makalah tentang danau purba pada kawah benturan meteorit, dinamai kawah Jazero, yang terletak di belahan utara Mars. “Tanah liat sangat baik dalam mengawetkan materi organik, hingga sekiranya kehidupan pernah ada di kawasan ini, ada kemungkinan bahwa unsur-unsur kimianya terawetkan di delta.”

Resolusi spasial dan spektral yang dimiliki perangkat CRISM lebih baik daripada spektrometer yang pernah dikirim ke Mars sebelumnya, dan mengungkap variasi dalam jenis dan komposisi mineral phyllosilicate. Dengan mengkombinasikan data dari CRISM dan perangkat Context Imager and High Resolution Imaging Science Experiment yang dibawa wahana yang sama, tim Ehlmann mengidentifikasi tiga golongan utama dari mineral yang berhubungan dengan air yang berasal dari awal periode Noachian. Variasi mineral itu menunjukkan perbedaan proses atau perbedaan tipe lingkungan basah yang telah membentuknya.

Para ilmuwan berniat memanfaatkan data penemuan ini untuk menentukan lokasi pendaratan wahana berikutnya yang akan mencari senyawa kimia organik serta mencari tahu apakah kehidupan pernah berkembang di Mars. (mars.jpl.nasa.gov/mro)

Citra yang dikirimkan wahana Phoenix Mars Lander memperlihatkan material yang berwarna lebih cerah daripada lingkungan sekitarnya di ujung lokasi pengerukan sampel. Hal ini sempat memancing keingin-tahuan para ilmuwan yang terlibat mengenai apakah apakah material tersebut benar-benar es seperti perkiraan selama ini ataukah onggokan garam.

Namun, pengamatan selama beberapa hari menunjukkan bahwa bagian yang berwarna putih tersebut berangsur-angsur menghilang. Dengan demikian, kemungkinan besar material tersebut memang es yang kemudian menguap setelah terpapar suhu yang lebih hangat di permukaan. Garam tak mungkin hilang karena tidak menguap. Demikian seperti dijelaskan oleh Peter Smith, salah satu peneliti utama misi Phoenix.

Citra permukaan Mars yang diambil tanggal 15 Juni (kiri) dan 19 Juni (kanan). Lapisan putih tipis di sebelah kiri terlihat menyusut, diperkirakan akibat penguapan. (Gambar: NASA)

Sekalipun demikian, bukti yang lebih akurat mengenai ada tidaknya es di Mars masih terus digali dengan mempelajari sampel tanah yang didapat. Saat berita ini diturunkan, Phoenix telah selesai melakukan pengambilan sampel dari lokasi dimana bercak putih tersebut ditemui. Sampel tersebut kini sedang dianalisis oleh laboratorium mini pada wahana Phoenix.

Phoenix mendarat di daerah yang dekat dengan kutub utara Mars. Para ilmuwan yakin di bawah permukaan tanah di lokasi pendaratannya terdapat es. Misi utama wahana pendarat milik badan antariksa AS ini membuktikan hal tersebut sekaligus mempelajari apakah lingkungan di planet merah tersebut mendukung keberadaan organisme hidup. (mars.jpl.nasa.gov)

Sinyal radio yang diterima pada 25 Mei pukul 16:53:44 Waktu Pasifik (26 Mei, 06:53:44 WIB) menunjukkan bahwa wahana tersebut berhasil bertahan dalam proses pendaratan yang sulit dan berbahaya, dan telah menyentuh permukaan Mars 15 menit sebelum sinyal diterima. Selisih waktu tersebut adalah saat yang dibutuhkan sinyal dari wahana tersebut untuk melaju dengan kecepatan cahaya menuju Bumi. Konfirmasi ini disambut sorak sorai oleh para anggota tim di Laboratorium Propulsi Jet NASA di Pasadena, California, Lockheed Martin Space Systems di Denver, dan di University of Arizona.

Citra pertama yang diterima dari Phoenix setelah mendarat adalah gambar panel surya wahana tersebut. Citra ini digunakan para pengendali di Bumi untuk memastikan panel surya telah mengembang secara sempurna. Gambar permukaan yang diterima selanjutnya menunjukkan daerah yang relatif datar dengan hanya sedikit bebatuan dan tidak didapati adanya es.

Citra panel surya Phoenix (kiri) dan pemandangan di lokasi pendaratan (kanan)
(Gambar: NASA)

Dalam misi yang direncanakan berlangsung selama 3 bulan kedepan, Phoenix akan mempelajari lapisan es yang ada dibawah permukaan tanah di planet merah tersebut. Wahana ini membawa instrumen ilmiah khusus untuk menganalisis apakah lapisan es tersebut di suatu waktu pernah meleleh dan apakah terdapat bahan kimia organik pada lapisan tanah beku di Mars. Keduanya adalah pertanyaan kunci dalam mengevaluasi apakah lingkungan Mars pernah mendukung bentuk kehidupan mikrobial.

Phoenix dikembangkan berdasarkan wahana yang semula direncanakan untuk dikirim pada 2001, namun kemudian dibatalkan menyusul kegagalan pendaratan wahana serupa pada 1999. Para peneliti yang mengusulkan misi Phoenix pada 2002 melihat wahana yang tak terpakai itu sebagai suatu kesempatan ilmiah. Sebelumnya, di tahun yang sama, wahana Mars Odyssey menemukan sejumlah besar es air yang tersimpan dibawah permukaan pada darah lintang tinggi di Mars. NASA kemudian memilih proposal Phoenix diantara 24 proposal lain sebagai misi lanjutan ke Mars.

Phoenix juga akan mempelajari aspek lainnya dari tanah dan atmosfer Mars menggunakan kemampuan peralatan yang belum pernah digunakan sebelumnya, termasuk seperangkat stasiun cuaca yang dibuat di Canada. (mars.jpl.nasa.gov)

Pergerakan salju besi ini bertanggung jawab terhadap medan magnet misterius di Merkurius, demikian seperti dijelaskan para peneliti dari University of Illinoiss dan Case Western Reserve University. Dalam paper yang diterbitkan April lalu di jurnal Geophysical Research Letters, para ilmuwan menjelaskan hasil pengukuran laboratorium dan permodelan yang meniru kondisi yang diyakini berlangsung pada inti Merkurius.

“Inti Merkurius yang bersalju membuka skenario baru dimana peristiwa konveksi dapat memicu dan menghasilkan medan magnet global,” demikian dijelaskan geolog dari University of Illinoiss, Prof. Jie (jackie) Li. “Penemuan kami memiliki implikasi langsung pada pemahaman terhadap sifat dan evolusi inti Merkurius dan hal serupa pada planet dan bulan lainnya.”

Merkurius, planet terdalam di tata surya, adalah satu-satunya planet terestrial selain Bumi yang memiliki medan magnet global. Ditemukan pada 1970 oleh wahana NASA, Mariner 10, medan magnet global Merkurius 100 kali lebih lemah daripada Bumi. Sebagian besar permodelan yang ada masih belum dapat menjelaskan medan magnet selemah itu.

Tersusun sebagian besarnya oleh besi, inti Merkurius juga diduga mengandung sulfur (belerang), yang memiliki titik leleh lebih rendah dari besi dan memiliki peranan penting dalam membentuk medan magnet planet tersebut.

“Pengukuran terakhir oleh radar di Bumi terhadap gerak rotasi Merkurius mengungkap adanya sedikit goncangan pada gerak planet tersebut yang menunjukkan bahwa sebagian inti planet berada dalam bentuk cair,” jelas Bin Chen, mahasiswa pascasarjana University of Illinoiss, penulis utama paper tersebut. “Namun karena ketiadaan data seismologis dari planet tersebut, kami hanya mengetahui sedikit mengenai permukaannya.”

Untuk lebih memahami sifat-sifat fisik inti Merkurius, para peneliti memanfaatkan perangkat multi-landasan untuk mempelajari perilaku lelehan dari campuran besi-sulfur pada tekanan dan suhu tinggi.

Pada setiap eksperimen, sampel besi-sulfur dipadatkan pada tekanan tertentu dan dipanaskan pada suhu tertentu pula. Sampel tersebut kemudian didinginkan, dibagi menjadi dua, dan dianalisis masing-masing dengan pindaian (scanning) mikroskop elektron dan perangkat electron probe microanalyzer.

“Pendinginan yang sangat cepat mengawetkan tekstur sampel, yang mengungkap pemisahan antara fase padat dan cair serta kandungan sulfur pada tiap fase,” jelas Chen. “Berdasarkan hasil eksperimen ini, kita dapat menyimpulkan apa yang terjadi di inti Merkurius.”

Inti Merkurius nampaknya mencurahkan hujan salju besi pada dua zona yang terpisah, demikian dilaporkan para peneliti. Ini adalah kondisi yang unik diantara planet maupun bulan terestrial di tata surya.

“Penemuan kami menyediakan konteks baru terhadap bagaimana data observasi dari wahana MESSENGER milik NASA akan diposisikan di masa depan,” terang Li. “Sekarang kami dapat mengaitkan kondisi fisik planet terdalam (tata surya) kita dengan formasi dan evolusi planet-planet terestrial pada umumnya.” (www.news.uiuc.edu)

Ben R. Oppenheimer, asisten kurator pada Departemen Astrofisika di museum tersebut, beserta para koleganya memanfaatkan perangkat kronograf “Lyot Project” yang terpasang pada teleskop milik Angkatan Udara Amerika Serikat di Maui, Hawaii, untuk merekonstruksi citra material yang nampaknya bergabung membentuk suatu objek dari awan gas dan debu yang melingkupi AB Aurigae, sebuah bintang yang telah cukup dikenal oleh para astronom. Objek itu, bisa jadi berupa planet ataupun kerdil coklat (brown dwarf) — objek dengan massa diantara massa bintang dan planet. Kerdil coklat telah ditemukan mengitari sejumlah bintang sejak Oppenheimer pertama kali menemukan objek semacam ini pada 1995.

Hasil penelitian mereka, yang telah diterima untuk diterbitkan pada Astrophysical Journal pada bulan Juni mendatang, merepresentasikan langkah kedepan yang signifikan dalam pencitraan langsung (direct imaging) dan studi terhadap planet ekstrasolar, yang mengorbit bintang selain Matahari, dan akan membantu menyempurnakan teori mengenai pembentukan planet dan objek kerdil coklat.

Objek yang terlihat membentuk dari gas dan debu di sekeliling bintang AB Aurigae (Gambar: The Lyot Project)

Menurut manajer program NSF, Julian Christou, riset ini dikembangkan berdasarkan sukses Oppenheimer sebelumnya dalam mendeteksi kerdil coklat dan sejumlah cakram material sisa keruntuhan bintang (debris), dengan memanfaatkan cermin sekunder yang telah dikembangkan dan dipasang pada fasilitas teleskop pada 2006. Citra yang diperoleh dapat memberikan jawaban dari pertanyaan terbesar yang belum terpecahkan: bagaimana cakram tebal dari debris dan gas berevolusi menjadi daerah berdebu yang tipis dengan planet-planetnya. Bintang muda biasanya menyimpan material yang berlimpah yang terperangkap oleh tarikan gravitasinya. Material ini dari waktu ke waktu mengumpul dan akhirnya membentuk diri menjadi cakram. Para astronom meyakini bahwa planet-planet terbentuk dari cakram semacam ini.

Citra yang dibuat oleh tim Oppenheimer menunjukkan ruang kosong berbentuk tapal kuda dengan sesuatu yang cemerlang yang tampak sebagai sebuah titik pada ruang kosong tersebut.

“Sedikitnya material disana bisa jadi dikarenakan pembentukan suatu planet yang menghisap material kedalamnya, lantas bergabung membentuk apa yang terlihat sebagai titik kecil pada citra, dan membersihkan material yang melingkupinya,” jelas Oppenheimer. Hal ini bisa dipandang sebagai indikasi pembentukan suatu objek, entah planet ataukan kerdil coklat.

AB Aurigae telah dipelajari secara cukup baik karena merupakan sebuah bintang muda, dengan usia antara 1 hingga 3 juta tahun, dan dengan demikian dapat menyediakan informasi mengenai bagaimana cakram debris yang tebal yang kaya akan gas berevolusi menjadi daerah berdebu yang tipis dengan planet-planet. Pengamatan terhadap bintang-bintang yang sedikit lebih tua dari AB Aurigae menunjukkan bahwa pada satu titik, gas telah menghilang, namun tidak ada yang mengetahui bagaimana hal itu terjadi. AB Aurigae berada pada fase menengah, dimana gas mulai menghilang dari pusatnya, dengan meninggalkan sisa berupa debu.

“Observasi yang lebih rinci terhadap bintang ini dapat membantu menjawab pertanyaan mengenai bagaimana suatu planet terbentuk, dan membuka kemungkinan untuk menguji teori-teori yang ada,” demikian Oppenheimer. Apabila objek itu adalah kerdil coklat, maka pemahaman kita terhadapnya mesti diperbarui, kerdil coklat selama ini diyakini tidak dapat membentuk dalam material sirkumstellar. (www.nsf.gov/news)

Menurut Ralph Lorentz, ilmuwan radar Cassini yang juga merupakan penulis utama paper tersebut, Titan memiliki permukaan yang paling bervariasi, aktif, dan mirip Bumi dibanding objek lain di tata surya. Permukaan Titan didominasi oleh bukit pasir organik, danau, kanal serta pegunungan.

Para ilmuwan dan teknisi radar Cassini telah mengumpulkan data citra dari 19 perlintasan Cassini dengan Titan antara Oktober 2005 hingga Mei 2007. Radar Cassini mampu menembus atmosfer Titan yang terdiri atas awan tebal yang kaya akan metana tersebut dan menyingkap fitur-fitur permukaan yang belum pernah terlihat sebelumnya beserta posisinya secara akurat.

“Kami meyakini bahwa sekitar 100 kilometer (62 mil) dibawah permukaan yang didominasi es dan elemen organik itu tersembunyi lautan yang terdiri dari air cair bercampur amonia,” demikian ditegaskan Bryan Stiles dari Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California. Stiles adalah salah satu penulis paper tersebut.

Menggunakan data dari observasi radar tahap awal, para ilmuwan menentukan 50 lokasi unik pada permukaan Titan, dan kemudian mencari data dari lokasi yang sama yang diamati oleh Cassini pada perlintasan terakhirnya dengan Titan. Mereka menemukan beberapa fitur pada permukaan yang telah bergeser dari posisinya hingga sejauh 19 mil. Penjelasan yang paling mungkin dari pergeseran ini adalah karena permukaan yang terdiri dari es tersebut mengapung diatas lautan sehingga memudahkannya untuk bergerak.

Mempelajari Titan adalah salah satu sasaran utama misi Cassini-Huygens, karena bulan Saturnus tersebut mungkin menyimpan senyawa-senyawa kimia yang memicu berkembangnya kehidupan di Bumi. (nasa.gov/cassini)

Hal ini terungkap dalam konferensi Lunar and Planetary Science ke-39 di Houston, Texas, AS, baru-baru ini. Dugaan tersebut tersebut didasari atas perhitungan yang dilakukan Errina Chen dan Francis Nimmo dari Universitas California, Santa Cruz, AS. Aliran arus hangat dari bawah merupakan alasan terbesar suhu yang lebih hangat di sekitar patahan raksasa Ithaca Chasma.

Para peneliti berpendapat orbit Tethys terhadap Saturnus awalnya berinteraksi dengan bulan lainnya, Dione, sehingga terjadi gejolak di bawah lapisan keraknya yang membentuk aliran hangat ke atas. Namun, karena kondisi tertentu, interaksi tersebut terpisah sama sekali dan Tethys terus mendingin. Pembekuan air di dalamnya memberikan gaya dorong ke permukaan sehingga menyebabkan keretakan. Air diperkirakan pernah berada sekitar 100 kilometer di bawah permukaan, namun, kedalaman yang sebenarnya masih belum diketahui secara pasti.

Tethys selama ini dikelompokkan ke dalam objek-objek berlapis es di tata surya yang diperkirakan mengandung kantung air di bawah permukaannya saat ini maupun di masa lalu. Masuk dalam kelompok ini, adalah bulan Jupiter, Europa dan Callisto. Bulan Planet Saturnus lainnya, Enceladus sempat diduga juga memiliki lautan. (news.bbc.co.uk)