Phobos dan Deimos, Sepasang Bulan Planet Merah

Kredit gambar: NASA/JPL-Caltech/GSFC/ Universitas Arizona

Tinjauan

Asaph Hall hampir menyerah dalam upaya pencarian bulan-bulan Mars yang membuatnya frustasi pada suatu malam bulan Agustus tahun 1877, tetapi istrinya Angelina terus mendesak. Hall akhirnya menemukan Deimos malam berikutnya dan Phobos enam malam kemudian.

94 tahun kemudian, pesawat antariksa Mariner 9 NASA memperoleh visi sepasang bulan Mars yang jauh lebih baik. Fitur paling dominan yang terlihat di Phobos adalah kawah selebar 10 kilometer, hampir setengah ukuran bulan itu sendiri. Kawah ini diberi nama Stickney, nama gadis Angelina istri Asaph Hall.

Sepasang bulan Mars tergolong sebagai satelit alami terkecil di tata surya. Ukuran Phobos sedikit lebih besar daripada Deimos dan mengorbit hanya 6.000 kilometer di atas permukaan Mars. Tidak ada yang mengetahui bagaimana sebuah bulan dapat mengorbit sedekat itu dengan planet induk. Phobos mengitari Mars tiga kali sehari, sedangkan Deimos yang mengorbit lebih jauh membutuhkan waktu 30 jam untuk menyelesaikan satu kali orbit.

Phobos mendekati Mars secara perlahan, sekitar 1,8 meter setiap satu abad. Dalam waktu 50 juta tahun, Phobos akan jatuh ke Mars atau terkoyak dan membentuk cincin puing-puing bebatuan di sekeliling Planet Merah.

Jika seseorang berdiri di permukaan Phobos yang menghadap Mars, sebagian besar pemandangan langit Phobos akan didominasi oleh Mars. Dan mungkin seseorang akan berdiri di sana, mengingat para ilmuwan telah membahas kemungkinan salah satu bulan Mars sebagai basis bagi para astronot untuk mengamati Planet Merah dan meluncurkan robot ke permukaan, sementara mereka tetap terlindung dari radiasi berbahaya Matahari dan sinar kosmik selama hampir dua pertiga setiap orbit.

Seperti Bulan yang mengorbit Bumi, Phobos dan Deimos mengalami pengucian pasang surut, berarti hanya satu sisi yang selalu menghadap planet induk. Fitur sepasang bulan sangat didominasi oleh kawah dampak benturan asteroid, tertutup debu dan bebatuan longgar. Phobos dan Deimos adalah dua anggota tata surya dengan albedo tergelap. Komposisi mereka terdiri dari batuan kaya karbon bercampur es dan mungkin adalah asteroid yang ditangkap gaya gravitasi Mars.

Gaya gravitasi Phobos hanya 1/1000 gravitasi Bumi. Seorang dengan bobot 68 kilogram di Bumi akan setara dengan bobot 68 gram di Phobos. Mars Global Surveyor NASA juga telah mengungkap bukti tanah longsor, termasuk bebatuan dan debu yang jatuh kembali ke permukaan Phobos setelah terlempar keluar oleh dampak benturan.

Krisis Identitas

Dari keempat planet berbatu tata surya, hanya Mars yang memiliki lebih dari satu bulan. Dua satelit alami ini jauh lebih kecil daripada Bulan, satelit alami Bumi, dan menimbulkan sejumlah pertanyaan tentang tahap awal pembentukan tata surya.

Phobos dan Deimos cenderung menyerupai asteroid daripada bulan, Phobos hanya berukuran 22 kilometer, sedangkan Deimos 13 km.

Komposisi Phobos dan Deimos didominasi oleh material chondrites berkarbon tipe I atau II, mirip dengan unsur yang kerap ditemukan di asteroid. Bukannya bulat, bentuk mereka yang memanjang membuat mereka lebih mirip asteroid.

Bahkan apabila diamati dari permukaan Mars, Phobos dan Deimos sama sekali tidak terlihat seperti sebuah bulan. Deimos yang jaraknya lebih jauh cenderung terlihat seperti bintang di langit malam. Bersinar paling terang saat fase purnama, Deimos terlihat seperti Venus di langit Bumi. Sedangkan Phobos mengorbit lebih dekat daripada bulan-bulan lain di tata surya, hanya terlihat sepertiga Bulan purnama Bumi di langit Mars.

Phobos mengorbit Mars dari jarak hanya 6.000 km. Permukaannya tampak morat-morit, diduga karena dampak tumbukan dengan Mars. Dalam satu hari, Phobos tiga kali mengelilingi Mars, melesat melintasi langit Mars setiap kurang lebih empat jam dari barat ke timur.

Deimos mengorbit lebih jauh, dari jarak yang cenderung tetap, 20.069 km, dan membutuhkan waktu sekitar 30 jam untuk satu kali mengitari Mars. 30 jam Mars sama dengan satu hari lebih sedikit.

Kamera High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) yang terpasang di Mars Reconnaissance Orbiter NASA mengambil dua gambar Phobos, bulan terbesar Mars, dalam selisih waktu 10 menit pada tanggal 23 Maret 2008.
Kredit gambar: NASA/JPL/Universitas Arizona

Asal Usul

Karena komposisi dan bentuknya yang aneh, para ilmuwan sejak dulu menduga mereka adalah asteroid. Gravitasi kuat Jupiter bisa saja mendorong mereka ke orbit Mars dan ditangkap oleh gaya gravitasi Planet Merah.

Namun lintasan orbit mereka mungkin menyanggah prediksi ini. Lintasan orbit sepasang bulan selalu stabil dan hampir melingkar di sekitar planet induk. Objek yang ditangkap oleh gaya gravitasi sebuah planet cenderung bergerak tidak teratur. Penjelasan atmosfer Mars yang memperlambat pergerakan dan menempatkan mereka di orbit saat ini dianggap kurang kuat, karena lapisan atmosfer Mars sangat tipis.

Penjelasan aternatif menggagas Phobos dan Deimos terbentuk dari sisa-sisa material yang membentuk Mars. Gaya gravitasi berpotensi mengumpulkan sisa-sisa material untuk menjadi sepasang satelit alami yang berbentuk aneh.

Atau Phobos dan Deimos mungkin terbentuk sebagaimana fenomena ganas yang membentuk Bulan kita. Tabrakan dahsyat kerap terjadi selama sejarah awal tata surya, yang menyebabkan fragmen-fragmen kecil dari Mars terlempar ke luar angkasa, lalu gaya gravitasi menarik dan mengumpulkan mereka menjadi Phobos dan Deimos. Tidak menutup kemungkinan, sepasang bulan Mars dihasilkan oleh tabrakan antara Mars dengan sebuah objek yang berukuran cukup besar, menyisakan Phobos dan Deimos sebagai saksi bisu fenomena ganas.

Sebuah proposal terbaru tentang asal usul Phobos dan Deimos menggabungkan dua kemungkinan terakhir. Menurut para peneliti, tabrakan antara sebuah objek berukuran besar dengan planet Mars, pernah menyebar puing-puing batu menjadi cincin yang melingkari Mars, yang selanjutnya menyatu karena gaya gravitasi untuk menjadi sepasang bulan.

“Menyelesaikan teka-teki untuk mengungkap proses yang membentuk sepasang bulan Mars akan membantu kita untuk lebih memahami bagaimana sistem planet terbentuk di tata surya, termasuk sistem planet yang mengorbit bintang lain,” kata Administrator Asosiasi Direktorat Misi Sains NASA Thomas Zurbuchen dalam sebuah pernyataan.

Penemuan

Dulu para ilmuwan pernah menganggap Mars tidak memiliki bulan. Johannes Kepler memang pernah mengajukan kemungkinan dua bulan di sekitar Planet Merah, tetapi hanya berdasarkan sudut pandang numerik; Bumi memiliki satu bulan dan Jupiter pada saat itu diketahui memiliki empat bulan, jadi Mars yang berada di antara Bumi dan Jupiter kemungkinan memiliki dua bulan.

Pada tahun 1877, astronom Amerika Serikat Asaph Hall menemukan sepasang bulan yang mengorbit Mars. Hall menemukan Deimos pada tanggal 12 Agustus dan Phobos pada tanggal 18 Agustus.

Hall menyematkan nama putra kembar Ares, dewa perang Yunani kepada mereka, yaitu yaitu Phobos (penebar ketakutan) dan Deimos (penebar teror). Ares adalah nama lain Mars dalam mitologi kuno Romawi.

Tidak seperti Phobos dan Deimos yang selalu setia menemani Ares di medan pertempuran, Phobos justru bergerak melingkar mendekati Mars 1,8 meter setiap abad. Dalam waktu 50 juta tahun, Phobos akan jatuh ke Mars atau terkoyak menjadi cincin puing-puing batu di sekitar Mars. Guratan besar di permukaan mungkin adalah tanda-tanda awal terkoyaknya Phobos, menurut hasil sebuah penelitian yang digelar pada tahun 2015, meskipun banyak ilmuwan yang menduga fitur guratan adalah bekas lekukan ketika Phobos terlempar dari Mars.

“Kami pikir Phobos sudah memulai proses ini, tanda pertama adalah lekukan-lekukan di permukaannya,” ungkap penanggung jawab studi Terry Hurford dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Maryland.

Sebaliknya, Deimos akan bergerak menjauhi Mars secara perlahan.

Deimos, bulan terkecil Mars, diabadikan oleh kamera High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) yang terpasang di Mars Reconnaissance Orbiter NASA. Diameter Deimos sekitar 13 km.
Kredit gambar: NASA/JPL-Caltech/Universitas Arizona

Eksplorasi

Meskipun tidak ada misi eksplorasi yang menargetkan Phobos dan Deimos sebagai tujuan utama, beberapa pesawat antariksa telah mengabadikan gambar mereka selama terbang lintas. Yang pertama adalah pesawat antariksa Mariner 9 NASA yang mengorbit Mars pada tahun 1971. Mariner 9 mengambil foto mereka dari kejauhan, sekaligus mengungkap bentuk Phobos dan Deimos yang mirip kentang.

Beberapa pengorbit Mars lainnya juga telah melakukan observasi, termasuk pengorbit Viking NASA (1970-an dan 1980-an), misi Phobos 2 Soviet (1980-an), Mars Global Surveyor NASA (1990-an dan 2000-an), misi Mars Express Eropa (2000-an) dan MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution mission) NASA. Rusia pernah meluncurkan pesawat antariksa Phobos-Grunt untuk menjelajahi Phobos pada tahun 2011, tetapi terjebak di orbit Bumi dan jatuh kembali ke Bumi pada tahun 2012.

Meskipun jajaran rover di permukaan Mars tidak dapat mendekati sepasang bulan, mereka masih dapat mengambil gambar dari permukaan. Rover Spirit, Oppurtunity dan Curiosity besutan NASA telah mengumpulkan galeri gambar Phobos dan Deimos. Secara khusus, Curiosity telah mendokumentasikan Phobos dan Deimos dalam format foto dan video, termasuk rekaman video ketika Phobos menutupi Matahari.

Ada pula beberapa misi eksplorasi yang diusulkan, terutama untuk Phobos. Program Innovative Advanced Concepts NASA yang menyandang dana gagasan futuristik, mengajukan proposal untuk mengeksplorasi permukaan Phobos dengan rover mirip landak.

Pada tahun 2024, Badan Eksplorasi Antariksa Jepang (JAXA) ingin meluncurkan misi Mars Moons eXploration (MMX) untuk mengunjungi Phobos dan Deimos. MMX akan mendarat di permukaan Phobos dan mengumpulkan sampel untuk dibawa kembali ke Bumi pada tahun 2029.

“Memahami proses yang membentuk Phobos dan Deimos telah menjadi tujuan komunitas planetologi selama bertahun-tahun,” pungkas David Lawrence, kepala tim misi pengembangan salah satu instrumen MMX dari Laboratorium Fisika Terapan Universitas John Hopkins.

Ditulis oleh: Staf www.nasa.gov, dan Nola Taylor Redd, kontributor www.space.com

Sumber: Overview Mars Moons dan Facts About Phobos & Deimos

Artikel terkait: Teori Tunggal Mungkin Dapat Memecahkan Tiga Misteri Mars

#terimakasihgoogle