 |
| Europa, bulan Jupiter. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute |
Beberapa dekade yang lalu, fiksi ilmiah telah
menawarkan skenario hipotetis, bagaimana jika kehidupan asing berkembang
di lautan yang berada di bawah permukaan es Europa? Gagasan menarik yang dianggap memiliki basis sains cukup kuat, telah menyalakan imajinasi
banyak orang, baik di dalam maupun di luar komunitas sains, yang begitu berharap kita
bisa menemukan kehidupan di luar Bumi.
Dari berbagai observasi yang dilakukan
menggunakan teleskop berbasis darat, para ilmuwan telah mengumpulkan data permukaan Europa yang didominasi es air, termasuk bukti kuat lautan
air cair atau es cair di bawah permukaan.
Pada tahun 1979, pesawat antariksa Voyager 1
dan 2 NASA yang melewati sistem planet Jupiter (Jovian) telah mengumpulkan
informasi berharga pertama terkait kandungan air cair dalam jumlah besar di
Europa. Ditambah data yang dikumpulkan oleh pesawat antariksa Galileo dan
teleskop berbasis antariksa, para ilmuwan semakin meyakini eksistensi lautan Europa.
Para ilmuwan menduga lapisan es setebal 15-25 kilometer mengapung di atas lautan sedalam 60-100 kilometer. Oleh karena itu, meskipun hanya berukuran seperempat diameter Bumi, Europa mungkin
mengandung air dua kali lipat banyak daripada seluruh lautan di Bumi. Samudera
raya Europa yang luas dan dalam dianggap sebagai tempat paling menjanjikan di
tata surya untuk menemukan kehidupan sebab memiliki lingkungan ideal bagi
beberapa wujud kehidupan mikroba di luar Bumi.
Sebuah pesawat antariksa yang melintas cukup
dekat bahkan bisa mencicipi lautan Europa tanpa harus mendarat di permukaan, mengingat lautan Europa mungkin mengepul ke luar angkasa. Meskipun tidak ada
satupun kepulan air yang telah diamati oleh pesawat antariksa Galileo saat
meneliti sistem Jupiter pada tahun 1990-an, observasi terbaru menggunakan Teleskop Antariksa Hubble NASA dan analisis ulang terhadap beberapa data yang
dikumpulkan misi Galileo, mengindikasikan kepulan-kepulan tipis air yang bocor hingga
160 kilometer di atas permukaan Europa.
Jika memang benar dan jika sumbernya terkait
lautan Europa, sebuah pesawat antariksa bisa menempuh perjalanan melalui kepulan-kepulan
air untuk mengumpulkan sampel dan menganalisisnya dari orbit. Pesawat antariksa
Cassini melakukan hal serupa di Enceladus, salah satu bulan Saturnus, yang juga diketahui
memiliki lautan dan mengepulkan air ke luar angkasa.
Meskipun Europa tidak mengeluarkan sampel
gratis ke luar angkasa, lautan Eropa tepat berada di bawah lapisan es. Ketika lapisan
es mengalami distorsi gaya pasang surut gravitasi, es yang lebih hangat dan
kurang padat akan naik dan membawa sampel laut ke permukaan. Pesawat antariksa
bisa menganalisisnya dari jauh menggunakan instrumen inframerah dan
ultraviolet. Para ilmuwan kemudian dapat mempelajari komposisi air untuk
menentukan apakah lautan Europa ramah terhadap beberapa bentuk kehidupan.
Nama Europa diadopsi dari seorang wanita dari
mitologi kuno Yunani yang diculik oleh Zeus, atau Jupiter dalam mitologi kuno Romawi.
Ukuran dan Jarak
Dengan diameter khatulistiwa 3.100 kilometer,
ukuran Europa sekitar 90% ukuran Bulan, satelit alami Bumi. Jika kita bisa
mengganti Bulan dengan Europa, maka Europa akan terlihat seukuran Bulan di
langit Bumi, tetapi akan bersinar lebih terang. Sebagian besar komposisi permukaan adalah es air, oleh karena itu Europa memantulkan cahaya Matahari 5,5 kali lebih kuat
daripada Bulan.
Europa mengorbit Jupiter dari jarak sekitar
671.000 kilometer, sekaligus mengorbit Matahari dari jarak sekitar 780 juta
kilometer atau 5,2 AU. 1 AU adalah jarak Bumi-Matahari. Dibutuhkan waktu
sekitar 45 menit agar cahaya Matahari dapat mencapai Europa, karena itu cahaya
Matahari sekitar 25 kali lebih redup di Jupiter dan Europa daripada di Bumi.
Orbit dan Rotasi
Europa mengorbit Jupiter setiap 3,5 hari sekali
dan mengalami penguncian pasang surut, berarti satu sisi yang sama selalu menghadap
Jupiter secara permanen. Bersama sistem Jupiter, Europa membutuhkan waktu
sekitar 4.333 hari Bumi atau sekitar 12 tahun Bumi untuk mengorbit Matahari. Kemiringan
orbit sistem Jupiter terkait lintasan orbit mengitari Matahari hanya 3 derajat
(kemiringan orbit Bumi 23,5 derajat). Berarti rotasi sistem Jupiter hampir
tegak lurus, menyebabkan planet raksasa tata surya beserta puluhan bulannya
tidak memiliki musim sebagaimana di planet-planet lain.
Orbit bulan-bulan terbesar Jupiter, Io,
Europa, dan Ganymede, dalam suatu istilah sains disebut resonansi. Setiap satu
kali orbit Ganymede mengelilingi Jupiter, Europa mengorbit dua kali dan Io
mengorbit empat kali. Seiring waktu, sebagian besar orbit planet atau satelit alami
besar akan cenderung melingkar, tetapi dalam kasus ketiga bulan Jupiter ini, resonansi
menghasilkan eksentrisitas karena kesejajaran posisi mereka pada titik yang
sama dalam pengulangan orbit, memberikan tarikan gaya gravitasi yang
mempertahankan orbit agar tetap elips dan tidak melingkar.
Karena memiliki orbit berbentuk elips, jarak
Europa mengitari Jupiter selalu bervariasi, dan sisi dekat Europa lebih
terpengaruh gravitasi kuat Jupiter daripada sisi jauh. Selisih pengaruh
gravitasi Jupiter menciptakan pasang surut permukaan dan menghasilkan patahan pada permukaan Europa. Jika memang ada lautan di bawah permukaan Europa,
pemanasan akibat pasang surut gravitasi berpotensi memicu aktivitas vulkanik atau
hidrotermal dasar laut yang memasok nutrisi dan menciptakan lingkungan yang layak huni bagi kehidupan sederhana.
Pembentukan
Keempat satelit Galilean Jupiter, Io,
Europa, Ganymede, dan Callisto diperkirakan terbentuk dari sisa-sisa material
setelah Jupiter terkondensasi dari awan gas dan debu yang mengelilingi Matahari
pada awal sejarah tata surya. Usia mereka setara dengan anggota tata surya
lainnya, sekitar 4,5 miliar tahun.
Bulan Galilean juga sering disebut “miniatur
tata surya” karena memang terbentuk dari sisa-sisa material Jupiter,
sebagaimana Bumi dan planet-planet lain terbentuk dari sisa-sisa material gas
dan debu yang membentuk Matahari. Kemiripan lainnya adalah berkurangnya massa jenis setiap planet di wilayah terdalam tata surya. Mars kurang padat daripada Bumi, Bumi kurang padat daripada Venus dan Venus kurang padat daripada Merkurius. Bulan
Galilean juga mengikuti prinsip serupa, massa jenisnya semakin menurun bila semakin jauh
dari Jupiter. Berkurangnya massa jenis terkait jarak yang lebih jauh mungkin disebabkan oleh suhu, mengingat material padat bebatuan dan logam mengalami proses
kondensasi terlebih dahulu bila terletak lebih dekat dengan Jupiter atau
Matahari. Sementara material es yang bobotnya lebih ringan terkondensasi pada
jarak yang lebih jauh di tempat yang lebih dingin.
Jarak dari Jupiter juga menentukan seberapa
besar pemanasan gaya pasang surut yang dialami bulan Galilean. Io, yang berada paling
dekat dengan Jupiter, sangat panas dan menjadi anggota tata surya yang paling
aktif secara vulkanik, bahkan mungkin telah menguapkan kandungan air yang
dimilikinya sesaat setelah terbentuk. Lapisan es dan air Europa berada tepat di
atas interior batu dan logam, sementara Ganymede dan Callisto memiliki proporsi
es air yang lebih tinggi meskipun massa jenisnya lebih rendah.
Struktur
Di bawah lapisan es setebal 15-25 kilometer, tersembunyi
samudera raya dengan kedalaman mencapai 60-150 kilometer. Seperti planet kita,
Europa diduga memiliki inti besi, mantel berbatu dan lautan air asin. Namun lautan Europa tersembunyi di bawah lapisan es setebal 15-25 kilometer dengan kedalaman
mencapai 60-150 kilometer. Meskipun para ilmuwan telah memiliki bukti kuat
eksistensi lautan di bawah permukaan, kepastiannya harus dikonfirmasi oleh misi
masa depan.
 |
| Ilustrasi permukaan Europa. Kredit: NASA/JPL-Caltech |
Permukaan
Permukaan es air Europa dipenuhi persilangan
panjang antara patahan linear, retakan, dan pematang. Berdasarkan observasi terhadap
beberapa kawah, permukaan Europa diperkirakan tidak melebihi usia 40-90 juta
tahun, relatif muda dalam skala geologis (permukaan Callisto diperkirakan telah
berusia beberapa miliar tahun). Di sepanjang patahan Europa dan di dalam pola
bercak permukaan adalah material
berwarna coklat kemerahan yang komposisinya belum bisa diketahui secara pasti,
tetapi diperkirakan mengandung garam dan senyawa belerang yang bercampur es air
dan dimodifikasi oleh radiasi. Komposisi permukaan bisa jadi menyimpan petunjuk
tentang potensi layak huni Europa.
Pesawat antariksa Galileo NASA yang menjelajahi
sistem Jupiter dari tahun 1995 hingga 2003 telah berulang kali melakukan terbang
lintas di dekat Europa. Galileo mengungkap lubang dan lengkungan
aneh yang mengindikasikan lapisan es Europa secara perlahan mengaduk atau
menenggelamkan es yang lebih tebal dan menaikkan es yang kurang padat.
Patahan linear hanya selebar 1-2 kilometer
tetapi membentang hingga ribuan kilometer di seluruh permukaan Europa. Beberapa patahan ini telah menjadi pematang setinggi ratusan meter, sementara yang
lain tampak terpisah menjadi pita-pita lebar dari banyak patahan pararel. Galileo
juga menemukan daerah yang disebut “bentangan alam kacau”, wilayah yang telah hancur
dan tertutup material kemerahan misterius. Pada tahun 2011, para ilmuwan yang menganalisis arsip data Galileo menggagas bentangan alam kacau ini adalah permukaan
yang runtuh di atas danau berbentuk menyerupai lensa yang tertanam di dalam es.
Atmosfer
Europa hanya memiliki lapisan atmosfer oksigen
tipis, tetapi pada tahun 2013, NASA mengumumkan hasil studi menggunakan Teleskop Antariksa Hubble terkait bukti aktivitas Europa yang mengepulkan air
ke luar angkasa. Berarti Europa aktif secara geologis saat ini. Jika
dikonfirmasi oleh observasi tindak lanjut, kepulan air bisa dipelajari oleh
pesawat antariksa masa depan seperti yang dilakukan Cassini ketika mengumpulkan
sampel kepulan air di Enceladus, bulan Saturnus.
Magnetosfer
Salah satu pengukuran paling penting yang
dilakukan misi Galileo mengungkap bagaimana medan magnet Jupiter mengalami
gangguan di sekitar Europa. Pengukuran Galileo mengindikasikan tipe khusus dari
medan magnet yang diinduksi oleh lapisan terdalam Europa yang diduga memiliki beberapa
cairan konduktif elektrik di bawah permukaan. Berdasarkan komposisi es Europa,
para ilmuwan memperkirakan material yang mampu menciptakan medan magnet seperti
ini adalah samudera raya air asin. Pengukuran magnetosfer oleh Galileo menjadi
bukti terkuat untuk lautan di Europa.
Potensi bagi Kehidupan
Ada tiga persyaratan utama yang harus
dipenuhi agar kehidupan seperti yang kita kenal bisa berkembang biak: air cair,
unsur kimia tertentu dan sumber energi. Europa mungkin telah memenuhi dua persyaratan
utama, memiliki banyak air dan unsur kimia tertentu, tetapi sumber energi di
Europa sulit dikonfirmasi. Di Bumi, organisme biologis telah ditemukan
berkembang di dekat gunung berapi bawah tanah, ventilasi hidrotermal dasar laut
dan di lingkungan-lingkungan ekstrem lainnya. Organisme biologis yang
mampu bertahan di tengah lingkungan ekstrem seperti ini bisa menyediakan petunjuk tentang bagaimana kehidupan dapat bertahan di bawah lapisan es Eropa.
Jika kita akhirnya menemukan suatu wujud kehidupan di Europa, kemungkinan besar hanya dalam bentuk mikroba atau barangkali organisme yang lebih kompleks. Jika para ilmuwan bisa membuktikan kehidupan muncul secara independen di dua tempat yang mengorbit satu bintang
induk, cukup masuk akal untuk menyimpulkan bahwa kehidupan di alam semesta bisa
muncul cukup mudah jika memang tiga persyaratan utama terpenuhi.
Jika kehidupan ditemukan di Europa, tentu
akan merevolusi cara pandang kita terhadap kosmos.
 |
| Patahan dan Pematang di permukaan Europa. Kredit: NASA/JPL/ASU |
Eksplorasi
- Lima pesawat antariksa telah menjelajah Europa dari jarak dekat dan para ilmuwan terus melakukan observasi rutin menggunakan Teleskop Antariksa Hubble.
- NASA saat ini tengah mengembangkan misi masa depan yang diberi nama Europa Clipper. Tak mau ketinggalan ESA (Badan Antariksa Eropa) juga turut mengembangkan misi JUICE (JUpiter ICy moons Explorer).
- Sebagian besar informasi tentang Europa yang diperoleh para ilmuwan berasal dari data observasi orbital pesawat antariksa Galileo.
- Europa pertama kali diamati dari dekat selama terbang lintas di Jupiter oleh Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1 dan Voyager 2.
- Europa adalah satu dari empat bulan pertama yang ditemukan di luar Bumi dan telah memainkan peran penting untuk merevolusi pemahaman terkait cara kerja sistem tata surya.
Pelajari lebih lanjut tentang keempat bulan
Galilean Jupiter di artikel:
- Ganymede, Bulan Terbesar Tata Surya
- Callisto, Bulan Terbesar Kedua Jupiter
- Io, Bulan Terbesar Ketiga Jupiter
Ditulis oleh: Staf solarsystem.nasa.gov
Sumber:
Europa
Komentar
Posting Komentar