Bukti Kepulan Uap Air di Europa, Bulan Beku Jupiter

Ilustrasi kepulan uap air yang diduga memancar dari permukaan Europa, bulan beku Jupiter.
Kredit: NASA/ESA/K. Retherford/SWRI

Teleskop Antariksa Hubble besutan NASA telah mengamati uap air di atas wilayah kutub selatan Europa, bulan beku Jupiter, dan memberikan bukti kuat pertama terkait kepulan air yang memancar dari permukaan Europa.

Studi lain yang juga menemukan kepulan air di Europa menyimpulkan keberadaan lautan di bawah kerak es Europa. Para peneliti belum sepenuhnya meyakini, tetapi lautan di bawah permukaan adalah satu-satunya jawaban yang bisa menjelaskan fenomena ini.

Jika observasi tindak lanjut mengkonfirmasi penemuan, Europa akan menjadi bulan kedua di tata surya yang diketahui mengepulkan uap air.

Penemuan telah diterbitkan di Science Express edisi 12 Desember dan telah dilaporkan saat pertemuan American Geophysical Union di San Francisco.

“Sejauh ini, penjelasan paling simpel untuk menjelaskan uap air ini adalah dari kepulan-kepulan di permukaan Europa,” kata penulis utama makalah ilmiah Lorenz Roth dari Southwest Research Institute di San Antonio. “Jika kepulan terhubung dengan lautan air yang kita yakini eksis di bawah kerak Europa, berarti penelitian masa depan dapat langsung menyelidiki susunan kimiawi dari lingkungan Europa yang berpotensi layak huni tanpa harus menggali lapisan es. Sangat menarik.”

Pada tahun 2005, pesawat antariksa Cassini NASA juga telah mendeteksi semburan uap air dan debu yang memancar dari permukaan Enceladus, salah satu bulan Saturnus. Meskipun partikel es dan debu telah ditemukan di kepulan Enceladus, hanya gas uap air yang telah diukur di Europa sejauh ini.

Observasi spektroskopi Hubble menyediakan bukti untuk kepulan-kepulan Europa pada bulan Desember 2012. Pengambilan sampel melalui emisi aurora Europa yang diukur dengan spektograf pencitraan Hubble, memungkinkan para peneliti untuk membedakan antara fitur-fitur yang diciptakan oleh partikel bermuatan dari gelembung magnetik Jupiter dengan kepulan-kepulan dari permukaan Europa, termasuk mengesampingkan penjelasan dampak benturan dengan meteorit.

Grafik ini menunjukkan lokasi uap air yang terdeteksi di kutub selatan Europa dalam observasi Hubble pada bulan Desember 2012.
Kredit: NASA/ESA/L. Roth/SWRI/Universitas Cologne

Spektograf pencitraan mendeteksi cahaya ultraviolet redup dari aurora yang disebabkan medan magnet kuat Jupiter di dekat kutub selatan Europa. Kilau atom oksigen dan hidrogen menghasilkan cahaya aurora variabel dan meninggalkan jejak yang mengindikasikan produk pemecahan molekul air oleh elektron di sepanjang garis medan magnet.

“Kami mendorong batas kemampuan Hubble untuk mengamati emisi yang begitu redup. Barangkali adalah kepulan-kepulan palsu, karena renggang dan sulit diamati dalam cahaya kasat mata,” jelas rekan penulis makalah ilmiah Joachim Saur dari Universitas Cologne di Jerman.

Roth menduga retakan panjang di permukaan Europa atau lineae, menyemburkan uap air ke ruang angkasa. Cassini telah melihat celah serupa yang menjadi lokasi semburan air Enceladus.

Tim juga menemukan intensitas kepulan Europa, seperti di Enceladus, bervariasi sesuai posisi orbit Europa. Semburan aktif hanya terlihat ketika Europa berada pada titik terjauh orbit dari Jupiter. Para peneliti tidak bisa mendeteksi tanda-tanda ventilasi saat Europa berada lebih dekat dari Jupiter.

Satu penjelasan untuk menjawab variabilitas adalah lineae mengalami lebih banyak tekanan ketika gaya pasang surut gravitasi mendorong dan menarik bulan dan membuka ventilasi pada jarak yang lebih jauh dari Jupiter. Ventilasi menutup atau menyempit ketika Europa berada pada titik terdekat orbit dari Jupiter.

“Variabilitas kepulan yang bisa diamati mendukung prediksi kunci tentang fleksibilitas Europa yang disebabkan oleh lautan bawah tanah,” tambah ilmuwan Kurt Retherford dari Southwest Research Institute.

Uap air kepulan Eropa dan Enceladus sangat mirip. Namun karena gaya gravitasi Europa kira-kira 12 kali lebih kuat daripada Enceladus, sebagian besar uap air dengan suhu minus 40 derajat Celcius tidak lolos ke ruang angkasa sebagaimana di Enceladus, melainkan jatuh kembali ke permukaan setelah mencapai ketinggian 201 kilometer, menurut pengukuran Hubble. Proses ini dapat meninggalkan fitur permukaan cerah di dekat wilayah kutub selatan Europa, para peneliti berhipotesis.

“Jika akhirnya dikonfirmasi, observasi terbaru ini sekali lagi menunjukkan kapabilitas Teleskop Antariksa Hubble untuk mengeksplorasi dan membuka lembaran baru dalam upaya pencarian lingkungan yang berpotensi layak huni di tata surya,” pungkas John Grunsfeld, seorang astronot yang pernah terlibat dalam misi servis Hubble dan sekarang menjabat sebagai associate administrator sains NASA di Washington. “Upaya dan risiko yang telah kami tempuh untuk memutakhirkan dan memperbaiki Hubble, menjadi semakin berharga ketika Hubble berhasil menghasilkan banyak penemuan menarik seperti halnya di Europa.”

Ditulis oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Tony Greicius

Sumber: Hubble Space Telescope Sees Evidence of Water Vapor Venting off Jupiter Moon

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa