Ilmuwan Ungkap Bulan Jupiter yang Bersinar dalam Gelap

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Europa, bulan yang penuh es dan lautan mengorbit Jupiter, bertahan dari hantaman radiasi tiada henti. Jupiter menabrak permukaan Europa siang dan malam dengan elektron dan partikel yang membuat radiasi energi tinggi di sekitarnya.

Penelitian terbaru dari para ilmuwan di  Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan, Amerika Serikat (AS) merinci untuk pertama kalinya seperti apa cahaya itu. Termasuk mengenai apa yang dapat diungkapkannya tentang komposisi es di permukaan Europa.

Senyawa asin bereaksi berbeda terhadap radiasi dan memancarkan kilau uniknya sendiri. Bagi mata telanjang, cahaya ini terkadang terlihat agak hijau, terkadang sedikit biru atau putih dan dengan berbagai tingkat kecerahan, tergantung pada materialnya.

Ilmuwan menggunakan spektrometer untuk memisahkan cahaya menjadi panjang gelombang dan menghubungkan spektrum yang berbeda, ke komposisi es yang berbeda. Sebagian besar pengamatan menggunakan spektrometer di bulan seperti Europa diambil dengan menggunakan pantulan sinar matahari di sisi siang bulan, tetapi hasil baru ini menjelaskan seperti apa rupa Europa di kegelapan.

"Kami dapat memprediksi bahwa cahaya es di malam hari ini dapat memberikan informasi tambahan tentang komposisi permukaan Europa. Bagaimana komposisi tersebut bervariasi dapat memberi kami petunjuk tentang apakah kondisi Europa cocok untuk kehidupan," ujar Murthy Gudipati dari JPL, penulis utama dari studi yang diterbitkan dalam Nature Astronomy, dilansir Phys, Rabu (11/11).

Para ilmuwan telah menyimpulkan dari pengamatan sebelumnya bahwa permukaan Europa dapat terbuat dari campuran es dan garam yang umum dikenal di Bumi, seperti magnesium sulfat (garam Epsom) dan natrium klorida (garam meja). Penelitian baru menunjukkan bahwa memasukkan garam-garam itu ke dalam es air dan meledakkannya dengan radiasi menghasilkan cahaya.

Sangat mudah untuk membayangkan permukaan yang terkena radiasi bersinar. Ilmuwan mengetahui jika kilau itu disebabkan oleh elektron energik yang menembus permukaan, memberi energi pada molekul di bawahnya dan saat tenang, molekul bisa melepaskan energi yang tampak sebagai cahaya.

"Tapi kami tidak pernah membayangkan bahwa kami akan melihat apa yang akhirnya kami lihat.

Saat kami mencoba komposisi es baru, kilauannya terlihat berbeda. Dan kami semua hanya menatapnya sebentar lalu berkata ini jelas pancaran berbeda,” jelas Bryana Henderson dari JPL, yang ikut menulis penelitian tersebut.

Untuk mempelajari mockup laboratorium permukaan Europa, tim JPL membangun instrumen unik bernama Ice Chamber for Europa's High-Energy Electron and Radiation Environment Testing (ICE-HEART). Mereka membawa ICE-HEART ke fasilitas berkas elektron berenergi tinggi di Gaithersburg, Maryland, dan memulai eksperimen dengan studi yang sama sekali berbeda: untuk melihat bagaimana bahan organik di bawah es Europa bereaksi terhadap ledakan radiasi.

Para peneliti tidak menyangka akan melihat variasi cahaya itu sendiri terkait dengan komposisi es yang berbeda. Itu diyakini terjadi secara kebetulan.

"Melihat air garam natrium klorida dengan tingkat cahaya yang jauh lebih rendah adalah momen 'aha' yang mengubah arah penelitian," kata Fred Bateman, salah satu penulis makalah.

Bateman membantu melakukan percobaan dan mengirimkan berkas radiasi ke sampel es di Fasilitas Radiasi Industri Medis di Institut Nasional Standar dan Teknologi di Maryland. Bulan yang terlihat di langit yang gelap mungkin tampak biasa, di mana kita melihat Bulan dari Bumi yang memantulkan sinar matahari. Tetapi cahaya Europa disebabkan oleh mekanisme yang sama sekali berbeda.

"Jika Europa tidak berada di bawah radiasi ini, ia akan terlihat seperti bulan kita memandang kita, gelap di sisi bayangan. Tapi karena dibombardir oleh radiasi dari Jupiter, ini bersinar dalam gelap,” jelas Gudipati.

Misi NASA selanjutnya adalah Europa Clipper, di mana ini akan mengamati permukaan bulan di beberapa flybys sambil mengorbit Jupiter. Misi ruang angkasa ini membantu bidang astrobiologi, penelitian interdisipliner tentang variabel dan kondisi dunia yang jauh yang dapat menampung kehidupan seperti yang kita ketahui.

Europa Clipper bukan misi pendeteksi kehidupan. Clipper akan mengamati permukaan Europa dan menyelidiki apakah bulan es, dengan samudra di bawah permukaannya, memiliki kemampuan untuk mendukung kehidupan. Memahami Europa dapat dihuni akan membantu para ilmuwan lebih memahami bagaimana kehidupan berkembang di Bumi dan potensi untuk menemukan kehidupan di luar planet manusia ini.

Ikuti Whatsapp Channel Republika