Dua planet kerdil di tata surya kita, bernama Eris dan Makemake, dapat menunjukkan aktivitas panas bumi yang cukup untuk menopang lautan air dalam bentuk cair, menurut pemodelan yang menggambarkan pengamatan baru yang dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb.
“Kami melihat beberapa tanda menarik dari masa panas di tempat yang dingin,” kata Christopher Glein, ahli geokimia planet di Texas Southwest Research Institute.
Eris, yang terletak jauh di Sabuk Kuiper, adalah dunia es yang ketika ditemukan pada Januari 2005, membuat posisi Pluto di tata surya berada dalam krisis. Eris, yang hanya 44 kilometer (27 mil) lebih kecil dari Pluto tetapi 25% lebih masif karena konsentrasi batuan di intinya lebih besar, telah menjadi prototipe planet kerdil. Pluto mau tidak mau terpaksa mengikutinya. Makemake (diucapkan “Mah-kay-mah-kay”) terlihat dua bulan setelah Eris, dan dengan lebar 1.430 km (888 mil), jaraknya sekitar 1.000 km (sekitar 600 mil) lebih kecil dari Eris dan Pluto.
Terkait: Planet Katai Makemake: Keajaiban Es dalam Gambar
Jaraknya yang jauh dari Matahari – Eris saat ini berjarak 14,4 miliar kilometer (8,9 miliar mil) dan Makemake berjarak 7,7 miliar kilometer (4,8 miliar mil) – berarti kita hanya tahu sedikit tentang planet kerdil yang jauh ini.
Namun, pengamatan terbaru yang dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb telah memberikan petunjuk baru tentang dunia ini, dan secara mengejutkan menemukan asal muasal es metana yang membeku di permukaannya.
“Kami menemukan bukti yang menunjukkan proses termal yang menghasilkan metana di Eris dan Makemake,” kata Glein.
Metana dikenal sebagai hidrokarbon karena tersusun dari campuran atom hidrogen dan karbon (khususnya satu atom karbon dan empat atom hidrogen). Atom-atom ini dapat memiliki rasa atau “isotop” berbeda yang mengandung nomor yang sama. proton tetapi jumlah neutronnya berbeda.
Jika metana di permukaan planet kerdil ini berasal dari piringan pembentuk planet purba yang ada di sekitar Matahari muda 4,5 miliar tahun yang lalu, maka planet tersebut akan mengandung rasio isotop tertentu antara dua isotop hidrogen—hidrogen biasa dengan satu proton dan nol. neutron dan deuterium dengan satu proton dan satu neutron. Namun, rasio isotop hidrogen yang diukur dengan JWST berbeda dari rasio yang diharapkan jika metana masih asli, seperti yang kita lihat di sebagian besar komet.
“Rasio deuterium/hidrogen menunjukkan asal geokimia metana yang dihasilkan di bagian dalam,” kata Glein. “Data kami menunjukkan peningkatan suhu di inti batuan di dunia ini, sehingga metana dapat menguap. Nitrogen molekul juga dapat diproduksi, dan kami melihatnya di Eris.”
Dengan kata lain, reaksi hidrotermal, atau aktivitas metamorf yang melibatkan panas dan tekanan yang diterapkan pada batuan, pasti menghasilkan metana jauh di dalam Eris dan Makemake. Maka metana pasti mencapai permukaan melalui pelepasan gas atau bahkan vulkanisme.
Agar metana dapat terbentuk dengan cara ini, diperlukan suhu yang melebihi 150 derajat Celsius (sekitar 300 derajat Fahrenheit). Suhu ini hanya mungkin berasal dari isotop radioaktif yang ada di inti batuan setiap planet kerdil, yang melepaskan panas saat isotop tersebut meluruh.
“Inti panas juga dapat menunjukkan potensi sumber air cair di bawah permukaan esnya,” kata Glein, meningkatkan kemungkinan bahwa Eris dan Makemake mungkin memiliki lautan yang berpotensi dapat dihuni.
Pelepasan metana ke permukaan bisa saja terjadi hingga (secara geologis) baru-baru ini berdasarkan rasio isotop yang berbeda, antara karbon-12 yang memiliki 6 proton dan 6 neutron, dan karbon-13 yang memiliki 6 proton dan 7 neutron.)
“Jika Eris dan Makemake menjadi tuan rumah, atau mungkin masih bisa menjadi tuan rumah, geokimia hangat, atau bahkan panas di inti batuan mereka, maka proses kriovolkanik bisa saja mengantarkan metana ke permukaan planet-planet ini, mungkin di masa lalu secara geologis,” kata Will Grundy dari Observatorium Lowell. , yang memimpin observasi awal JWST. “Kami menemukan rasio isotop karbon yang menunjukkan pembaruan permukaan yang relatif baru.”
Menariknya, model yang dikembangkan untuk menggambarkan pembentukan dan pelepasan metana di Eris dan Makemake juga dapat diterapkan pada bulan Saturnus, Titan. Penelitian yang diterbitkan awal bulan ini menunjukkan bahwa metana dan molekul berbasis karbon lainnya yang penting bagi kehidupan mungkin tidak dapat mencapai lautan bawah permukaan Titan setelah menghabiskan waktu di permukaan, di mana terdapat banyak hidrokarbon. Hal ini menimbulkan keraguan mengenai kemungkinan layak huninya lautan Titan. Namun, jika metana dan gas lainnya dapat terbentuk secara panas bumi di inti batuan Titan, seperti yang terjadi di Eris dan Makemake, maka lautan Titan dapat memperoleh pasokan kimia karbon dari bagian dalam planet tersebut, bukan dari permukaannya.
Hasil observasi metana di Eris dan Makemake dijelaskan dalam artikel yang diterbitkan pada April 2024 di jurnal Icarus.
+ There are no comments
Add yours