Gumpalan Enceladus di Bulan Saturnus mungkin menyerupai ‘kota yang hilang’ di Bumi

Bulan Saturnus yang menarik, Enceladus, mungkin menyerupai “Kota Hilang” di Bumi, yaitu jaringan ventilasi hidrotermal di Samudra Atlantik tempat kehidupan tetap bertahan meskipun dingin dan gelap.

Bumi adalah satu-satunya planet di tata surya yang memiliki air cair di permukaannya, namun banyak bulan dan planet kerdil di tata surya tampaknya menyembunyikan lautan di bawah keraknya. Bulan Saturnus, Enceladus, di sisi lain, tidak puas menyembunyikan segala sesuatunya; retakan besar di kutub selatan bulan mengeluarkan cairan dari interior ke luar angkasa. Akses yang disediakan oleh ventilasi ini menjadikannya tempat yang menggoda bagi para ilmuwan yang berharap mencari tanda-tanda kehidupan di luar Bumi.

“Kami ingin menggunakan ilmu kimia sebagai panduan untuk mencari tanda-tanda kehidupan,” kata Christopher Glein, seorang ilmuwan peneliti di Southwest Research Institute di Texas. Glein membahas sejarah pemahaman manusia tentang Enceladus bulan lalu pada pertemuan American Astronomical Society ke-228 di San Diego, California. Di sana dia membandingkan lingkungan bawah laut bulan itu dengan ladang hidrotermal Kota Hilang di Samudera Atlantik, tempat air hangat keluar dari dasar laut dan kehidupan tumbuh subur di kedalaman yang terpencil. (Enceladus Bulan Geyser Saturnus Terkejut dalam Foto Terakhir Flyby)

“Apakah ada kehidupan di luar bumi?” tanya Glen. “Generasi kita sekarang siap untuk mulai mengatasi dan mencari jawaban.”

“Permen untuk Kehidupan”

Saat misi Voyager 2 NASA diterbangkan oleh Enceladus pada tahun 1981, satelit ini mengungkapkan medan yang jauh lebih mulus daripada satelit berbatu yang pernah terlihat sebelumnya. Lanskap yang dipoles menunjukkan bahwa sesuatu yang tidak biasa telah terjadi di Enceladus. Namun, baru setelah misi Cassini milik NASA melihat sekilas kepulan asap yang keluar dari kutub selatan, para ilmuwan baru menyadari betapa tidak lazimnya bulan tersebut. Saat ini, para ilmuwan telah mengidentifikasi 101 jet yang berasal dari celah besar “garis harimau” di kutub selatan, yang rata-rata panjangnya 80 mil (130 kilometer) (sebagian besar permukaan Bulan).

Awalnya, para ilmuwan mengira air yang memberi makan belang-belang harimau itu berasal dari a laut kecil diantara mereka. Pada tahun 2015, data gravitasi Cassini mengungkapkan bahwa bulan kecil tersebut adalah a lautan global di bawah seluruh permukaannya. Gumpalan terang tersebut membawa partikel kecil air es yang bercampur dengan uap air dari bawah permukaan, kata Glein. Tapi misteri sebenarnya adalah apa lagi yang bisa memakai garis-garis itu.

Tidak ada yang mengira Enceladus akan menyemprotkan sampel ke luar angkasa, jadi Cassini tidak memiliki instrumen yang dirancang untuk mengambil sampel bulu tersebut. Namun tim tersebut menemukan cara untuk menggunakan instrumen yang mereka miliki untuk mempelajari beberapa materi, sehingga mereka memandu pesawat ruang angkasa untuk menyelam melalui gumpalan tersebut dan mengambil sampel kimianya.

“Apa yang kami temukan sungguh luar biasa,” kata Glein.

Cassini menemukan garam, yang tidak mungkin berasal dari sumber es yang mencair secara perlahan.

“Lautan cair yang membeku akan menyala dengan cepat – itulah yang berhasil,” kata Glein.

Cassini juga mengungkapkan bahwa bulu-bulu tersebut memiliki pH 11,12, menjadikannya lebih basa daripada asam. Sebagai perbandingan, air hujan di bumi berada pada angka 5,6 dan air laut sekitar 8. Glein menempatkan pH bulu-bulu tersebut dalam domain bahan pembersih seperti Windex.

“Tidak cukup salurannya lebih bersih, tapi sudah sampai ke sana,” ujarnya.

Salah satu cara untuk menaikkan pH, dan memanaskan gumpalan dalam prosesnya, adalah proses serpentinisasi, yang terjadi ketika air cair bereaksi dengan mineral kaya magnesium dan zat besi. Batuan yang berubah, seringkali berwarna hijau, mengandung basa, dan dapat menyebabkan peningkatan pH, kata Glein. Meskipun batuan tersebut jarang ditemukan di permukaan, namun dapat ditemukan tersembunyi di dalam mantel atau di kumpulan batuan dan mineral di dasar laut.

Salah satu situs serpentinisasi yang paling terkenal adalah Kota Hilang di Bumi, kumpulan ventilasi hidrotermal di dekat Punggung Bukit Atlantik Tengah. Ventilasi tersebut, pertama kali diidentifikasi pada tahun 2000, dipanaskan terutama oleh perubahan batuan, bukan oleh mantel di bawah permukaan. Menurut Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasionalserpentinisasi dapat meningkatkan suhu hingga 260 derajat Celcius (550 derajat Fahrenheit), dan menggerakkan sistem hidrotermal Kota Hilang.

Selain menghasilkan panas, ventilasi Kota Hilang juga memuntahkan cairan kaya metana dan hidrogen ke permukaan, dan merupakan lingkungan yang subur bagi kehidupan.

“Hidrogen seperti permen bagi mikroorganisme,” kata Glein. Dan ventilasi tersebut “penuh dengan mineral,” tambahnya – kombinasi proses kimia, biologi, dan geologi membuat tempat seperti ventilasi Kota Hilang menjadi tempat utama bagi kehidupan untuk berevolusi. Jika Enceladus memiliki ventilasi serupa yang didorong oleh proses seperti serpentinisasi, kehidupan bisa muncul di sanajuga, kata Glen.

Bukti terbaik adanya ventilasi di bulan kecil tersebut berasal dari tempat yang lebih jauh, di cincin E Saturnus, tempat material yang dikeluarkan dari Enceladus dapat berakhir. Material dari bulu-bulu tersebut dengan mudah lepas dari gravitasi bulan, yang hanya 1 persen gravitasi bumi, dan jatuh di sekitar planet bercincin tersebut. Sampel bahan cincin mengungkapkan partikel silikat yang ditelusuri para ilmuwan hingga ke bulan. Menurut Glein, ventilasi di bawah permukaan laut dapat menghasilkan silikat serupa.

Namun, hal ini tidak sepenuhnya menutup persoalan. “Kami mempunyai bukti adanya ventilasi hidrotermal, namun kami belum menemukan hidrogennya,” kata Glein.

Hasil penyelaman terakhir Cassini melalui gumpalan tersebut masih dianalisis, namun Glein mengatakan ia berharap dapat menyerahkan penelitiannya dalam beberapa bulan ke depan. (NASA Meluncurkan Peta Bulan Es Saturnus Terbaik (Foto))

“Salah Satu Misteri Besar”

Sebelum Cassini tiba di Saturnus, para ilmuwan mengira Enceladus terlalu kecil untuk menampung air dalam bentuk cair, sehingga gumpalan tersebut merupakan sebuah kejutan. Bagaimana tepatnya bulan menjaga airnya tetap cair masih belum pasti.

“Ada krisis energi yang parah di Enceladus,” kata Glein, mengacu pada energi yang dibutuhkan untuk menjaga air tetap cair. “Ini adalah salah satu misteri besar ilmu pengetahuan planet yang bergerak maju.”

Sejak Cassini pertama kali mengidentifikasi geyser di bulan kecil tersebut, para ilmuwan telah mencoba mengidentifikasi bagaimana air tetap cair bukannya membeku menjadi es. Salah satu kemungkinannya adalah bagian dalam bulan memanas saat Saturnus menarik dan melepaskannya. Pilihan lainnya adalah laut mengandung sejenis antibeku, bukan air murni. Reaksi kimia antara laut dan batuan, seperti serpentinisasi yang dijelaskan di atas, juga dapat menghasilkan panas yang diperlukan.

Enceladus adalah bulan kecil. Dengan radius rata-rata 156 mil (252 km), ukurannya hanya sepertujuh dari satelit terbesar di bumi. Menurut Glein, hal ini menjadikan bulan sebagai benda terkecil yang aktif secara geologis di tata surya, dan satu-satunya yang memiliki kriovolkanisme berbasis air, di mana cairan es mengalir dari kerak bumi, bukan lava panas. Berasal dari dunia yang kecil, letusannya sangat besar.

“Kami tidak memiliki letusan gunung berapi di Bumi yang mencakup seluruh diameter Bumi,” kata Glein.

Satelit Saturnus jauh lebih padat dibandingkan bulan atau Bumi, dengan sekitar separuh materinya terdiri dari air. Eksterior es Enceledus membuatnya sangat reflektif.

“Jika itu adalah bulan kita, cahayanya akan sangat terang di langit,” kata Glein.

Belahan bumi selatan mungkin bukan satu-satunya tempat di mana bulu-bulu tersebut berada, kata Glein. Pemetaan geologi garis lintang utara bulan menunjukkan sisa-sisa retakan yang mirip dengan garis-garis harimau di selatan, katanya. Saat air membeku, ia dapat menutup satu rangkaian garis dan membuka rangkaian garis lainnya.

Mengacu pada geyser terkenal di Taman Nasional Yellowstone di Wyoming, dia berkata, “Saya pikir Old Faithful akhirnya menemukan tandingannya di Cold Faithful.”

Ikuti Nola Taylor Redd di Twitter @NolaTRedd atau Google+. Ikuti kami @Spacedotcom, Facebook atau Google+. Awalnya diterbitkan pada Luar Angkasa.com.

Rekomendasi redaksi