Misteri Lama Satu Hari di Saturnus Terpecahkan

 

Dari data yang dikumpulkan oleh pesawat luar angkasa Cassini, para peneliti berhasil memecahkan misteri soal berapa jam lama satu hari di Saturnus. Para peneliti menyimpulkan lama satu hari di Saturnus atau lama planet itu berotasi adalah 10 jam, 33 menit, dan 38 detik.

Selama puluhan tahun peneliti tidak berhasil memecahkan waktu rotasi planet bercincin itu. Alasannya, planet gas raksasa itu tidak memiliki daratan yang solid dengan dataran yang bisa dijadikan patokan untuk menandakan planet itu telah berotasi penuh. Selain itu, planet itu juga memiliki medan magnet yang aneh, sehingga menyembunyikan gerak rotasi planet itu.

Para peneliti berhasil mengungkap misteri ini berkat cincin planet tersebut. Saat Cassini mengorbit di Saturnus, instrumen ini meneliti dengan detil cincin berisi es dan batuan. Christopher Mankovich, mahasiswa lulusan astronomi dan astrofisika di UC Santa Cruz menggunakan data ini untuk mempelajari pola gelombang cincin Saturnus.

Menurut penelitiannya, cincin Saturnus merespon vibrasi dari planet itu sendiri. Cincin ini berfungsi sebagai seismograf terhadap getaran dari bagian dalam (interior) planet Saturnus.

Cara kerjanya sama dengan rambatan pada getaran bunyi. Misal, ketika bel berbunyi ia akan menghasilkan gelombang bunyi yang akan merambat ke udara sekitarnya. Gelombang ini akan terdengar manusia karena gendang telinga ikut tergetar oleh gelombang ini. Pada Saturnus, putaran planet ini menciptakan gravitasi yang menggetarkan partikel di cincinnya dan membuat pola spiral yang mengungkap bagaimana planet berotasi, seperti dilaporkan The New York Times. 

"Partikel yang ada di cincin [...] merasakan osilasi dari medan gravitasi (Saturnus). Pada lokasi tertentu di cincin, osilasi ini menangkap partikel di waktu yang sama dengan orbitnya," tulis Mankovich dalam Jurnal Astrofisika yang dipublikasikan 17 Januari, seperti dikutip NASA. 

Selama ini Saturnus sulit diobservasi karena atmosfer planet yang sangat berawan menyulitkan pengamatan. Selain itu, rotasi planet ini yang nyaris tegak lurus ikut mempersulit pengamatan rotasinya. Namun, penjelajahan Cassini selama bertahun-tahun di sekitar planet itu membuka kesadaran kalau jawabannya ada di cincin es planet itu.

Dari gelombang di cincinnya ini, Mankovich bisa membuat model struktur bagian dalam Saturnus. Sehingga bisa melacak pergerakan bagian dalam planet, sekaligus rotasinya.

Waktu rotasi Saturnus ternyata sedikit lebih cepat dari perkiraan awal di tahun 1981. Saat itu, perkiraan dibuat atas sinyal radio dari kapal ruang angkasa NASA Voyager. Berdasarkan informasi medan magnet yang diselidiki Voyager, saat itu rotasi Saturnus diperkirakan berlangsung selama 10 jam 39 menit 23 detik.

Para ilmuwan kerap mengandalkan medan magnet untuk menentukan rotasi planet. Namun, tidak semua medan magnet planet selaras dengan sumbu rotasinya, sebagai contoh planet Jupiter. Namun, medan magnet Saturnus nyaris selaras dengan sumbu rotasinya.

Ide kalau cincin Saturnus bisa digunakan untuk mengukur seismologi planet itu telah diutarakan sejak 1982. Jauh sebelum pengamatan untuk membuktikan hal itu bisa dilakukan, seperti disampaikan penulis pendamping penelitian itu, Mark Marley.

Ia menyebutkan hal ini dalam tesis Ph.D-nya pada 1990. Ia kini bekerja di Pusat Penelitian Ames NASA di Silicon Valley, California. Ia juga memprediksi data yang dikumpulkan Cassini bakal bisa 1membuktikan perhitungannya itu.

"Dua dekade kemudian, di tahun terakhir hidup misi Cassini, peneliti menganalisa data misi itu dan menemukan fitur pada cincin (Saturnus) di lokasi yang diprediksi oleh Mark," jelas Jonathan Fortney, profesor astronomi dan astrofisika di UC Santa Cruz yang menjadi bagian penelitian cincin Saturnus dan anggota dari tim Cassini.

Misi Cassini berakhir pada September 2017. Saat itu Cassini yang mulai kehabisan bahan bakar dijatuhkan ke permukaan Saturnus untuk mencegah pesawat itu di daratkan di salah satu bulan milik Saturnus. Misi Cassini-Huygens adalah hasil kerjasama NASA, Agensi Antariksa Eropa, dan Agensi Antariksa Italia