BULAN-bulan berpermukaan es di bagian luar tata surya merupakan salah satu target utama para astronom dalam pencarian jejak kehidupan di luar Bumi. Di balik kerak esnya yang dingin dan tebal, dunia-dunia ini diduga menyimpan samudra air cair yang luas.
Namun, sejarah tata surya luar dipenuhi oleh peristiwa kiamat kosmik, di mana beberapa bulan hancur berkeping-keping akibat tabrakan raksasa sebelum akhirnya menyatu kembali dari puing-puing reruntuhan. Pertanyaan besarnya: apa yang terjadi pada samudra tersembunyi tersebut ketika seluruh dunianya hancur berantakan?
Sebuah studi terbaru yang dipimpin oleh University of Maryland dan dipublikasikan dalam jurnal Nature Astronomy berhasil menjawab teka-teki tersebut. Melalui simulasi komputer mengenai benturan ekstrem dan rekonstruksi dampaknya selama miliaran tahun, para peneliti menemukan jawaban yang tak terduga: tabrakan paling dahsyat sekalipun ternyata tidak serta-merta menghilangkan atau mengubah keberadaan samudra di dalam bulan es tersebut.
Ukuran Bulan Menentukan Dampak Energi Tabrakan
Dalam penelitian ini, para ilmuwan memodelkan dua ukuran bulan es, yaitu dengan radius sekitar 500 kilometer dan 1.000 kilometer. Mereka mensimulasikan tabrakan ekstrem yang menghancurkan objek-objek tersebut, membiarkan puing-puingnya menyatu kembali, lalu memantau evolusi interiornya selama 4,5 miliar tahun.
“Simulasi ini boleh dibilang merupakan tabrakan terbesar yang bisa kami rancang,” kata Marc Neveu, penulis utama studi sekaligus peneliti riset astronomi dari University of Maryland. “Jika simulasi tersebut tidak memberi perbedaan besar, kecil kemungkinan tabrakan yang lebih kecil akan berdampak.”
Hasil simulasi menunjukkan bahwa ukuran bulan memegang peranan penting dalam mengelola energi akibat benturan:
- Bulan Berukuran Lebih Besar (Radius ~1.000 km): Energi kinetik dari tabrakan diubah menjadi panas ekstra di bagian dalam. Bukannya menghancurkan samudra yang ada, energi panas tambahan ini justru dapat menebalkan lapisan samudra tersembunyi selama beberapa miliar tahun.
- Bulan Berukuran Lebih Kecil (Radius ~500 km): Sebelum tabrakan, bulan kecil biasanya memiliki lapisan luar bercampur antara batu dan es yang berfungsi sebagai isolator penahan panas. Saat hancur dan terbentuk kembali, material batuan yang lebih berat tenggelam ke pusat membentuk inti, sementara es murni naik ke permukaan. Kehilangan lapisan isolator ini membuat panas lebih mudah terlepas, sehingga bulan kecil lebih sulit mempertahankan samudranya.
Kendati demikian, susunan ulang material pada bulan kecil tidak secara otomatis melenyapkan samudra yang ada.
“Menjadi lebih sulit bagi bulan yang lebih kecil untuk mempertahankan samudra karena ‘selimut’ penahan panasnya telah hilang, tetapi pada kedua kasus, tabrakan tidak menciptakan samudra yang tadinya membeku, atau sebaliknya,” jelas Neveu. “Jika ada samudra sebelum tabrakan, kemungkinan besar akan tetap ada samudra setelahnya, dan begitu pula sebaliknya.”
Petunjuk Geologi pada Bulan Rhea milik Saturnus
Studi ini juga memberikan penjelasan potensial mengenai fenomena geologi unik pada Rhea, salah satu bulan milik Saturnus. Beberapa kawah purba di permukaan Rhea tampak melunak atau memudar, sebuah kondisi yang tidak bisa dijelaskan oleh paparan sinar matahari semata.
Para peneliti menduga bahwa panas dari samudra internal yang terdorong oleh tabrakan di masa lalu menjadi pemicu meleleh dan memudarnya kawah-kawah tersebut dari bawah.
“Ini seperti membuat boneka salju di musim dingin, lalu seminggu kemudian ada pemanasan dan sinar matahari sehingga boneka salju mulai meleleh,” terang Neveu. “Kawah-kawah di Rhea tampak memudar seperti itu, tetapi penyebabnya bukan matahari. Panasnya datang dari bawah.”
Temuan ini menegaskan bahwa meskipun tabrakan kosmik antar-objek langit tampak sangat destruktif, keberadaan samudra tersembunyi di dalam bulan es jauh lebih tangguh dari yang diperkirakan sebelumnya. Penelitian ini memberi pijakan baru bagi misi eksplorasi luar angkasa masa depan dalam memetakan potensi keberadaan air dan jejak kehidupan di ruang angkasa. (Earth/Z-2)