Apa yang membentuk depresi yang menahan danau hidrokarbon cair di bulan Titan Saturnus? Ini mungkin proses yang mirip dengan yang menciptakan gua dan lubang pembuangan di Bumi.
Gambar Radar dari pesawat ruang angkasa Cassini NASA mengungkapkan banyak danau di permukaan Titan, beberapa dipenuhi dengan cairan, dan beberapa muncul sebagai depresi kosong. Gambar melalui NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS.
Sebuah penelitian baru dari misi Cassini yang mengherankan menunjukkan bahwa bulan besar Saturnus Titan dapat mengalami proses geologis yang serupa dengan yang menciptakan lubang pembuangan di Bumi. Penelitian ini mungkin menjawab misteri tentang bagaimana Titan - yang dikenal sebagai rumah bagi lautan dan danau yang dipenuhi hidrokarbon cair - muncul untuk memiliki depresi di permukaannya tempat cairan-cairan itu dapat berkumpul. Dipimpin oleh Thomas Cornet dari European Space Agency (ESA), studi ini dipublikasikan pada 4 Juni 2015 di Amerika Serikat Jurnal Penelitian Geofisika menyarankan depresi untuk danau hidrokarbon Titan yang terbentuk oleh erosi lambat batuan yang bisa larut selama jutaan tahun.
Titan adalah dunia yang unik di tata surya kita. Selain dari Bumi, itu adalah satu-satunya benda di tata surya kita yang diketahui memiliki danau dan laut cair, yang diamati oleh pesawat ruang angkasa Cassini, yang telah mengorbit Saturnus, menganyam di antara bulan-bulannya, sejak 2004. Atmosfer Titan yang padat, jaraknya dari matahari , dan komposisi kimianya semuanya menjadikannya fokus yang tak tertahankan bagi para astronom.
Titan mempertahankan suhu permukaan yang dingin, kira-kira minus 292 derajat Fahrenheit (minus 180 derajat Celcius). Temperatur yang sangat dingin ini membiarkan metana cair dan etana mendominasi dan memahat lanskap Titan.
Cassini telah mengidentifikasi dua bentuk depresi yang diisi metana dan etana di dekat kutub Titan. Teramati sebagai lautan luas yang melintasi beberapa ratus mil dan hingga beberapa ratus kaki, fitur-fitur berbeda ini dihubungkan oleh jaringan percabangan seperti saluran sungai. Cassini juga mengamati sejumlah danau yang lebih kecil dan dangkal dengan tepi yang bulat dan dinding yang curam, semuanya ditemukan di daerah yang umumnya datar.
Danau tidak berhubungan dengan sungai tetapi sebenarnya diisi oleh hidrokarbon cair dari bawah permukaan. Beberapa danau diperkirakan terisi dan mengering lagi selama siklus musiman 30 tahun di Saturnus dan Titan (Saturnus membutuhkan waktu sekitar 30 tahun Bumi untuk mengorbit matahari).
Tapi persis bagaimana depresi ini awalnya terbentuk masih kurang dipahami - sampai sekarang.
Tampilan warna alami Titan dan Saturnus dari pesawat ruang angkasa Cassini milik NASA. Gambar melalui NASA / JPL-Caltech / SSI
Cornet dan timnya menemukan bahwa danau Titan menyerupai topografi karstic Bumi, yang merupakan lanskap yang dipahat oleh erosi batuan yang larut dari air tanah dan curah hujan. Seiring waktu, perkolasi ini menyebabkan rekahan di bebatuan, menciptakan lubang pembuangan, gua, dan sendawa. Tergantung pada iklim, suhu, tingkat curah hujan, dan susunan batuan, laju erosi dapat berubah secara dramatis dari satu tempat ke tempat lain.
Metode erosi yang sama ini dapat terjadi di permukaan Titan.Cornet dan timnya menghitung berapa lama untuk bagian permukaan Titan larut, dengan asumsi permukaan ditutupi bahan organik padat dan zat pelarut utama adalah hidrokarbon cair.
Meniru para model iklim saat ini, para ilmuwan menemukan bahwa butuh 50 juta tahun untuk menciptakan depresi setinggi 300 kaki (100 meter) di daerah kutub hujan Titan. Para ilmuwan kemudian mengurangi curah hujan dan menghitung bahwa prosesnya akan memakan waktu lebih lama, mendekati 375 juta tahun. Kedua hasil tetap konsisten dengan usia muda permukaan bulan. Cornet menyatakan kepada NASA:
Kami membandingkan tingkat erosi organik dalam hidrokarbon cair di Titan dengan mineral karbonat dan evaporite dalam air cair di Bumi.
Kami menemukan bahwa proses pembubaran terjadi di Titan sekitar 30 kali lebih lambat daripada di Bumi karena panjangnya tahun Titan dan lebih lama hujannya turun selama musim panas Titan. Meskipun demikian, kami percaya bahwa pembubaran adalah penyebab utama evolusi lansekap di Titan dan bisa menjadi asal mula danau-danau tersebut.
Sementara hasilnya tetap konsisten dengan fitur topografi yang saat ini diamati di Titan, ketidakpastian masih tetap ada. Komposisi permukaan Titan tidak diketahui secara luas, dan juga pola presipitasinya. Namun, para peneliti tetap optimis bahwa misteri-misteri ini juga pada akhirnya akan dipahami. Nicolas Altobelli, ilmuwan proyek Cassini ESA, mengatakan dalam sebuah pernyataan 19 Juni:
Dengan membandingkan fitur permukaan Titan dengan contoh-contoh di Bumi dan menerapkan beberapa perhitungan sederhana, kami telah menemukan proses pembentukan daratan yang serupa yang dapat beroperasi di bawah iklim yang sangat berbeda dan rezim kimia.
Ini adalah studi perbandingan besar antara planet rumah kita dan dunia yang dinamis lebih dari satu miliar kilometer jauhnya di tata surya luar.
Danau belahan utara Titan. Gambar melalui NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS. Baca lebih lanjut tentang gambar ini.
Intinya: Titan bulan besar Saturnus dapat mengalami proses geologis yang serupa dengan yang menciptakan lubang pembuangan di Bumi. Studi ini - berdasarkan data dari misi Cassini - mungkin menjawab misteri tentang bagaimana Titan memiliki depresi di permukaannya sehingga hidrokarbon cair itu dapat terkumpul menjadi danau.