

Planet kerdil Ceres (Kredit: NASA/JPL-CalTech/UCLA/MPS/DLR/IDA)
LAFAYETTE BARAT, Ind.— Sebuah planet kerdil yang bersembunyi tepat di tengah tata surya kita bisa menjadi sumber air beku yang mengejutkan, ungkap para astronom. Sebuah studi baru menemukan bahwa Ceres, yang berada di sabuk asteroid antara Mars dan Jupiter, memiliki kerak yang 90% terdiri dari es.
Penemuan kerak es yang kotor ini membuat para ilmuwan percaya bahwa asteroid raksasa ini dulunya adalah dunia perairan yang berlumpur. Para astronom telah mempelajari Ceres sejak pertama kali ditemukan pada tahun 1801. Ceres merupakan planet kerdil dan asteroid terbesar di tata surya kita. Protoplanet ini berbentuk bola, dengan diameter sekitar 590 mil, dan penuh dengan kawah, gunung berapi, dan tanah longsor. Pada tahun 2007, NASA mengirimkan pesawat luar angkasa Dawn untuk mempelajari Ceres. Ia mencapai planet katai pada tahun 2015 dan mengorbitnya hingga tahun 2018.
Saat memeriksa permukaan kasarnya, para astronom mengesampingkan tanda-tanda keberadaan air di asteroid tersebut karena kawah yang terlihat di seluruh permukaan. Kepercayaan umum adalah bahwa Ceres relatif kering, dengan kandungan es kurang dari 30%.
Namun penelitian baru dipublikasikan di jurnal Astronomi Alamberpendapat bahwa para ilmuwan mungkin terlalu dini menilai planetoid yang kaya kawah ini. Cara kawah terbentuk dan massa planet menunjukkan adanya lingkungan yang kaya es. Dengan menggunakan data spektrografi dari misi Dawn dan simulasi komputer, para peneliti memperhatikan bahwa mungkin terdapat es di bawah permukaan Ceres. Data gravitasi juga menunjukkan nilai kepadatan mendekati es yang tidak murni.
“Kami pikir ada banyak air es di dekat permukaan Ceres, dan es tersebut secara bertahap akan berkurang seiring bertambahnya kedalaman,” kata Mike Sori, asisten profesor di Departemen Ilmu Bumi, Atmosfer, dan Planet Universitas Purdue, di rilis media. “Dulu orang mengira jika Ceres sangat dingin, kawahnya akan cepat berubah bentuk seiring berjalannya waktu, seperti gletser yang mengalir di Bumi, atau seperti madu yang mengalir lengket. Namun, melalui simulasi kami, kami telah menunjukkan bahwa kondisi es di Ceres bisa menjadi jauh lebih kuat dibandingkan perkiraan sebelumnya jika Anda mencampurkan sedikit batuan padat.”
Para peneliti memetakan profil geografis kawah Ceres yang sebenarnya dan menggunakan informasi tersebut untuk membuat simulasi komputer. Simulasi komputer memodelkan bagaimana kawah planet kerdil tersebut mengendur dan berubah bentuk selama miliaran tahun.


Menurut penulis, temuan ini menunjukkan bahwa Ceres pernah menjadi dunia lautan beku yang mirip dengan salah satu bulan Jupiter, Europa. Lautan berlumpur membeku seiring berjalannya waktu, menciptakan lapisan es dengan beberapa batuan yang terperangkap. Kerak yang kaya es telah menemukan cara untuk menahan relaksasi kawah.
“Bagi saya, bagian yang menarik dari semua ini, jika kita benar, adalah bahwa kita mempunyai lautan beku yang cukup dekat dengan Bumi,” tambah Sori. “Ceres mungkin menjadi titik perbandingan yang berharga untuk bulan-bulan es yang menampung lautan di bagian luar tata surya, seperti bulan Jupiter, Europa, dan bulan Saturnus, Enceladus.”
Temuan baru ini juga dapat menjamin misi luar angkasa berawak ke planet kerdil yang kaya akan kawah karena ini mungkin merupakan salah satu peluang terbaik bagi astronot untuk mengunjungi dunia es.
“Beberapa fitur terang yang kita lihat di permukaan Ceres adalah sisa-sisa lautan berlumpur Ceres, yang sekarang sebagian besar atau seluruhnya membeku, meletus ke permukaan. Jadi kami memiliki tempat untuk mengumpulkan sampel dari lautan dunia samudra purba yang tidak terlalu sulit untuk dikirimi pesawat luar angkasa,” tutup Sori.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti menggunakan simulasi komputer untuk mempelajari bagaimana kawah di planet kerdil Ceres bisa berubah bentuk seiring waktu. Mereka menciptakan model virtual kerak Ceres dengan jumlah es dan material lain yang berbeda. Kemudian, mereka melakukan simulasi apa yang akan terjadi pada kawah dengan berbagai ukuran selama satu miliar tahun. Mereka melakukan ini di berbagai wilayah di Ceres, dari ekuator hingga kutub, karena suhu mempengaruhi perilaku material.
Hasil Utama
Studi tersebut menemukan bahwa Ceres mungkin memiliki lebih banyak es di keraknya daripada yang diperkirakan para ilmuwan sebelumnya, namun tetap mempertahankan permukaan kawahnya. Ini karena sejumlah kecil bahan lain yang bercampur dengan es akan membuatnya lebih kuat. Para peneliti menemukan bahwa kerak dengan sekitar 90% es di dekat permukaan, secara bertahap menyusut menjadi 0% es di bagian bawah, paling cocok dengan apa yang kita lihat di Ceres. Struktur ini memungkinkan Ceres mempertahankan kawahnya tanpa banyak perubahan dalam jangka waktu lama, meskipun ia memiliki banyak es.
Keterbatasan Studi
Penelitian tersebut hanya mengamati kawah dengan lebar hingga 40 km. Kawah yang lebih besar mungkin berperilaku berbeda. Simulasi mengasumsikan kawah berbentuk bulat sempurna, namun hal ini tidak selalu benar dalam kehidupan nyata. Penelitian ini tidak mempertimbangkan semua kemungkinan material yang mungkin ada di kerak Ceres, dan hanya berfokus pada es dan batu. Simulasi komputer, meskipun bermanfaat, tidak dapat meniru kondisi dunia nyata secara sempurna.
Diskusi & Kesimpulan
Ceres kemungkinan memiliki lebih banyak es di keraknya daripada yang diperkirakan sebelumnya, sehingga membuatnya lebih mirip dengan bulan-bulan es di bagian luar tata surya. Kerak planet kerdil kemungkinan terbentuk dari lautan beku yang semakin bercampur dengan material lain saat membeku dari atas ke bawah. Pemahaman baru tentang struktur Ceres ini dapat mengubah cara kita merencanakan misi masa depan untuk menjelajahinya. Studi tersebut menunjukkan bahwa sejumlah kecil pengotor dapat memperkuat es secara signifikan, yang mungkin penting untuk memahami dunia es lainnya.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini didanai oleh Discovery Data Analysis Program (DDAP) NASA melalui hibah 80NSSC22K1062. Semua penulis menerima dana dari hibah ini. Para peneliti menyatakan tidak ada kepentingan yang bersaing, yang berarti mereka tidak memiliki hubungan keuangan atau pribadi yang dapat mempengaruhi pekerjaan mereka secara tidak pantas.