Teleskop Hubble Temukan Air di Ganymede, Bulannya Jupiter

Selain Planet Mars yang dicurigai sebagai planet yang memiliki air ternyata ada benda langit lainnya yang disinyalir memiliki air di dalamnya. Untuk pertama kalinya, para astronom menemukan bukti adanya uap air di atmosfer bulan milik Jupiter.

Bulan tersebut bernama Ganymede. Uap air tersebut terbentuk ketika es dari permukaan bulan menyublim atau berubah dari padat menjadi gas.

Dalam studinya, para ilmuwan menggunakan dataset baru dan arsip dari teleskop luar angkasa Hubble miliki NASA. Penemuan ini sendiri diterbitkan dalam jurnal Nature Astronomy.

Penelitian sebelumnya telah menawarkan bukti tidak langsung bahwa Ganymede, bulan terbesar di tata surya, mengandung lebih banyak air dibandingkan lautan di Bumi.

Namun, suhu di sana sangat dingin sehingga air di permukaannya membeku dan tidak cair seperti lautan kita. Laut Ganymede sendiri diperkirakan ada di 100 mil/160,9km di bawah lapisan kerak.

Bukan waktu yang sebentar untuk mengamati air yang berada di Ganymede. Para astronom memeriksa ulang pengamatan Hubble dari dua dekade terakhir untuk menemukan bukti uap air ini.

Pada tahun 1998, Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) mengambil gambar ultraviolet (UV) pertama Ganymede. Foto tersebut mengungkapkan dalam dua gambar pita berwarna-warni dari gas listrik yang disebut pita aurora, dan memberikan bukti lebih lanjut bahwa Ganymede memiliki medan magnet yang lemah.

Kesamaan dalam pengamatan UV ini dijelaskan oleh adanya molekul oksigen (O2). Tetapi beberapa fitur yang diamati tidak sesuai dengan emisi yang diharapkan dari atmosfer O2 murni.

Pada saat yang sama, para ilmuwan menyimpulkan perbedaan ini kemungkinan terkait dengan konsentrasi oksigen atom (O) yang lebih tinggi.

Sebagai bagian dari program pengamatan besar untuk mendukung misi Juno NASA pada tahun 2018, Lorenz Roth, ilmuwan dari KTH Royal Institute of Technology di Stockholm, Swedia memimpin tim yang berangkat untuk mengukur jumlah atom oksigen dengan Hubble.

Analisis tim menggabungkan data dari dua instrumen: Cosmic Origins Spectrograph (COS) Hubble pada 2018 dan gambar arsip dari Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) dari 1998 hingga 2010.

Citra UV dari bulan Ganymede yang diambil pada tahun 1998 (NASA, ESA, Lorenz Roth, 1998)

Gambar ini menampilkan bulan Jupiter Ganymede seperti yang terlihat oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA pada tahun 1996.

Terletak 1/2 miliar mil atau lebih dari 600 juta kilometer, Hubble dapat mengikuti perubahan di Ganymede dan mengungkapkan karakteristik lain pada panjang gelombang ultraviolet dan inframerah-dekat.

Para astronom kini telah menggunakan dataset baru dan arsip dari Hubble untuk mengungkapkan bukti uap air di atmosfer bulan Jupiter Ganymede untuk pertama kalinya, yang hadir karena pelepasan termal uap air dari permukaan es bulan.

Baca juga:

Yang mengejutkan mereka, dan bertentangan dengan interpretasi asli dari data tahun 1998, para peneliti menemukan hampir tidak ada atom oksigen di atmosfer Ganymede. Ini berarti harus ada penjelasan lain untuk perbedaan nyata dalam gambar aurora UV tersebut.

Roth dan timnya kemudian melihat lebih dekat distribusi relatif aurora dalam gambar UV. Ternyata suhu permukaan Ganymede sangat bervariasi sepanjang hari, dan sekitar tengah hari di dekat khatulistiwa mungkin menjadi cukup hangat sehingga permukaan es melepaskan (atau menyublim) sejumlah kecil molekul air.

Faktanya, perbedaan yang dirasakan dalam gambar UV secara langsung berkorelasi dengan di mana air diharapkan berada di atmosfer bulan.

Temuan ini menambah antisipasi misi mendatang ESA (European Space Agency), JUICE, yang merupakan singkatan dari JUpiter ICy moons Explorer.

JUICE adalah misi kelas besar pertama dalam program Cosmic Vision 2015-2025 ESA. Direncanakan untuk diluncurkan pada 2022 dan tiba di Jupiter pada 2029, proyek ini akan menghabiskan setidaknya tiga tahun untuk melakukan pengamatan terperinci terhadap Jupiter dan tiga bulan terbesar disekitarnya, terutama Ganymede yang memiliki potensi kehidupan karena adanya air.

Ganymede diidentifikasi untuk penyelidikan terperinci karena menyediakan laboratorium alami untuk analisis sifat, evolusi, dan potensi kelayakhunian dunia es secara umum. Selain itu, akan diamati pula perannya dalam sistem satelit Galilea, dan interaksi magnetis dan plasmanya yang unik dengan Jupiter, planetnya.

Saat ini, misi Juno milik NASA sedang mengamati Ganymede dan baru-baru ini merilis citra baru dari bulan beku tersebut. Juno telah mempelajari Jupiter dan lingkungannya, juga dikenal sebagai sistem Jovian, sejak 2016.