Menjelajahi Titan, Satu-satunya Satelit Alami Beratmosfer di Tata Surya

Titan. Kredit: NASA/ESA/Cassini

Info Astronomy - Siapa tak kenal Titan? Ia merupakan satelit alami terbesar milik Planet Saturnus, ia juga satelit alami terbesar kedua di Tata Surya setelah Ganymede (satelit alami terbesar milik Jupiter). Titan memiliki volume yang lebih besar daripada Merkurius serta memiliki atmosfer sehingga menjadi pilihan kolonisasi kedua setelah Mars.

Di atas semua itu, Titan adalah satu-satunya objek anggota Tata Surya selain Bumi di mana terbukti memiliki cairan di permukaannya. Semua ini membuat Titan menumbuhkan banyak rasa ingin tahu para astronom, dan menjadikannya lokasi utama untuk misi ilmiah di masa depan.

Dengan radius rata-rata 2.576±2 km dan massa 1,345×1023 kg, Titan memiliki ukuran 0,404 kali ukuran Bumi dan 0,0225 kali lebih masif dari Bumi. Orbitnya memiliki eksentrisitas 0,0288 dalam mengelilingi Saturnus, dan bidang orbitnya cenderung 0,348 derajat relatif terhadap khatulistiwa Saturnus.

Titan memiliki jarak rata-rata dari Saturnus (sumbu semi-major) sekitar 1.221.870 km, dengan rincian mulai dari 1.186.680 km di periapsis (terdekat) hingga pada jarak 1.257.060 km di apoapsis (terjauh). Jika kita mendarat di Titan, kita akan melihat planet Saturnus yang mengisi hampir seluruh langit.

Titan membutuhkan waktu 15 hari dan 22 jam untuk menyelesaikan satu kali orbit mengelilingi Saturnus. Seperti satelit alami yang mengorbit planet raksasa gas pada umumnya, periode rotasi identik dengan periode orbitnya. Dengan demikian, Titan mengalami penguncian pasang surut terhadap Saturnus, yang berarti satu wajah Titan secara permanen selalu menghadap ke sang planet bercincin.

Komposisi dan Permukaan Titan

Ilustrasi interior Titan. Kredit: Wikimedia Commons

Permukaan Titan cenderung padat karena adanya kompresi gravitasi. Dalam hal diameter dan massa, Titan mirip dengan Ganymede dan Callisto, yang keduanya merupakan satelit alami milik Jupiter. Kerapatan Titan diketahui sekitar 1,88 g/cm^3, dan komposisinya diyakini terdiri setengah air es dan setengah material batuan.

Lapisan internal Titan terbagi menjadi beberapa lapisan, dengan inti Titan yang berbatu dikelilingi oleh lapisan yang terdiri dari berbagai bentuk es yang mengkristal. Berdasarkan bukti-bukti yang diberikan oleh misi Cassini-Huygens pada tahun 2005, diyakini bahwa Titan juga memiliki lautan di bawah permukaannya yang teletak di antara keraknya.

Lautan di bawah permukaan ini diyakini terdiri dari air dan amonia, yang memungkinkan air untuk tetap dalam keadaan cair bahkan pada temperatur serendah -97° C. Permukaan Titan relatif muda, usianya diperkirakan antara 100 juta sampai 1 miliar tahun, meskipun telah terbentuk selama awal Tata Surya.

Selain itu, permukaan Titan rupanya merupakan permukaan yang halus dan memiliki beberapa kawah akibat tumbukan meteor. Variasi permukaan tinggi dan rendah juga ada, mulai dari ketinggian 150 meter, hingga adanya gunung yang mencapai ketinggian antara 500 meter dan 1 km.

Danau Metana

Titan juga merupakan rumah bagi "lautan hidrokarbon", yakni danau metana cair dan senyawa hidrokarbon lainnya. Banyak dari danau ini terlihat dekat daerah kutub, seperti pada wilayah yang dinamai Ontario Lacus. Danau metana yang dikonfirmasi berada di dekat kutub Selatan Titan memiliki luas permukaan 15.000 km^2 dan kedalaman diperkirakan maksimum 7 meter.

Danau metana cair terbesar bernama Kraken Mare, yang berada di dekat kutub Utara. Dengan luas permukaan sekitar 400.000 km^2, Kraken Mare berukuran lebih luas dari Laut Kaspia dan diperkirakan memiliki kedalaman 160 meter.

Lalu ada Ligeia Mare, danau metana cair terbesar kedua di Titan, yang terhubung langsung dengan Kraken Mare dan juga terletak dekat kutub Utara. Liheia Mare memiliki luas permukaan sekitar 126.000 km^2 dan garis pantai yang terentang lebih dari 2000 km panjangnya.

Danau-danau metana cair di kutub Utara Titan. Kredit: NASA/ESA/Cassini

Di sinilah NASA pertama kali melihat objek terang seluas 260 km persegi, yang mereka namakan "Magic Island". Objek ini pertama kali terlihat pada bulan Juli tahun 2013, kemudian secara tiba-tiba objek tersebut menghilang. Dan pada Agustus 2014, objek tersebut muncul kembali lagi (dengan sedikit perubahan). Hal tersebut diyakini tenggelam oleh lautan metana cair di Titan.

Meskipun sebagian besar danau terkonsentrasi di dekat kutub (di mana lokasi tersebut terkena sinar Matahari yang sedikit sehingga mencegah penguapan), sejumlah danau hidrokarbon juga telah ditemukan di daerah gurun di sepanjang khatulistiwa Titan.

Secara keseluruhan, pengamatan radar oleh wahana antariksa Cassini telah menunjukkan bahwa danau di Titan hanya mencakup beberapa persen dari seluruh permukaan, membuat Titan lebih kering daripada Bumi. Namun, Cassini juga memberikan indikasi kuat bahwa ada air cair sedalam 100 km di bawah permukaan Titan. Analisis lebih lanjut dari data Cassini menunjukkan bahwa laut ini mungkin asin seperti Laut Mati.

Atmosfer Titan

Seperti yang ditulis di atas, Titan adalah satu-satunya satelit alami di Tata Surya yang memiliki atmosfer, dan ia juga satu-satunya objek Tata Surya selain Bumi yang atmosfernya kaya akan nitrogen. Pengamatan terbaru menunjukkan bahwa atmosfer Titan lebih padat dari atmosfer Bumi, dengan tekanan permukaan sekitar 1,469 KPa (1,45 kali dari Bumi).

Atmosfer Titan terdiri dari lapisan kabut buram dan gas-gas lain yang menghalangi cahaya Matahari yang menyinarinya. Sehingga jika dilihat dari luar angkasa, permukaan Titan tidak akan terlihat jelas (mirip dengan Venus). Gravitasi Titan yang lebih rendah juga berarti membuat atmosfer Titan jauh lebih luas membentang ke luar angkasa daripada Bumi.

Di stratosfer Titan, komposisi atmosfernya adalah 98,4% nitrogen dengan 1,6% sisanya sebagian besar terdiri dari metana (1,4%) dan hidrogen (0,1-0,2%).

Ada sejumlah hidrokarbon lainnya, seperti etana, diacetylene, methylacetylene, asetilena dan propana; serta gas-gas lain seperti cyanoacetylene, hidrogen sianida, karbon dioksida, karbon monoksida, sianogen, argon dan helium. Hidrokarbon diperkirakan terbentuk di atmosfer teratas Titan dalam reaksi yang dihasilkan dari pecahnya metana oleh sinar ultraviolet Matahari, menghasilkan asap oranye tebal.

Suhu permukaan Titan adalah sekitar -179,2° C pada siang hari, yang disebabkan oleh fakta bahwa Titan menerima sekitar 1% sinar Matahari daripada yang diterima Bumi. Pada suhu ini, air es memiliki tekanan uap yang sangat rendah, sehingga hanya sedikit uap air yang muncul pada stratosfer.

Ditambah lagi dengan kabut di atmosfer Titan yang ternyata berkontribusi untuk menghadirkan efek anti-rumah kaca dengan merefleksikan sinar Matahari kembali ke angkasa, membuat permukaan Titan secara signifikan lebih dingin dari atmosfer atasnya. Selain itu, atmosfer Titan secara berkala menurunkan hujan metana cair dan senyawa organik lainnya ke permukaan.

Berdasarkan studi simulasi atmosfer Titan, para ilmuwan NASA telah berspekulasi bahwa molekul organik kompleks dapat timbul di Titan. Dengan begitu, bisa jadi ada kehidupan asing yang tak terduga sebelumnya di atmosfer satelit alami terbesar milik planet Saturnus tersebut.

Fakta Menarik: Jika Titan tidak mengorbit Saturnus melainkan mengorbit Matahari, maka ia akan mendapatkan status sebagai "planet" di Tata Surya kita.