Gunung Api Es di Permukaan Pluto

Ada dua gunung api es di Pluto! Kira-kira itulah salah satu berita yang memberi khazanah baru tentang Pluto dalam pertemuan tahunan Divisi Sains Keplanetan (Planetary Science Division) dari Asosiasi Astronomi Amerika yang ke-47 di National Harbor, Maryland.

Sebelum membahas lebih lanjut, perlu diketahui bahwa istilah gunung api juga dipakai untuk gunung api es. Mengutip dari Wikipedia,  Gunung api secara umum merupakan suatu sistem saluran fluida panas (batuan dalam wujud cair atau lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang dikeluarkan pada saat meletus. Istilah yang sama juga digunakan untuk pembentukan gunung api es dan gunung api lumpur.

Gunung api es inilah yang tampak di permukaan Pluto. Tidak hanya satu melainkan dua dan sekaligus menunjukkan betapa aktifnya Pluto sebagai sebuah benda beku. Menariknya, gunung api tersebut tidak menyemburkan lahar panas melainkan es. Kesimpulan ini diperoleh setelah para geolog di tim New Horizons membuat peta 3D dari permukaan Pluto. Dalam peta yang dibuat tersebut tampak dua cryovolcanoes atau gunung api es yang pernah aktif di masa lalu Pluto yang bahkan belum terlalu lama dalam skala geologi.

Kedua kandidat gunung api es tersebut adalah Gunung Wright dengan ketinggian 3-5 km dan Gunung Piccard dengan ketinggian 6 km.

Fitur kawah yang ada di puncak kedua gunung menjadi indikasi kalau keduanya merupakan gunung api. Di Bumi dan Mars, kawah terbentuk di puncak gunung api setelahmemuntahkan lava panas ke permukaan. Dari citra yang diambil New Horizons, kedua gunung ini cukup besar yakni Gunung Wright dengan ukuran 160 km dan Gunung Piccard dengan lebar 56 km. keduanya diduga terbentuk dari erupsi cryovolcanic yang memuntahkan es dari bawah permukaan Pluto. Yang pasti, kedua gunung api es tersebut tidak akan memuntahkan lava panas. Keduanya merupakan cryovolcanoes atau gunung api yang memuntahkan air es, es nitrogen, es amonia atau es metana. Mirip seperti di Triton dan dunia beku lainnya yang pernah ditemukan di Tata Surya.

Jika Pluto memiliki gunung api es, maka asiri es yang melapisi permukaannya dapat dengan mudah mengalir dari puncak gunung ke dataran di bawahnya, ditandai dengan kehadiran stuktur sedimentasi di sisi-sisi gunung. Kawah di gunung api es di Pluto ini terbentuk dari keruntuhan saat terjadi erupsi materi dari bawah permukaan Pluto. Mirip dengan gunung api di Bumi.

Aktivitas Geologi di Pluto
Berbicara tentang aktivitas geologi di Pluto, planet kerdil ini cukup aktif.  Salah satu penemuan mengejutkan datang dari permukaan Pluto yang ditemukan memiliki rentang usia beragam. Mulai dari daerah yang usia permukaannya sudah tua sampai dengan yang usianya masih muda.  Usia permukaan bisa diketahui dari pencacahan kawah di permukaan sebuah planet.

Hasil perhitungan dan penelitian jumlah kawah Pluto memperlihatkan usia permukaan Pluto merentang dari 4 miliar tahun atau sesaat setelah Tata Surya, sampai ke permukaan yang masih sangat muda dan baru terbentuk dalam rentang 10 juta tahun! Bagaimana mengetahuinya?

Lihatlah foto permukaan Pluto. Yang paling menarik tentunya area berbentuk hati di Pluto yang menarik perhatian seantero dunia. Bentuk hati yang dikenal dengan nama Tombaugh Regio memiliki area yang bebas dari kawah dan hanya dibatasi parit yang dalam. Jantung hati Pluto ini seperti sudah diketahui, mengandung nitrogen dan metana bukan air.

Area mulus tanpa kawah itu adalah Dataran Sputnik di sisi kiri Tombaugh Regio. Aneh? tentu saja! Sejak Pluto terbentuk, tentunya terjadi tabrakan atau tumbukan benda-benda kecil di permukaan planet kerdil ini. Tapi ada area tanpa kawah, itu artinya ada sesuatu yang menghapus kawah dari masa lalu dan membentuk permukaan baru yang sangat mulus. Di Bumi dan Mars, kemungkinan itu bisa terjadi dari pengaruh cuaca. Tapi di dunia tanpa cuaca seperti di Bulan, ada banyak kawah yang tetap terpatri di sana. Sebagian lagi hilang oleh aliran vulkanik.  Di Pluto, kawah ini menghilang oleh lelehan es nitrogen, metana dan senyawa kimia lainnya. Es yang mengalir di permukaan Pluto, berasal dari pemanasan internal yakni peluruhan elemen yang tersisa dari kelahiran Pluto 4,5 miliar tahun lalu.  Dengan cara inilah Pluto menjaga kehangatan yang membuat es dapat tetap mengalir di permukaan planet kerdil tersebut.

Ketiadaan kawah di Dataran Sputnik jelas merupakan kejanggalan. Apakah babak baru aktivitas geologi di area tersebut baru terjadi setelah hiatus panjang setelah seluruh aktivitas geologi di masa lalu berhen?

Ternyata tidak demikian. Data kawah yang dikirim New Horizons mengungkap kehadiran area perantara yang usianya “setengah baya” di Pluto. Artinya, Dataran Sputnik bukanlah anomali dan Pluto tetap aktif secara geologi selama 4 miliar tahun ini.

Dari hasil papasan dekat New Horizons, para geolog berhasil memetakan setidaknya lebih dari 1000 kawah berbagai ukuran di Pluto. Jumlah kawah yang diamati New Horizons dalam satu kali papasan dekat dengan Pluto, jauh lebih banyak dari jumlah obyek Sabuk Kuiper yang sudah didaftarkan dalam katalog.

Kerangka Pembentuk Tata Surya
Implikasi dari mempelajari kawah di Pluto akan dapat memberi pemahaman lain terkait pembentukan area terluar Tata Surya. Selain itu, pencacahan kawah Pluto juga memberi pemahaman terkait struktur Sabuk Kuiper.

Kelangkaan kawah kecil di Pluto dan Charon, menunjukkan bahwa Sabuk Kuiper hanya memiliki sedikit obyek kecil dibanding prediksi pemodelan yang dilakukan para astronom. Dengan demikian, muncul keraguan pada model pembentukan Sabuk Kuiper yang sudah ada selama ini. Teori yang ada saat ini menyatakan, semua benda di Sabuk Kuiper terbentuk dari akumulasi benda-benda kecil yang berukuran kurang dari 2 km.

Kelangkaan kawah kecil di Pluto dan Charon justru mendukung model pembentukan yang menyatakan kalau benda-benda di Sabuk Kuiper yang berukuran puluhan km itu ketika terbentuk sudah memiliki ukuran yang hampir sama dengan ukurannya saat ini. Fakta menarik ini tentunya akan segera bisa diketahui lebih jauh ketika New Horizons berpapasan dengan obyek Sabuk Kuiper 2014 MU₆₉.

Keanehan Satelit Pluto
Selain aktivitas geologi, hal menarik lainnya datang dari satelit-satelit Pluto. Pasangn Pluto dan Charon membentuk sistem berdua dan yang bergerak mengeliling pusat massa di antara mereka. Selain itu, seperti pada umumnya satelit di Tata Surya, Pluto dan Charon juga terkunci secara gravitasi. Dengan kata lain, hanya satu sisi wajah Charon yang bisa dilihat dari Pluto.

Charon, satelit yang satu ini juga sama menariknya dengan Pluto, planet yang dikitarinya. Charon, memiliki dua wajah. Daerah belahan utara yang kasar, dengan area yang dikenal dengan nama informal Mordor Macula. Di sisi lain, belahan selatan Charon justru lebih mulus dengan ngarai yang membentang memisahkan belahan utara dan selatan. Tidak ada aktivitas internal di Charon. Tidak ada gunung api es seperti di Tombaugh Regio.

Satelit-satelit kecil Pluto lainnya yakni, Nix, Hydra, Styx, dan Kerberos punya keunikannya sendiri.  Salah satunya pada gerakannya yang diduga dipengaruhi oleh keberadaan Charon.

Apa saja keanehannya? Satelit-satelit kecil ini tidak terkunci secara gravitasi dengan Pluto dan ketika mengorbit mereka tampak seperti sedang berguling-guling. Satelit-satelit Pluto tersebut berputar sangat cepat. Hydra, satelit terjauh Pluto, berputar 89 kali ketika ia menyelesaikan satu putarannya pada Pluto.

Diduga, keempat satelit tersebut terbentuk bersamaan dengan pembentukan Charon lewat tabrakan besar yang terjadi di masa lalu. Tabrakan yang sama yang juga membentuk Pluto. Ketika tabrakan terjadi, diperkirakan Pluto tidak hanya memiliki Charon dan 4 satelit lainnya melainkan lebih dari itu. Satelit-satelit kecil inilah yang kemudian bergabung membentuk keempat satelit yang kita kenal saat ini dan juga satu satelit lainnya yang sudah lepas dari sistem Pluto. Setelah tabrakan pertama yang membentuk sistem Pluto, tabrakan kedua tampaknya menjadi penyebab Hydra memiliki laju rotasi yang sangat cepat. Selain itu, kuatnya torsi yang diberikan oleh Charon pada satelit-satelit kecil lainnya menyebabkan mereka tidak terkunci secara gravitasi dengan Pluto.

Atmosfer Pluto yang Dingin
Pluto memiliki atmosfer, itu sudah kita ketahui. Dan atmosfer tersebut sangat tipis dan juga dingin. Berbeda dari atmosfer Bumi. Kemiripan dengan atmosfer Bumi berhenti pada kandungan Nitrogen yang dimiliki atmosfer Bumi dan Pluto.

Di Pluto, gaya tariknya (0,658 m/s²) jauh lebih rendah dari Bumi (9,8 m/s²).  Dengan demikian, seharusnya atmosfer di Pluto lebih tersebar dan lebih gampang terlepas dari planet kerdil ini. Apalagi kecepatan lepas atmosferik di Pluto juga sangat rendah. Ribuan kali lebih rendah dari yang diperkirakan sebelumnya.  Tapi faktanya tidak demikian. Atmosfer yang lepas dari Pluto justru jauh lebih rendah dari yang diduga sebelumnya.