MK2: Bulan Gelap di Makemake

Tata Surya punya penghuni baru. Tapi tidak bisa dikatakan baru karena sebenarnya obyek ini sudah ada di Tata Surya sejak dahulu. Akan tetapi kita tidak bisa melihatnya.

Makemake dan MK2 dalam bidikan Teleskop Hubble. Kredit: NASA, ESA, dan A. Parker & M. Buie (Southwest Research Institute)
Makemake dan MK2 dalam bidikan Teleskop Hubble. Kredit: NASA, ESA, dan A. Parker & M. Buie (Southwest Research Institute)

Warga baru yang diberi kode S/2015 (136472) 1 dengan julukan MK2, berada jauh dari Bumi bersama benda-benda kecil lainnya yang tersebar di halaman belakang Tata Surya. MK2 yang juga dipanggil Mark-II oleh penemunya, tidak mudah diamati karena tertutup cahaya terang planet katai yang ia kitari.

Mark-II yang ditemukan oleh Alex Parker dan Mark Buie dari Southwest Research Institute di Boulder, Colorado, adalah satelit yang mengitari Makemake, planet kerdil yang ditemukan oleh Mike Brown pada tahun 2005.  Makemake yang jaraknya 52 kali lebih jauh dari jarak Bumi ke Matahari, dikategorikan sebagai planet katai bersama Pluto, Eris dan Haumea. Keempatnya berada di area Sabuk Kuiper dan masing-masing punya satelit yang dengan setia mengiringi perjalanan mereka mengelilingi Matahari. Planet katai lainnya yakni Ceres, berada terpisah di Sabuk Asteroid di antara Mars dan Jupiter.

Ilustrasi Makemake dan MK2. Kredit: NASA, ESA, & A. Parker (Southwest Research Institute)
Ilustrasi Makemake dan MK2. Kredit: NASA, ESA, & A. Parker (Southwest Research Institute)

MK2 aka Mark-II
Untuk bisa menemukan MK2 tidak semudah kita melihat Jupiter atau Mars di langit malam. Perbandingannya terlalu jauh memang. Tapi MK2 ini sangat redup. Bahkan para pengamat tak pernah berhasil menemukan satelit pengiring untuk Makemake, si planet katai paling terang kedua setelah Pluto. MK2 baru ditemukan setelah Alex Parker dan timnya yang juga menemukan 4 satelit Pluto, melakukan pengamatan dengan Wide Field Camera 3 yang dipasang di teleskop Hubble.  Kamera Hubble ini memang memiliki kemampuan unik untuk melihat benda-benda yang sangat redup.

Tidak mudah untuk bisa melihat dunia baru di tepi Tata Surya itu. Bulan mini yang mengitari Makemake tersebut 1300 kali lebih redup dari planet katai yang dikitarinya. Ukurannya pun sangat kecil hanya sekitar 160 km dibanding Makemake yang ukurannya 1400 km atau 2/3 ukuran Pluto dengan kecerlangan 1/5 kecerlangan Pluto.  Bagi pengamat di Bumi,  Pluto bisa diamati sebagai sumber cahaya titik di langit dengan menggunakan teleskop 30 cm.

Jadi, sekarang bayangkan. Bagaimana kita bisa melihat MK2, si satelit kecil berukuran 160 km yang sedang mengorbit Makemake pada jarak 20000 km atau sekitar 1/20 jarak Bumi – Bulan. Planet katai Makemake berada pada jarak 5,7 – 7,9 milyar km dari Matahari dan pada bulan Desember 2015, Makemake diketahui berada pada jarak 52.4 AU atau 7.84 milyar km.

Inilah mengapa Teleskop Hubble menjadi mata manusia di luar angkasa. Untuk menemukan benda-benda yang tak terlihat oleh kita di Bumi.  Tapi, itupun butuh waktu lama. Selain tersembunyi di balik kecerlangan Makemake, MK2 juga tidak selalu berada pada lokasi yang tepat untuk diamati.

Hasil perhitungan awal yang dilakukan Alex Parker dan timnya menunjukan kalau satelit kecil ini memiliki orbit yang tampak seperti garis dari samping. Hal inilah yang menyebabkan MK2 sering tidak tampak karena kalah terang dari Makemake.

Keberadaan MK2 atau Mark-II memiliki arti penting bagi sistem planet katai Makemake. Pengukuran orbit MK2, para astronom akan dapat menentukan massa dan kerapatan dari Makemake. Di tahun 1978, hal serupa pernah terjadi saat Charon, satelit pengiring Pluto ditemukan. Pengukuran orbit Charon memberikan informasi massa Pluto yang ternyata ratusan kali lebih kecil dari perkiraan awal. Karena itu, penentuan bentuk orbit MK2 akan dapat digunakan untuk menjejak masa lalu Makemake yang diperkirakan terbentuk saat Tata Surya masih sangat muda.

Jika orbit MK2 berbentuk lingkaran dan dekat dengan Makemake, maka bisa diperkirakan kalau MK2 berasal dari tabrakan antara planet katai tersebut dengan salah satu obyek di Sabuk Kuiper.  Jika orbit MK2 lonjong dan lebar, maka bisa disimpulkan kalau MK2 merupakan obyek yang ditangkap oleh Makemake.

Apabila MK2 memiliki orbit lingkaran maka satelit kecil ini akan membutuhkan waktu lebih dari 12,4 hari untuk mengitari sang planet katai dari jarak 21000 km. MK2 diduga memiliki permukaan yang sangat gelap seperti arang, meskipun ia mengitari planet katai yang terang seperti salju. Permukaan gelap dan hangat di MK2 terbentuk karena satelit ini terlalu kecil untuk bisa mengikat kerak es terang yang selalu menyublim dari padat ke gas saat disinari Matahari.

Makemake, Dewa Kesuburan dari Pulau Paskah
Makemake, merupakan planet katai yang ditemukan tahun 2005 dan diberikan status planet katai pada tahun 2008. Benda kecil yang berada sangat jauh di area terluar Tata Surya ini awalnya diberi kode 2005 FY9 sebelum diberi nama Makemake sesuai dengan nama Dewa Kesuburan suku Rapa Nui di Pulau Paskah.

Seperti halnya Pluto, Makemake juga memiliki temperatur yang sangat rendah. Jika ada yang bisa mengunjungi Makemake dan tinggal sejenak di planet katai itu, maka ia akan membeku. Semakin jauh dari Matahari, temperatur memang semakin rendah. Di Makemake, temperatur rata-ratanya 30K atau -243,2 ºC. Jauh dibawah titik beku air di Bumi. Dengan demikian, gas yang ada di Makemake adalah gas yang membeku dan sangat dingin. Permukaan planet katai ini diselimuti es metana, etana dan nitrogen. Selain itu, warna kemerahan dari Makemake diindikasi berasal dari tholins, molekul yang terbentuk ketika sinar ultraungu berinteraksi dengan etana dan metana.

Makemake, planet kecil yang menghuni Sabuk Kuiper membutuhkan sekitar 310 tahun untuk bisa menyelesaikan perjalanannya mengelilingi Matahari. Di tahun 2011, Makemake melintasi sebuah bintang dan dari peristiwa transit inilah diketahui kalau Makemake tidak memiliki atmosfer.

Dalam bidikan inframerah yang dilakukan oleh Teleskop Spitzer dan Herschel, Makemake memiliki 2 permukaan yang berbeda.  Pengamatan termal atau panas dari kedua teleskop memperlihatkan Makemake didominasi oleh area terang yang sangat dingin. Akan tetapi ada beberapa bagian yang sangat gelap dan lebih hangat. Perbedaan inilah yang masih menjadi perdebatan para astronom. Ada pendapat yang menyatakan bahwa perbedaan itu terjadi karena di Makemake hanya area-area tertentu di permukaan planet katai ini yang menerima panas dari Matahari. Jika memang demikian, seharusnya area gelap pada Makemake menyebabkan kecerlangan planet katai ini bervariasi seiring dengan rotasinya setiap 7,7 jam. Tapi variasi kecerlangan itu tidak pernah tampak dalam pengamatan yang dilakukan para astronom.

Kehadiran MK2 rupanya bisa memberi jawaban dari misteri yang membingungkan para astronom tersebut.  Data yang diterima dari teleskop Herschel dan Spitzer diperlakukan sebagai data dari Makemake karena kedua teleskop ini tidak bisa memisahkan Makemake dan MK2.  Tapi, hasil pengamatan Teleskop Hubble yang memperlihatkan Makemake ternyata memiliki satelit kecil, bisa menjadi jawaban dari kebingungan itu.

Permukaan hangat nan gelap yang dilihat dalam bidikan inframerah, bisa jadi bukan berada di permukaan Makemake melainkan dari orbitnya. Dengan kata lain, area permukaan gelap yang dilihat itu merupakan permukaan gelap dari MK2 yang sedang mengorbit Makemake.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.