Phobos & Deimos, Pengiring Mars di Tata Surya

Seandainya kita berada di Mars, bukan hanya satu bulan yang tampak di langit melainkan dua bulan mirip kentang raksasa. Phobos dan Deimos.

Phobos dan Deimos dipotret oleh MRO. Kredit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona, Giuseppe Donatiello..HiRISE instrument on the Mars Reconnaissance Orbiter
Phobos dan Deimos dipotret oleh MRO. Kredit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona, instrumen HiRISE Giuseppe Donatiello pada Mars Reconnaissance Orbiter

Seperti halnya Mars yang dalam mitologi Yunani adalah Dewa Perang, Phobos dan Deimos adalah dua anak kembarnya yang ikut serta dalam perang untuk menimbulkan kekacauan. Phobos merupakan representasi kepanikan dan ketakutan sementara Deimos saudara kembarnya justru jadi penyebab teror. 

Di Tata Surya, kedua saudara kembar ini juga senantiasa mendampingi Mars, si planet Merah kala mengorbit Matahari. 

Tapi, jangan bayangkan kalau kedua objek ini bulat seperti Bulan. Phobos dan Deimos justru tampak seperti dua gumpalan berbentuk kentang dengan kerapatan rendah alias renggang yang mengorbit dalam orbit lingkaran di sekitar Mars.  Para astronom menduga kalau kedua satelit merupakan gabungan puing-puing batuan yang saling menyatu oleh gravitasi.

Ketakutan dan Teror

Buku log pengamatan Asaph Hall yang memuat penemuan Phobos dan Deimos tanggal 17 August 1877. Kredit: U.S. Naval Observatory/NASA
Buku log pengamatan Asaph Hall yang memuat penemuan Phobos dan Deimos tanggal 17 August 1877. Kredit: U.S. Naval Observatory/NASA

Phobos dan Deimos mulai ditengarai keberadaannya setelah Galileo menemukan keberadaan dua tonjolan pada Saturnus serta penemuan 4 satelit Galilean Jupiter. Penemuan pada tahun 1610 ini membuat Johannes Kepler salah menginterpretasi anagram laporan Galileo terkait tonjolan pada Saturnus yang dikira planet jauh, sebagai sepasang anak kembar Mars.

Asaph Hall. Astronom Amerika yang menemukan Phobos dan Deimos. Kredit: U.S. Naval Observatory Library
Asaph Hall. Astronom Amerika yang menemukan Phobos dan Deimos. Kredit: U.S. Naval Observatory Library

Pada tahun 1726, Jonathan Swift juga menggambarkan bagaimana astronom fiktif Laputa menemukan sepasang bulan di Mars dalam Gulliver’s Travel. Tampaknya, Swift terinspirasi dari argumen yang berkembang kala itu. Jika Merkurius dan Venus tidak punya satelit, Bumi punya satu satelit, dan Jupiter memiliki 4 satelit. Jika demikian Mars mungkin punya dua satelit.

Lebih dari satu abad kemudian, pada tahun 1877,  astronom Asaph Hall melakukan pencarian bulan di Mars dengan teleskop 66 cm di United States Naval Observatory. Teleskop tersebut merupakan teleskop terbaik dan terbesar pada masa itu. 

Pada tanggal 12 Agustus, Asaph Hall menemukan keberadaan cahaya redup di dekat Mars. Hasil pengamatan selama beberapa hari memperlihatkan benda ini bukan bintang melainkan bergerak melintasi langit bersama Mars. Artinya benda ini adalah pengiring Mars.

Enam hari setelah penemuan pertama, pada tanggal 18 Agustus 1877, Asaph Hall menemukan benda kedua di dekat Mars. Benda ini memiliki jarak yang lebih dekat ke Mars.

Penemuan ini tak hanya memperlihatkan bahwa Mars punya dua satelit. Asaph Hall berhasil menentukan massa Mars dari hasil perhitungan jarak dan periode orbit kedua satelit! 

Dalam perhitungan Hall, kedua pengiring Mars itu berada kurang dari 10.000 km dari Mars dan bisa menyelesaikan putaran orbitnya kurang dari 8 jam! 

Karakteristik Phobos dan Deimos

Kedua pengiring Mars di langit diberi nama sesuai nama kedua anak kembar Mars dan Aphrodite (Venus). Yang besar diberi nama Phobos (ketakutan) dan yang kecil dinamai Deimos (teror).  

Yang menarik dari kedua objek ini adalah bentuknya yang tidak beraturan. Mirip kentang. Keduanya tidak bulat karena massanya sangat kecil. Massa yang kecil berimbas pada gravitasi yang juga kecil. Akibatnya, gravitasi Phobos dan Deimos tidak cukup kuat untuk bisa membuat keduanya jadi bulat. 

Sistem Mars dengan Phobos dan Deimos mengorbit planet merah tersebut. Kredit: Solar System Scope.

Phobos yang besar berukuran 27x 22 x 18 km dan mengorbit dari jarak 9377 km dengan periode orbit sektar 8 jam. Itu artinya, Phobos mengitari Mars sebanyak tiga kali dalam satu hari. Implikasinya, jika kita ada di Mars maka dalam satu hari (sol), pengamat bisa melihat Phobos terbit 3 kali dari barat dan terbenam di timur. 

Deimos yang lebih kecil, mengorbit pada jarak yang lebih jauh. Sekitar 2,5 kali jarak Phobos ke Mars, atau 23.436 km. Deimos berukuran setengah kali lebih kecil dari Phobos dengan dimensi 15x12x11 km, dan mengelilingi Mars setiap 30 jam. Satu sol atau satu hari di Mars itu 24 jam 37 menit. Jadi Deimos akan tampak bergerak perlahan di langit dan membutuhkan waktu 2,5 hari untuk terbit dan terbenam.

Kedua bulan kecil tersebut merupakan batuan yang kaya karbon seperti pada asteroid tipe C dan meteorit carbonaceous chondrite atau karbon kondrit.  Kerapatan Phobos yang rendah juga menjadi indikasi kalau batuan penyusunnya bukan batuan padat. Selain itu, para astronom menduga ada waduk es di bawah lapisan regolit Phobos.

Jika di Phobos ada banyak kawah akibat tabrakan, permukaan Deimos justru lebih mulus. Tampaknya tabrakan yang terjadi di Deimos menyebabkan materi terlontar membentuk kawah, tapi materi tersebut jatuh lagi ke permukaan Deimos di sekitar atau justru mengisi kawah yang baru terbentuk tersebut. 

Asal Usul & Masa Depan

Dari bentuknya yang tidak beraturan, para astronom menduga kalau Phobos dan Deimos merupakan asteroid yang ditangkap Mars. 

Tapi, ada kejanggalan. Phobos dan Deimos mengorbit di ekuator Mars dalam orbit lingkaran. Karakter seperti ini biasanya dimiliki oleh objek yang memang terbentuk di orbit Mars bukan hasil tangkapan. 

Jika Phobos dan Deimos merupakan asteroid hasil tangkapan Mars, seharusnya orbit keduanya lonjong bukan lingkaran. Asteroid yang ditangkap tentu punya orbit berbeda dan kecepatan yang berbeda dari Mars. Akibatnya setelah terperangkap gravitasi Mars, kedua asteroid tersebut akan memiliki orbit yang sangat lonjong. Interaksi gravitasi dalam waktu yang sangat panjang bisa membuat orbit asteroid tangkapan Mars itu perlahan-lahan membentuk lingkaran. Tapi, rentang waktu yang dibutuhkan untuk itu sangat panjang.

Dengan demikian, seharusnya orbit kedua satelit ini masih lonjong. Kenyataannya, hasil pengamatan memperlihatkan kalau orbit keduanya hampir lingkaran. 

Tampaknya, Phobos dan Deimos terbentuk dari puing-puing materi atau cincin materi di sekeliling Mars. Ada dugaan ketika Mars masih muda, planet ini memiliki bulan yang cukup besar. Akan tetapi, interaksi gravitasi di antara keduanya menyebabkan Bulan tersebut menabrak permukaan Mars menyisakan reruntuhan di sekitar Mars muda. Puing-puing inilah yang bergabung membentuk satelit. 

Sayangnya, kedua bulan kecil ini tidak akan mengiring Mars selamanya. 

Dari hasil pengamatan, periode orbit atau waktu yang dibutuhkan Phobos untuk mengitari Mars semakin hari semakin pendek. Sekitar 2 meter per abad. Tampaknya memang kecil, tapi dalam 50 – 100 juta tahun, Phobos akan berada sangat dekat dengan Mars. Akibatnya, Phobos bisa tercabik-cabik oleh gravitasi Mars dan berakhir sebagai cincin reruntuhan di sekeliling Mars. 

Deimos masih bertahan sekitar 3,5 miliar tahun setelah Phobos hancur. Setelah itu, satelit terluar Mars ini akan terlepas dari orbit Mars. 

Misi Antariksa

Phobos dan Deimos yang dipotret pengorbit Viking pada tahun 1977. Kredit: NASA / Viking Orbiter
Phobos dan Deimos yang dipotret pengorbit Viking pada tahun 1977. Kredit: NASA / Viking Orbiter

Phobos dan Deimos telah dipotret oleh berbagai wantariksa yang misi utamanya memotret Mars. Yang pertama adalah misi Mariner 7, disusul Mariner 9, Viking 1, Phobos 2, Mars Global Surveyor, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, robot penjelajah Spirit, dan Mangalyaan. 

Ada dua misi Phobos yang diluncurkan Uni Soviet pada bulan Juli 1988. Keduanya memang sukses diluncurkan, namun tidak berhasil menjalankan misinya. Phobos 1 mengalami kegagalan sistem dan hilang saat menuju Phobos. Sementara itu, Phobos 2 tiba di wilayah Mars pada Januari 1989 namun sebelum mempelajari permukaan Phobos, wantariksa ini juga mengalami kegagalan piranti lunak.

Tahun 2011, Rusia meluncurkan misi Fobos-Grunt yang direncanakan akan mengambil contoh batuan Phobos. Bersama Fobos-Grunt, ada Yinghuo-1, satelit survei China yang akan dilepas di orbit Mars. Akan tetapi, saat mencapai orbit Bumi, Fobos-Grunt gagal menginisiasi pembakaran untuk ke Mars dan akhirnya jatuh ke Bumi pada tahun 2012. 

Beberapa misi lain pernah dipertimbangkan dan direncanakan namun tidak terpilih untuk dilaksanakan. Misi lain yang menarget Phobos adalah MMX atau Martian Moons Exploration oleh Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA). MMX direncanakan untuk diluncurkan tahun 2024 dengan tujuan membawa pulang sampel materi dari Phobos, sekaligus juga terbang lintas di Deimos dan memantau iklim Mars.

Rusia juga merencanakan untuk mengulang misi Fobos-Grunt serta misi Phootprint membawa pulang materi oleh ESA. Keduanya direncanakan untuk diluncurkan pada tahun 2024. 

Fakta keren:

Jangan berharap untuk bisa bertahan di Phobos. Suhunya sangat dingin antara -4º sampai -112º C! Sementara itu, di Deimos, suhu rata-ratanya berkisar pada -40,5º C! 

Ditulis oleh

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.

Tulis komentar dan diskusi...