Bulan Pluto Ternyata Lebih Aneh Dari Perkiraan

Ilustrasi bentuk bulan kecil Pluto

AstroNesia ~ Studi baru mengungkapkan bahwa bulan Pluto ternyata lebih aneh da lebih menarik dibanding dugaan ilmuwan sebelumnya.

Sistem Pluto terdiri dari empat satelit kecil - Nix, Hydra, Kerberos dan Styx - mengorbit "planet biner", yang terdiri dari Pluto dan bulan terbesarnya Charon, yang memiliki diameter 750 mil (1.207 kilometer), hampir setengah lebar Pluto sendiri.

Pengaturan biner ini telah sangat mempengaruhi orbit dari empat bulan kecilnya, menghasilkan kekacauan dalam gerakan mereka - seperti yang digambarkan dalam animasi baru yang dirilis yang memperihatkan Nix.

"Ini adalah tempat yang sangat aneh untuk tinggal di jika Anda mengorbit planet biner," kata penulis utama Mark Showalter, dari SETI yang (Search for Extraterrestrial Intelligence) Institute di Mountain View, California.

Kecerahan dan ukuran

Showalter dan rekan penulis Douglas Hamilton, dari University of Maryland, menganalisis gambar dari sistem Pluto yang diambil oleh Hubble Space Telescope NASA antara tahun 2005 dan 2012. (Selama periode ini, pengamatan menemukan keempat bulan Pluto yang diketahui; Showalter memimpin tim yang mendeteksi Kerberos dan Styx.).

Kedua peneliti tersebut menggunakan foto-foto ini - yang menangkap variasi kecerahan bulan dari waktu ke waktu - dan model komputer untuk mengkarakterisasi empat satelit kecil dan orbitnya secara rinci yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Misalnya, Showalter dan Hamilton memperkiraan kecerahan dan ukuran baru bulan tersebut. Mereka menemukan bahwa Nix dan Hydra mungkin seterang Charon, yang memantulkan sekitar 40 persen cahaya yang mengenainya.

Sebelum studi baru, "kita benar-benar tidak tahu seberapa besar Nix dan Hydra, karena kita tidak tahu seberapa terang mereka," kata Showalter. "Dan sekarang, berdasarkan analisis, kami mengetahui seberapa besar dan seberapa terang mereka.

Gambar Hubble menunjukkan bahwa Hydra meniliki diamter sekitar 28,2 mil (45,4 km), sementara Nix memiliki diameter 24,6 mil (39,6 km) atau lebih. Sementara itu Kerberos dan Styx, mungkin memiliki lebar sekitar 15,4 mil (24,8 km) dan 4,2 mil (6,8 km). (Kedua bulan terakhir sulit untuk dikarakterisasi, karena mereka lebih redup dibandingkan Nix dan Hydra.)

Perkiraan diameter ini mengasumsikan bahwa bulan ini tidak berbentuk bulat,  kebanyakan jika tidak semua dari empat satelit kecil mungkin berbentuk ellipsoidal, kata para peneliti.

Analisis juga menunjukkan bahwa Kerberos jauh lebih gelap dari rekan satelitnya yang lain, dengan reflektifitas hanya 4 persen. Sementara Nix dan Hydra pada dasarnya "bola salju kotor" dalam hal reflektifitas, "Kerberos adalah briket arang," kata Showalter.

Hasil ini "membawa kami benar-benar terkejut, karena semua orang telah berasumsi selama ini bahwa bulan-bulan akan cukup mirip," tambahnya. "Mereka semua mungkin terbentuk pada saat yang sama, mereka semua terbuat dari barang yang sama.

Para astronom berpikir empat bulan kecil Pluto terbentuk dari puing-puing yang berserakan oleh dampak raksasa di masa lalu antara objek proto-Pluto dan proto-Charon. Mungkin proto-Charon adalah objek yang sangat gelap dan Kerberos adalah bagian yang relatif murni dari penabrak asli ini, kata Showalter, meskipun ia menekankan bahwa ide ini adalah spekulasi belaka.

Resonansi dan kekacauan 

Showalter dan Hamilton juga menetapkan bahwa Styx, Nix dan Hydra dihubungkan oleh sebuah "resonansi," semacam gravitasi. Sebuah resonansi tiga tubuh serupa ditemukan di antara bulan-bulan Jupiter Io, Europa dan Ganymede, kata para peneliti.

"Hubungan antara resonansi Nix, Styx dan Hydra membuat orbitnya lebih teratur dan dapat diprediksi, yang mencegah mereka saling menabrak satu sama lain," kata Hamilton dalam sebuah pernyataan. "Ini adalah salah satu alasan mengapa Pluto yang kecil mampu memiliki begitu banyak bulan."



Tapi ada juga sedikit kekacauan dalam sistem Pluto, yang diberikan oleh medan gravitasi kompleks dan pergeseran biner Pluto-Charon.

Misalnya, Showalter dan Hamilton menemukan bahwa Nix dan Hydra menunjukkan kekacauan bukannya rotasi sinkron, yang berarti mereka tidak selalu menjaga sisi yang sama menghadap Pluto-Charon - dan hal ini membuat gerakan rotasinya sangat sulit diprediksi. (Hampir setiap bulan lain di tata surya, termasuk milik Bumi, memuiliki rotasi sinkron.)

"Jika Anda tinggal di Nix, Anda tidak akan tahu apakah matahari akan terbit besok, itu sangat ekstrim," kata Showalter. Dia juga menambahkan bahwa model menunjukkan Styx dan Kerberos memiliki Rotasi kacau juga. "Kau mungkin memliki hari di mana matahari terbit di timur dan terbenam di utara."

Temuan tersebut dapat membantu para peneliti lebih memahami banyak planet asing yang mengorbit bintang biner, kata para peneliti.

"Kami belajar bahwa kekacauan ini mungkin ciri umum dari sistem biner," kata Hamilton. "Bahkan mungkin memiliki konsekuensi bagi kehidupan di planet yang mengorbit bintang biner."

Studi baru ini diterbitkan secara online dalam jurnal Nature hari ini (3 Juni), hanya enam minggu menjelang wahana NASA terbang melintas Pluto untuk pertama kalinya. Pada tanggal 14 Juli, NASA New Horizons  akan berjarak 7.800 mil (12.500 km) dari permukaan planet kerdil itu.