Gambar gabungan ini menunjukkan pandangan inframerah bulan Saturnus, Titan, dari wahana antariksa Cassini milik NASA, yang diambil selama penerbangan lintas misi “T-114” pada tanggal 13 November 2015. Penelitian baru tentang lautan Titan menggunakan data radar Cassini menunjukkan komposisi permukaan yang bervariasi dan sedikit perbedaan kekasaran, yang menyoroti interaksi lingkungan yang kompleks di bulan Saturnus. Kredit: NASA
Para peneliti dari Universitas Cornell telah memanfaatkan data radar bistatik dari CassiniPenerbangan lintas Titan oleh NASA untuk menganalisis sifat permukaan lautan hidrokarbonnya. Studi ini mengidentifikasi variasi dalam kekasaran dan komposisi permukaan, yang menunjukkan adanya berbagai proses geologi dan meteorologi yang terjadi.
Sebuah studi baru mengenai data eksperimen radar dari misi Cassini-Huygens untuk Saturn telah menghasilkan wawasan baru terkait susunan dan aktivitas lautan hidrokarbon cair di dekat kutub utara Titan, bulan terbesar dari 146 bulan Saturnus yang diketahui.
Poin penting: Dengan menggunakan data dari beberapa percobaan radar bistatik, tim peneliti yang dipimpin Universitas Cornell mampu menganalisis dan memperkirakan komposisi dan kekasaran permukaan laut Titan secara terpisah, sesuatu yang tidak dapat dicapai oleh analisis data radar monostatik sebelumnya. Ini akan membantu membuka jalan bagi pemeriksaan gabungan di masa mendatang mengenai sifat laut Titan menggunakan data Cassini.
Valerio Poggiali, rekan peneliti di Universitas Cornell, adalah penulis utama “Surface Properties of the Seas of Titan as Revealed by Cassini Mission Bistatic Radar Experiments,” yang diterbitkan pada 16 Juli di Komunikasi Alam.
Penggambaran artistik wahana antariksa Cassini milik NASA selama “grand finale” tahun 2017, saat wahana antariksa itu menukik di antara Saturnus dan cincinnya beberapa kali sebelum sengaja menabrak atmosfer planet tersebut. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Percobaan Radar Bistatik
Percobaan radar bistatik melibatkan pengarahan sinar radio dari wahana antariksa ke sasaran – dalam hal ini Titan – yang kemudian dipantulkan ke antena penerima di Bumi. Pantulan permukaan ini terpolarisasi – artinya pantulan ini memberikan informasi yang dikumpulkan dari dua perspektif independen, berbeda dengan pantulan yang diberikan oleh data radar monostatik, yang mana sinyal pantulan kembali ke wahana antariksa.
“Perbedaan utamanya,” kata Poggiali, “adalah bahwa informasi bistatik merupakan kumpulan data yang lebih lengkap dan sensitif terhadap komposisi permukaan pemantul dan kekasarannya.”
Temuan dari Laut Kutub Titan
Pekerjaan saat ini menggunakan empat pengamatan radar bistatik, yang dikumpulkan oleh Cassini selama empat kali terbang lintas pada tahun 2014 – pada tanggal 17 Mei, 18 Juni, 24 Oktober, dan pada tahun 2016 – pada tanggal 14 November. Untuk setiap pengamatan, pantulan permukaan diamati saat wahana antariksa mendekati pendekatan terdekatnya ke Titan (masuk), dan sekali lagi saat bergerak menjauh (keluar). Tim menganalisis data dari pengamatan keluar dari tiga laut kutub besar Titan: Kraken Mare, Ligeia Mare, dan Punga Mare.
Ligeia Mare, yang ditunjukkan di sini dalam data yang diperoleh oleh wahana antariksa Cassini milik NASA, adalah benda cair terbesar kedua yang diketahui di bulan Saturnus, Titan. Benda ini dipenuhi dengan hidrokarbon cair, seperti etana dan metana, dan merupakan salah satu dari banyak laut dan danau yang menghiasi wilayah kutub utara Titan. Kredit: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell
Komposisi dan Dinamika Permukaan
Analisis mereka menemukan perbedaan dalam komposisi lapisan permukaan lautan hidrokarbon, tergantung pada garis lintang dan lokasi (misalnya, dekat sungai dan muara). Secara khusus, bagian paling selatan dari Kraken Mare menunjukkan konstanta dielektrik tertinggi – ukuran kemampuan material untuk memantulkan sinyal radio. Misalnya, air di Bumi sangat reflektif, dengan konstanta dielektrik sekitar 80; lautan etana dan metana di Titan berukuran sekitar 1,7.
Para peneliti juga menentukan bahwa ketiga lautan tersebut sebagian besar tenang pada saat penerbangan lintas tersebut, dengan gelombang permukaan tidak lebih besar dari 3,3 milimeter. Tingkat kekasaran yang sedikit lebih tinggi – hingga 5,2 mm – terdeteksi di dekat wilayah pesisir, muara, dan selat antar cekungan, yang mungkin merupakan indikasi arus pasang surut.
Lebih besar dari planet Merkurius, bulan raksasa Titan terlihat di sini saat mengorbit Saturnus. Di bawah Titan terdapat bayangan yang dihasilkan oleh cincin Saturnus. Pemandangan warna alami ini dibuat dengan menggabungkan enam gambar yang diambil oleh wahana antariksa Cassini milik NASA pada tanggal 6 Mei 2012. Kredit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Implikasi dan Penelitian Masa Depan
“Kami juga memiliki indikasi bahwa sungai-sungai yang mengalir ke laut adalah metana murni,” kata Poggiali, “sampai mengalir ke laut terbuka yang lebih kaya etana. Ini seperti di Bumi, ketika sungai air tawar mengalir ke dan bercampur dengan air asin di lautan.”
“Hal ini sesuai dengan model meteorologi untuk Titan,” kata rekan penulis dan profesor astronomi Philip Nicholson, “yang memperkirakan bahwa ‘hujan’ yang turun dari langit kemungkinan besar adalah metana murni, tetapi dengan sedikit etana dan hidrokarbon lainnya.”
Poggiali mengatakan lebih banyak pekerjaan sedang dilakukan pada data yang dihasilkan Cassini selama 13 tahun pemeriksaannya terhadap Titan. “Ada banyak data yang masih menunggu untuk dianalisis sepenuhnya dengan cara yang seharusnya menghasilkan lebih banyak penemuan,” katanya. “Ini baru langkah pertama.”
Referensi: “Sifat permukaan laut Titan sebagaimana terungkap oleh eksperimen radar bistatik misi Cassini” oleh Valerio Poggiali, Giancorrado Brighi, Alexander G. Hayes, Phil D. Nicholson, Shannon MacKenzie, Daniel E. Lalich, Léa E. Bonnefoy, Kamal Oudrhiri, Ralph D. Lorenz, Jason M. Soderblom, Paolo Tortora dan Marco Zannoni, 16 Juli 2024, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038/s41467-024-49837-2
Kontributor lain untuk karya ini berasal dari Università di Bologna; Observatoire de Paris; NASALaboratorium Propulsi Jet (Bahasa Inggris JPL); Institut Teknologi California; dan Institut Teknologi Massachusetts.
Dukungan untuk penelitian ini datang dari NASA dan Badan Antariksa Italia.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
