Beberapa tahun yang lalu, para astronom mengira mereka menemukan cincin tipis di sekitar bulan Saturnus, Rhea. Sekarang, pengamatan baru menunjukkan sesuatu yang lain di sekitar Rhea yang sama sekali tidak terduga: atmosfer oksigen. Pada bulan Maret tahun ini, pesawat ruang angkasa Cassini melakukan terbang dekat Rhea dan mencatat data yang menunjukkan atmosfer tipis yang terdiri dari oksigen dan karbon dioksida.
Sumber oksigen tidak terlalu mengejutkan: kerapatan Rhea sebesar 1.233 kali dari air cair menunjukkan bahwa Rhea adalah tiga perempat es dan seperempat batuan. Atmosfer renggang bulan dipertahankan oleh dekomposisi kimiawi air es di permukaan bulan dengan iradiasi dari magnetosfer Saturnus.
Oksigen juga baru-baru ini terdeteksi di atmosfer dua bulan Jupiter, Europa dan Ganymede. Karena oksigen adalah komponen utama dari atmosfer yang mengelilingi cincin Saturnus, para astronom berpikir mungkin ada atmosfer serupa di sekitar bulan-bulan es lainnya yang mengorbit di dalam magnetosfer Saturnus.
"Hasil baru menunjukkan bahwa kimia aktif dan kompleks yang melibatkan oksigen mungkin sangat umum di seluruh tata surya dan bahkan alam semesta kita," kata pemimpin penulis Ben Teolis, ilmuwan tim Cassini yang berbasis di Southwest Research Institute di San Antonio. “Kimia seperti itu bisa menjadi prasyarat untuk hidup. Semua bukti dari Cassini menunjukkan bahwa Rhea terlalu dingin dan tidak memiliki air cair yang diperlukan untuk kehidupan seperti yang kita ketahui. "
Tentu saja, selalu ada kemungkinan hidup karena kita tidak mengetahuinya.
Dan, harus ada semacam organik di bulan - yang berarti senyawa karbon. Sumber karbon dioksida di atmosfer Rhea belum diketahui, tetapi keberadaannya menunjukkan bahwa reaksi radiolisis antara oksidan dan organik sedang berlangsung di permukaan bulan.
Sejauh setiap temuan baru ini yang memiliki hubungan dengan hipotesis cincin yang dikesampingkan di sekitar Rhea, Teolis mengatakan kepada Space Magazine masih banyak tentang lingkungan Rhea yang belum ditentukan. "Penipisan elektron saat ini tidak dapat dijelaskan," kata Teolis dalam email. Penurunan tajam, simetris pada elektron yang terdeteksi di sekitar Rhea adalah temuan awal di balik teori cincin. "Pemikiran kami saat ini adalah bahwa itu mungkin terkait dengan ionisasi atmosfer, mungkin dalam hubungannya dengan pengisian elektrostatik dari permukaan Rhea, tetapi saya tidak memiliki jawaban pasti pada saat ini. Interaksi atmosfer - magnetosfer adalah masalah yang kompleks, dan akan membutuhkan waktu untuk diselesaikan. Tetapi untuk pertama kalinya di bulan es, temuan Cassini memberi kita jendela pengamatan in situ ke interaksi ini, pemahaman yang masih sangat teoritis. Kami sedang mengusahakannya. "
Data terbaru ini berasal dari ion Cassini dan spektrometer massa netral dan spektrometer plasma Cassini selama flybys pada 26 November 2005, 30 Agustus 2007, dan 2 Maret 2010. Ion dan spektrometer massa netral melihat kepadatan puncak oksigen sekitar 50 miliar molekul per meter kubik (1 miliar molekul per kaki kubik). Ini mendeteksi kepadatan puncak karbon dioksida sekitar 20 miliar molekul per meter kubik (sekitar 600 juta molekul per kaki kubik).
Spektrometer plasma melihat tanda-tanda yang jelas dari aliran ion positif dan negatif, dengan massa yang sesuai dengan ion oksigen dan karbon dioksida.
Para ilmuwan mengatakan oksigen tampaknya naik ke atmosfer ketika medan magnet Saturnus berputar di atas Rhea. Partikel-partikel energi yang terperangkap di medan magnet planet membumbui permukaan es-air bulan. Mereka menyebabkan reaksi kimia yang menguraikan permukaan dan melepaskan oksigen.
Melepaskan oksigen melalui iradiasi permukaan dapat membantu menghasilkan kondisi yang menguntungkan bagi kehidupan di tubuh es selain Rhea yang memiliki air cair di bawah permukaan, kata Teolis. Jika oksigen dan karbon dioksida dari permukaan entah bagaimana bisa diangkut ke lautan di bawah permukaan, itu akan memberikan lingkungan yang lebih ramah untuk senyawa yang lebih kompleks dan kehidupan terbentuk.
Para ilmuwan tidak yakin bagaimana karbon dioksida dilepaskan. Bisa jadi hasil dari "es kering" yang terperangkap dari nebula matahari purba, seperti halnya dengan komet, atau mungkin karena proses iradiasi serupa yang beroperasi pada molekul organik yang terperangkap dalam es air Rhea. Karbon dioksida juga bisa berasal dari bahan kaya karbon yang diendapkan oleh meteor kecil yang membombardir permukaan Rhea.
"Rhea berubah menjadi jauh lebih menarik daripada yang kita bayangkan," kata Linda Spilker, ilmuwan proyek Cassini di JPL. "Temuan Cassini menyoroti keragaman kaya dari bulan Saturnus dan memberi kita petunjuk tentang bagaimana mereka terbentuk dan berevolusi."
Penelitian ini muncul di Science Express edisi 25 November 2010.
Sumber: Sains, JPL, pertukaran email dengan Teolis
