Di luar satu-satunya satelit di Bumi (Bulan), Tata Surya penuh dengan bulan. Faktanya, Yupiter sendiri memiliki 79 satelit alami yang diketahui sementara Saturnus memiliki bulan paling banyak diketahui dari badan astronomi mana pun - yang kuat 82. Untuk waktu yang lama, para astronom berteori bahwa bulan terbentuk dari cakram-cakram planitplan di sekitar planet induk dan bahwa bulan-bulan dan planet itu saling membentuk.
Namun, para ilmuwan telah melakukan beberapa simulasi numerik yang menunjukkan teori ini cacat. Terlebih lagi, hasil simulasi ini tidak konsisten dengan apa yang kita lihat di seluruh Tata Surya. Untungnya, tim peneliti Jepang baru-baru ini melakukan serangkaian simulasi yang menghasilkan model yang lebih baik tentang bagaimana cakram gas dan debu dapat membentuk jenis sistem bulan yang kita lihat sekarang.
Di sekitar planet-planet seperti Saturnus, bulan-bulan besar seperti Titan dipasangkan dengan beberapa bulan yang lebih kecil dan ratusan yang kecil. Situasinya sama dengan Jupiter dan Uranus, yang memiliki beberapa satelit besar yang merupakan mayoritas massa dalam sistem sementara sisanya kecil atau bahkan kecil jika dibandingkan. Tidak satu pun dari contoh-contoh ini yang konsisten dengan model pembentukan bulan sebelumnya yang telah ditunjukkan.
Menyikapi perbedaan ini, asisten profesor Yuri Fujii dan Masahiro Ogihara - dari Universitas Nagoya dan National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), masing-masing - menjalankan model baru pembentukan bulan yang menggabungkan distribusi suhu yang lebih realistis berdasarkan berbagai tingkat debu dan es di disk protoplanet.
Mereka kemudian menjalankan serangkaian simulasi dengan model ini yang memperhitungkan tekanan dari gas disk dan pengaruh gaya gravitasi satelit lain. Menurut simulasi mereka, model yang dikembangkan oleh Fujii dan Ogihara memungkinkan untuk pengembangan sistem satelit yang didominasi oleh satu bulan besar - seperti yang kita lihat dengan Titan dan Saturnus.
Terlebih lagi, mereka menemukan bahwa debu di cakram planit dapat menciptakan "zona aman" yang akan menjaga bulan besar agar tidak jatuh ke planet saat sistem berevolusi. Skenario di mana ini terjadi (ditampilkan di bawah) terdiri dari empat langkah, yang ketiga dari keempatnya terjadi dalam simulasi Fujii dan Ogihara.
Pada langkah pertama, disk yang berisi gas dan debu berputar di sekitar planet ini saat terbentuk dan bahan padat mengembun di disk. Pada langkah kedua, komponen padat disk tumbuh hingga seukuran satelit dalam disk circumplanetary. Pada tahap ketiga, orbit satelit-satelit ini berubah secara bertahap karena pengaruh gas di cakram.
Dari titik ini dan seterusnya banyak satelit yang mendekat ke planet dalam orbitnya dan akhirnya jatuh ke dalamnya. Sementara itu, satelit besar dengan orbit di "zona aman" mampu mempertahankan jaraknya dari planet ini. Pada tahap keempat dan terakhir, gas di cakram menghilang dan satelit yang bertahan di "zona aman" tetap berada di orbit yang stabil.
"Kami menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa sebuah sistem dengan hanya satu bulan besar di sekitar planet raksasa dapat terbentuk," kata Fujii dalam siaran pers CFCA baru-baru ini. "Ini adalah tonggak penting untuk memahami asal usul Titan."
Namun, model ini memiliki keterbatasan ketika datang ke Titan dan sistem bulan lainnya di Tata Surya kita - yang semuanya terbentuk miliaran tahun yang lalu bersama dengan planet-planet Matahari. Di sisi positifnya, itu bisa terbukti sangat berguna bagi para astronom yang sedang mempelajari sistem planet ekstrasurya yang masih dalam proses pembentukan. Seperti yang Ogihara jelaskan:
“Akan sulit untuk memeriksa apakah Titan benar-benar mengalami proses ini. Skenario kami dapat diverifikasi melalui penelitian satelit di sekitar planet ekstrasurya. Jika banyak sistem single-exomoon ditemukan, mekanisme pembentukan sistem seperti itu akan menjadi masalah panas. "
Studi yang menggambarkan temuan mereka, berjudul "Pembentukan sistem bulan tunggal di sekitar raksasa gas", baru-baru ini muncul di jurnal Astronomi & Astrofisika. Dan pastikan untuk melihat video ini
