Bulan datang dalam berbagai bentuk.
Di kami Tata surya Kami memiliki bulan berbatu (mis Tanah‘S bulan), bulan laut (mis Eropa Dan Enceladus) dan bulan es beku (mis Triton) Tapi tidak ada bulan gas. Apakah kita beruntung karena tidak memiliki bulan gas, atau adakah alasan fisik mengapa bulan tersebut tidak ada?
Faktanya, ada bulan gas! Padahal mereka tidak ada di tata surya kita. Meskipun lebih dari 5500 planet ekstrasurya Sejauh ini, hanya dua kemungkinan yang telah ditemukan com.exomoons Mereka telah diamati, dan belum ada satupun yang terkonfirmasi 100%. Hal yang aneh tentang kedua “exomoon” ini adalah bahwa mereka adalah raksasa gas, dan mengorbit jauh lebih besar Raksasa gas! Namun, seperti yang akan kita lihat, hal-hal tersebut merupakan pengecualian yang membuktikan aturan tersebut.
Terkait: 10 bulan teraneh di tata surya
Untuk memahami mengapa tidak ada bulan gas, setidaknya di tata surya kita, yang terbaik adalah memahami terlebih dahulu bagaimana planet gas raksasa terbentuk.
Ada dua skenario terbentuknya planet gas raksasa tersebut. Yang satu disebut sebagai formasi “bottom-up”, yang lain disebut “top-down”.
Pembentukan dunia gas dari bawah ke atas
dari bawah ke atas, atau “Akumulasi dasar“Pembentukan adalah bagaimana planet-planet gas raksasa di tata surya kita terbentuk. Jika kita dapat kembali ke masa 4,5 miliar tahun yang lalu, kita akan melihat matahari muda yang dikelilingi oleh piringan gas dan debu. Ini adalah piringan protoplanet tempat semua planet terbentuk. Pertama, ia bertambah menjadi benda-benda berbatu Dan tumbuh seiring dengan akumulasi debu, kerikil, dan asteroid. Beberapa hanya bertambah besar Mars atau VenusNamun sebagian lainnya terus tumbuh, membentuk benda-benda batuan raksasa yang berukuran hingga 10 kali massa Bumi.
Begitu mereka memiliki massa yang sangat besar, mereka memiliki gravitasi yang cukup kuat untuk mulai menyapu sejumlah besar gas keluar dari piringan protoplanet. Berapa banyak gas yang mereka curi dan berapa banyak yang mereka hasilkan bergantung pada gravitasi mereka dan jumlah gas yang tersedia.
Namun pada akhirnya, tata surya kita hanya memiliki empat planet gas raksasa – Jupiter Dan SaturnusDan “raksasa es” yang lebih keren. Uranus Dan Neptunus. NASA Juno Misi ke Yupiter membantu menemukan bukti yang mendukung model pertambahan inti dengan mendeteksi gravitasi inti berbatu yang besar namun tersebar dengan massa sekitar sepuluh kali massa Bumi di pusat Yupiter.
Pembentukan dunia gas dari atas ke bawah
Dalam model top-down, dunia gas terbentuk langsung dari massa gas yang runtuh menjadi nebula, seperti halnya bintang. Namun, ada massa minimum yang dapat dihasilkan oleh proses ini.
Ketika sejumlah besar gas berkontraksi di bawah pengaruh gravitasinya sendiri, ia memanas karena gas tersebut dikemas ke dalam volume yang lebih kecil, dan karenanya lebih padat. Namun ketika gas dalam keadaan hangat, ia ingin memuai, sehingga agar dapat terus berkontraksi, massa gas harus memancarkan kelebihan panasnya. Akibatnya, kita sering melihat awan gas yang runtuh bersinar dalam energi panas inframerah.
Namun, ada faktor pembatas yang disebut “batas opacity segmentasi”.
“Memancarkan panas yang cukup sehingga gas dapat mendingin dan terus menyusut bergantung pada kekeruhan, suhu, dan kepadatan debu, dan proses ini menjadi kurang efisien pada objek yang lebih kecil hingga massanya sekitar 3 massa Jupiter.” “Ia tidak dapat memancarkan cukup panas untuk terus runtuh,” kata Sam Pearson dari Badan Antariksa Eropa dalam sebuah wawancara.
Semakin kecil volumenya, debu menjadi semakin pekat dan buram, serta proses radiasi panas berlebih akibat kontraksi gravitasi menjadi semakin tidak efisien. Jadi tidak ada yang lebih kecil dari 3 blok Jupiter yang dapat terbentuk dalam proses top-down.
Mengapa tata surya tidak mempunyai bulan gas?
Seperti planet induknya, sebagian besar bulan di tata surya kita terbentuk melalui proses akresi inti dari bawah ke atas menjadi cakram material sisa yang mengelilingi planet induknya. Karena planet-planet telah mengumpulkan sebagian besar material yang tersedia, material yang tersedia tidak cukup untuk membentuk bulan yang cukup masif sehingga memiliki gravitasi yang cukup untuk menampung banyak gas. Faktanya, hanya ada satu bulan di tata surya yang memiliki atmosfer, yaitu bulan terbesar Saturnus Titan.
Demikian pula, proses top-down tidak mungkin terjadi karena tidak tersedia cukup gas, dan jika hal ini terjadi, dunia akan menjadi dunia terbesar di tata surya dengan selisih yang besar.
Bulan yang aneh
Oleh karena itu, kita tidak dapat membentuk bulan-bulan gas melalui dua proses konvensional yang menghasilkan dunia gas. Namun, banyak anomali di tata surya yang terbentuk dengan cara berbeda.
Dalam kasus Bumi, Bulan kemungkinan besar terbentuk dari material yang dilepaskan dari Bumi setelah A Tabrakan raksasa Ukuran Mars planet protoplanet. Puing-puing ini membentuk cincin yang membentuk bulan Bumi melalui pertambahan inti. Bisakah tabrakan dengan planet gas raksasa mengeluarkan cukup gas untuk membentuk bulan gas?
Sayangnya tidak ada. “Planet berbatu bisa menimbulkan efek seperti ini, tapi ingatlah jika itu adalah komet Pembuat sepatu – Levi 9 Ditabrak Jupiter [in 1994]? “Ini benar-benar hilang. Raksasa gas memakan apa saja,” kata Jesse Christiansen dari California Institute of Technology kepada Space.com dalam sebuah wawancara.
Apa pun yang bertabrakan dengan raksasa gas akan tertanam di dalam raksasa gas tersebut dan menjadi bagian darinya, bukannya memuntahkan puing-puing ke luar angkasa.
Keanehan lainnya adalah bulan-bulan yang ditangkap. Misalnya Mars Dua bulan Fobo Dan Deimos Mereka ditangkap Asteroid. Bulan terluar Saturnus, Phoebe, adalah badan komet yang ditangkap, dan bulan Neptunus, Triton, adalah badan komet yang ditangkap. Sabuk Kuiper Sasaran. Mereka tidak terbentuk di sekitar planet, mereka terbentuk dengan sendirinya di luar angkasa, lalu berada terlalu dekat dan terperangkap oleh gravitasi planet.
Hal ini menimbulkan pertanyaan: Apakah planet gas yang lebih kecil dapat direbut oleh planet gas yang lebih besar? Bagaimanapun, dunia gas bisa memiliki massa hingga dua belas kali Jupiter, sehingga pada prinsipnya mereka dapat dengan mudah bertabrakan dengan, katakanlah, dunia gas bermassa Neptunus.
Bulan gas eksogen
Dan sepertinya mereka benar-benar bisa! “Mungkin ada bulan-bulan seukuran Neptunus di sekitar planet ekstrasurya raksasa,” kata Christiansen.
Kandidat eksomoon disebutkan di awal artikel ini – Kepler 1625b-i Dan Kepler 1708b-i -Keduanya merupakan raksasa gas, namun tampaknya berada di bawah raksasa gas yang lebih besar.
“Saya akan memastikan bahwa keduanya adalah kandidat,” kata Christiansen. “Kami melihat sesuatu dalam data yang konsisten dengan bulan, tapi ada hal lain yang bisa menjelaskannya juga.”
Dengan asumsi ini adalah bulan sejati, Kepler 1625b-i memiliki massa 19 kali massa Bumi (sekitar 6% massa Jupiter), sehingga massanya serupa dengan Neptunus, dan planet gas pendampingnya 30 kali massa dan diameter Bumi. Setengah dari Jupiter.
Kepler-1708b-i kemungkinan kurang masif dibandingkan Kepler-1625b-i, dengan diameter sekitar lima kali ukuran Bumi (sekitar setengah diameter Kepler-1625b-i), dan mengorbit planet raksasa yang berukuran 4,6 kali lebih besar dari Jupiter.
“Mereka menantang banyak teori,” kata Christiansen. “Sulit untuk mengetahui bagaimana mereka terbentuk seperti itu, jadi mereka pasti tertangkap.”
Sifat objek yang ditangkap pada prinsipnya akan membuatnya mirip dengan bulan yang ditangkap di tata surya kita. Mereka bisa saja terbentuk seperti planet dari inti yang bertambah di piringan dan kemudian ditangkap saat mereka bermigrasi menuju bintangnya.
Migrasi tampaknya merupakan proses umum dalam sistem planet muda. Beginilah cara para astronom menjelaskan “Jupiter panas”, yaitu planet gas raksasa yang letaknya sangat dekat dengan bintang induknya, namun kemungkinan besar terbentuk pada jarak sedekat itu. Dalam kasus eksomoon Kepler 1625b-i dan 1708b-i, saat mereka bermigrasi, mereka ditangkap oleh planet yang lebih besar yang terletak di depannya.
Namun, terlepas dari semua ini, mereka mungkin bukan bulan sungguhan! Sebaliknya, keduanya kemungkinan besar merupakan contoh planet ganda, bukan eksomoon. Planet ganda terjadi ketika kedua dunia mengorbit pada pusat massa yang sama dalam ruang di antara keduanya, dan bukannya satu dunia mengorbit yang lain. Kita mempunyai planet ganda di tata surya kita, berbentuk planet Pluto Dan teman terbesarnya Sharon.
Jadi, ada beberapa jenis bulan gas, tapi untuk membuatnya, alam harus berbuat curang!
“Pakar bir seumur hidup. Penggemar perjalanan umum. Penggemar media sosial. Pakar zombie. Komunikator.”
More Stories
Ketika dokter tidak dapat benar-benar istirahat dari pekerjaan, sistem layanan kesehatan akan menderita: dosis
Menjelajahi “ketidakseimbangan kosmik” dalam gravitasi
Apakah Teleskop Luar Angkasa James Webb benar-benar menemukan kehidupan di luar bumi? Para ilmuwan tidak begitu yakin tentang hal itu