Para ilmuwan tampaknya keliru ketika beberapa dekade lalu mulai menyebut Uranus dan Neptunus sebagai planet “raksasa es” di tata surya.
Seperti halnya memberi nama dinosaurus berlengan pendek dengan arti “raja kadal mengerikan”, menyebut kedua planet ini sebagai “berlapis es” juga tidak menua dengan baik.
Riset terbaru dari tim Universitas Zurich, Swiss, menunjukkan bahwa julukan tersebut bisa jadi keliru. Dua planet biru yang jauh di angkasa itu berpotensi tersusun lebih banyak dari batuan dibandingkan es.
Planet-planet dingin dan terpencil ini awalnya diberi label “raksasa es” untuk membedakan struktur interiornya dari Jupiter dan Saturnus, yang dikenal sebagai “raksasa gas” kaya hidrogen dan helium.
Uranus dan Neptunus memang jauh lebih kecil dibandingkan dua planet gas tersebut, tetapi tetap lebih besar daripada planet kebumian seperti Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.
Namun, pengetahuan manusia tentang dua planet luar berukuran menengah ini masih sangat terbatas. Keduanya merupakan kategori planet yang paling jarang dieksplorasi di tata surya.
Hingga kini, wahana antariksa Voyager 2 milik NASA adalah satu-satunya yang pernah mengunjungi mereka, dengan terbang melintas Uranus pada 1986 dan Neptunus pada 1989.
“Nama ini cukup menyesatkan karena memberi kesan bahwa komposisi planet didominasi oleh air,” kata Ravit Helled, astrofisikawan yang memprakarsai penelitian tersebut, kepada Mashable.
“Sebutan ‘raksasa es’ juga menimbulkan kesan bahwa planet-planet ini bersifat padat, padahal material di bagian dalam yang sangat dalam justru bisa berada dalam keadaan cair.”
Penelitian ini memiliki implikasi penting bagi studi planet di luar tata surya, atau eksoplanet, serta menunjukkan bahwa diperlukan lebih banyak pengamatan dan teori sebelum menarik kesimpulan tentang komposisi bagian dalam sebuah planet. Tantangan tim peneliti terhadap kategori “raksasa es” ini dipublikasikan dalam jurnal Astronomy & Astrophysics.
Untuk mencapai kesimpulan tersebut, para peneliti mengembangkan metode baru untuk memodelkan apa yang mungkin terdapat jauh di dalam Uranus dan Neptunus tanpa bergantung pada asumsi kaku.
Mereka memulai dengan banyak tebakan acak mengenai tingkat kerapatan setiap lapisan planet, seperti dijelaskan dalam makalah penelitian. Selanjutnya, mereka menggunakan proses komputasi bertahap untuk menyesuaikan tebakan-tebakan itu hingga sesuai dengan pengukuran nyata medan gravitasi masing-masing planet.
Yang terpenting, semua tebakan harus mematuhi hukum fisika yang sudah diketahui tentang perilaku material di bawah tekanan dan suhu ekstrem.
Hasilnya menunjukkan bahwa kedua planet tersebut bisa memiliki struktur internal yang sangat berbeda. Beberapa model menggambarkan skenario yang didominasi air, sementara model lainnya menunjukkan komposisi yang kaya batuan. Tidak ada satu jawaban pasti mengenai bahan utama penyusun Uranus dan Neptunus.
Jika kedua planet itu ternyata lebih berbatu, hal tersebut bisa berarti bahwa mereka terbentuk lebih dekat dengan Matahari, lalu bermigrasi ke posisi yang lebih jauh. Sejumlah ilmuwan memang telah lama mencurigai kemungkinan ini, ujar Helled.
“Banyak penelitian dinamika menunjukkan bahwa Uranus dan Neptunus terbentuk lebih dekat ke Matahari,” katanya.
Seluruh model komposisi yang dinilai memungkinkan juga mencakup lapisan-lapisan yang bergerak dan bergejolak, tersusun dari air bermuatan listrik yang disebut “air terionisasi”.
Lapisan-lapisan ini dapat membantu menjelaskan medan magnet yang aneh dan tidak simetris yang terdeteksi di sekitar kedua planet, menurut Helled. Suhu di bagian dalam planet juga diperkirakan tetap cukup tinggi sehingga hidrogen, helium, dan air dapat tetap tercampur, alih-alih terpisah.
Lapisan luar Uranus dan Neptunus pun menunjukkan perbedaan. Uranus tampaknya memiliki kandungan hidrogen dan helium yang lebih banyak di dekat permukaannya dibandingkan Neptunus.
Wilayah yang menghasilkan medan magnet Uranus juga kemungkinan terletak lebih dalam di dalam planet dibandingkan wilayah serupa pada Neptunus.
Namun, untuk benar-benar memahami sifat sejati kedua planet ini, dibutuhkan misi khusus yang secara langsung mengunjungi mereka, kata para peneliti. Wahana antariksa semacam itu dapat mengukur medan gravitasi dan komposisi atmosfer secara lebih detail.
Untuk saat ini, dapat disimpulkan bahwa struktur internal planet berukuran menengah jauh lebih kompleks daripada yang selama ini diperkirakan, dan mungkin sudah waktunya meninggalkan sebutan “raksasa es”.
“Kita masih bisa menggunakan nama itu,” kata Helled, “selama orang memahami bahwa sebutan tersebut tidak selalu mencerminkan komposisi planet maupun kondisi material di dalamnya.”
Scr/Mashable
