Planet Jupiter

1. Keterangan

Penampangan Jupiter

Jupiter adalah nama pemimpin dewa-dewa Romawi, merupakan planet terbesar dalam tata surya kita dengan 4 satelit dari 16 satelitnya, sebesar bumi yaitu Ganymede, Callisto, Io dan Europa. Satelit yang lainnya adalah Amalthea, Himalia, Elara, Pasiphae, Sinope, Lysithea, Carme, Ananke, Leda, Thebe, Andras-tea, dan Metis.

• Keterangan Tentang Jupiter

   - Periode sidereal 11,86 hari bumi

   - Suhu dipuncak awan -150¬0C

   - Periode Rotasi 9 jam 50 menit

   - Jarak rata-rata dari Matahari 778 juta km

   - Volume (Bumi = 1) 0,319

   - Massa (Bumi = 1) 0,318

   - Rapatan (air = 1) 3,33

   - Diameter ekuatorial 142.800 km

   - Jumlah satelite 16

Strukturnya berbeda dari planet sebelah dalam yang padat. Sebagian besar Jupiter terdiri dari gas hydrogen dan helium. Dibawah tataran awan, tekanannya sangat besar, sehingga hydrogen dimampatkan dalam bentuk cairan dan dibawahnya lagi menjadi hydrogen logam. Planet ini menyebarkan lebih banyak radiasi panas yang diterimannya dari matahari daripada menerimanya, karena materinya terus menerus tenggelam beberapa millimeter pertahun.

Apabila Jupiter memiliki massa yang lebih besar, gas pada intinya akan panas dan cukup dan cukup rapat untuk radiasi nuklir jenis fusi dan Jupiter akan menjadi bintang. Walaupun Jupiter merupakan planet, pesawat-pesawat penjajah antariksa, yang memerlukan waktu beberapa tahun untuk sampai kesana, harus dilindungi dari sabuk radisi yang dapat menghancurkan peralatan. Pesawat apapun yang dikirim ke atmosfer Jupiter yang bergolak akan terpelanting seperti kaleng tipis dibawah tekanan.

Karena jauhnya dari matahari dan sifat hydrogen yang mudah menguap menjadikan Jupiter menjadi planet awan dingin, yaitu -7500C. sedabgkan cicin tipisnya yang berwarna kuning mempunyai ketebalan 30km.

Jupiter adalah planet raksasa berukuran 1330 kali bumi, tetapi permukaannya berupa gas cair bersuhu sangat dingin, minus 150 derajat Celsius. Kondisi ini tidak memungkinkan adanya kehidupan seperti yang kita kenal di bumi. Ciri utama planet ini adalah bintik merah raksasa, yang besarnya beberapa kali diameter bumi. Bintik itu adalah topan semi permanen.

Yupiter atau Jupiter adalah planet terdekat kelima dari matahari setelah Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.

Jarak rata-rata antara Jupiter dan Matahari adalah 778,3 juta km. Jupiter adalah planet terbesar dan terberat dengan diameter ekuatornya 14.980 km dan memiliki massa 318 kali massa bumi. Periode rotasi planet ini adalah 9,8 jam, sedangkan periode revolusi adalah 11,86 tahun. Volume Jupiter 1.319 kai volume Bumi.

Saat ini diketahui ada 17 satelit dan cincin tipis yang mengitari Jupiter. Empat satelit terbesarnya, Ganymede, Callisto, Io, dan Europa, telah ditemukan oleh Galileo Galilei pada 1610. Pengamatan dengan pesawat antariksa Vayager pada tahun 1970-an mengungkapkan karakteristik yang berbeda-beda antara ke-empat satelit itu. Ganymede menunjukkan aktivitas geologi dengan adanya barisan bukit. Callisto menunjukkan wajah yang penuh kawah tumbukan. Sementara itu Io dipenuhi gunung berapi yang aktif. Europa lain lagi, seluruh permukaannya diliputi es.

Europa, satelit Jupiter keempat terbesar kini menyajikan teka-teki menarik tentang kemungkinan adanya kehidupan. Desember tahun lalu, pesawat Galileo (diambil dari nama astronom Galileo Galilei) memberikan gambar yang lebih jelas tentang Europa ini. Permukaannya menunjukkan adanya pola-pola seperti lautan beku. Diduga di bawah lapisan es itu ada lautan air, komponen penting bagi kehidupan.

2. Struktur

Di permukaan planet ini terdapat bintik merah raksasa. Atmosfer Jupiter mengandung hidrogen (H), helium (He), metana (CH4), dan amonia (NH3). Suhu di permukaan planet ini berkisar dari -140oC sampai dengan 21oC. Seperti planet lain, Jupiter tersusun atas unsur besi dan unsur berat lainnya. Jupiter memiliki 63 satelit, di antaranya Io, Europa, Ganymede, Callisto

Struktur Dalam Jupiter

- Struktur Dalam

Jupiter adalah salah satu dari empat raksasa gas, yaitu tidak terutama terdiri dari materi padat. Ini adalah planet terbesar di tata surya, memiliki diameter 142.984 km pada bagian khatulistiwa. Jupiter kerapatan, 1,326 g / cm ³, adalah tertinggi kedua dari planet gas raksasa, tetapi lebih rendah daripada salah satu dari empat planet terestrial.

Jupiter diperkirakan terdiri dari inti yang padat dengan campuran unsur-unsur, lapisan sekitarnya metalik hidrogen cair dengan beberapa helium, dan didominasi lapisan luar dari mol

- Struktur Luar

Atas atmosfer Jupiter terdiri dari sekitar 88-92% 8-12% hidrogen dan helium oleh persen fraksi volume atau molekul gas (lihat tabel ke kanan). Karena atom helium memiliki sekitar empat kali lebih banyak massa sebagai atom hidrogen, perubahan komposisi ketika digambarkan dalam bentuk proporsi massa yang disumbangkan oleh atom yang berbeda. Dengan demikian atmosfer adalah sekitar 75% hidrogen dan 24% helium oleh massa, dengan sisa satu persen dari massa yang terdiri dari unsur-unsur lain. Interior mengandung bahan padat sehingga distribusi sekitar 71% hidrogen, 24% helium dan 5% unsur lainnya oleh massa. Suasana mengandung jumlah jejak metana, uap air, amonia, dan senyawa berbasis silikon. Ada juga bekas-bekas karbon, etana, hidrogen sulfida, neon, oksigen, Fosfina, dan belerang. Lapisan terluar atmosfer mengandung kristal amonia beku. Melalui inframerah dan ultraviolet pengukuran, jumlah jejak benzena dan hidrokarbon lain juga telah ditemukan.

Proporsi atmosfer hidrogen dan helium yang sangat dekat dengan komposisi teoritis purba nebula surya. Namun, neon di bagian atas atmosfer hanya terdiri dari 20 bagian per juta oleh massa, yang berjarak sekitar sepersepuluh yang melimpah seperti di Matahari. Helium juga habis, meskipun hanya untuk sekitar 80% dari komposisi helium Sun. Penipisan ini mungkin hasil presipitasi dari unsur-unsur tersebut ke dalam bagian dalam planet ini. kelimpahan dari berat inert gas di atmosfer Jupiter adalah sekitar dua sampai tiga kali lipat dari matahari.

Berdasarkan spektroskopi, Saturnus dianggap mirip dengan komposisi untuk Yupiter, tetapi raksasa gas lainnya Uranus dan Neptunus mempunyai relatif jauh lebih sedikit hidrogen dan helium. Namun, karena kurangnya masuk atmosfer probe, kualitas tinggi dalam jumlah melimpah unsur-unsur yang lebih berat yang tidak ada di luar planet-planet luar Jupiter.

- Cincin Planet

Cincin Jupiter tak bisa kita nikmati menggunakan teleskop. Tidak seperti cincin Saturnus memang yang terlihat jelas dari Bumi dengan teleskop kecil sekalipun. Cincin Jupiter memiliki beberapa komponen antara lain cincin halo, cincin utama dan cincin gossamer.

Cincin Halo merupakan bagian terdalam berupa awan tebal yang berada pada jarak 92 000 km – 122 500 km dari inti Jupiter. Bagian halo ini mengalami peningkatan inklinasi akibat interaksi dengan bidang magnet Jupiter. Komponen berikutnya adalah cincin utama yang lebih tipis dan sempit berada pada jarak 122500 km – 128940 km dari pusat Jupiter dengan ketebalan 30 km dari atas ke bawah. Pada bagian ini terdapat juga partikel-partikel besar yang mengisi bagian cincinnya.

Komponen terakhir dari cincin Jupiter adalah cincin Gossamer yang redup dan terbagi atas dua bagian yakni Cincin Almathea (yang dekat ke Jupiter) dan Cincin Thebe. Cincin Almathea dimulai dari satelit Almathea ke bagian dalam Jupiter pada jarak 181000 km dan memiliki kecerlangan seragam. Sedangkan cincin Thebe yang berada di bagian terluar sampai dengan cincin Almathea berada pada jarak 222000 km dari Jupiter. Cincin ini lebih redup namun juga lebih tebal dibanding Cincin Almathea, namun jika dilihat dari citra resolusi tinggi yang diambil oleh Galileo, tepi atas dan bawah cincin Thebe akan terlihat lebih terang dibanding bagian pusatnya.

Cincin Jupiter memang redup jika dibandingkan dengan cincin Saturnus dan ia terbentuk dari materi yang gelap kemerah-merahan. Artinya, materi pembentuk cincin bukanlah es seperti di Saturnus melainkan batuan dan pecahan-pecahan debu. Citra yang diambil Voyager 2 menunjukan partikel pembentuk cincin sangatlah kecil dengan diameter hanya sekitar 10 mikrometer atau kurang dari itu. Bisa dikatakan partikel-partikel dalam cincin itu tak lebih besar dari partikel asap rokok atau debu rumah. Di bagian atas dan bawah cincin, terbentang awan partikel, medan elektrostatis yang terdorong keluar dari cincin oleh medan magnet Jupiter.

Jika dilihat dari letaknya, cincin Jupiter berada dalam batas Roche, sangat dekat dengan planet itu sendiri. Pada area ini satelit yang ada akan hancur akibat gaya gravitasi planet. Ini mengindikasikan kalau cincin Jupiter terbentuk dari satelit yang gagal. Selain itu, hasil pengamatan pesawat ruang angkasa Galileo juga menunjukan debu yang membentuk cincin berasal meteor yang menghantam permukaan satelit Jupiter. Selama 7 tahun perjalanannya, Galileo berhasil mendata ribuan tabrakan partikel dalam cincin Jupiter dari tahun 2002-2003.

3. Tentang Europa

Baru-baru ini mengungkapkan perairan Europa yang merupakan bulan dari planet Jupiter, ternyata memiliki oksigen yang cukup banyak untuk menghidupi jutaan ikan. Walaupun begitu, belum ada kemungkinan atau temuan adanya ikan di Europa, namun berdasarkan temuan terbaru menunjukkan Europa mendukung adanya seluruh jenis ikan yang ada di Bumi.

Europa sebenarnya memiliki ukuran yang sama dengan bulan milik Bumi, dan memiliki samudera dengan kedalaman 160 kilometer dengan beberapa kilometernya berupa lapisan es. Dengan adanya temuan ini, para ilmuwan melakukan spekulasi-spekulasi bahwa adanya oksigen tersebut ada suatu kemungkinan manusia dapat hidup di sana, sebagaimana hukum alam bahwa di mana ada air akan ada kesempatan hidup. Dan ketersediaan oksigen yang dipercayai dapat mendukung kehidupan ikan tersebut, tentu juga mendukung keberlangsungan hidup manusia. Dan tidak heran, juga dapat mendukung kehidupan makhluk luar angkasa.

Faktor pendorong terjadinya spekuasi tersebut, lantaran adanya es yang melimpah di permukaan Europa, yang terbuat dari air yang sama seperti di Bumi, yaitu kombinasi antara hidrogen dan oksigen. Dan radiasi dari Jupiter dipercaya oleh para ilmuwan dapat mengalir (stabil) untuk bereaksi dengan lapisan es tersebut dan tentunya untuk kembali membentuk oksigen bebas dan oksidan lain seperti hidrogen peroksida.

Reaktivitas oksigen adalah kunci untuk menghasilkan energi yang membantu kehidupan multiselular berkembang di Bumi selama ini.

Namun, ada yang membuat kemungkinan untuk manusia hidup di Europa kembali terhalang. Gaya gravitasi Jupiter terhadap Europa diketahui jauh lebih besar sehingga Europa mengalami pasang surut permukaan laut sekitar 1.000 kali lebih kuat dari yang terjadi di Bumi.

Ini membuat Europa juga lebih aktif secara geologis. Karenanya, permukaannya terlihat berusia tidak lebih dari 50 tahun. Penyebabnya, lapisannya selalu baru saat aktivitas geologi terjadi.

4. Penemuan dan Penelitian Terkait

- Menghilangnya Sabuk Jupiter?

Ada yang tak beres dengan Planet Jupiter saat ini. Pengamat planet mencatat bahwa Jupiter nampak sedikit telanjang, planet itu kehilangan satu sabuknya yang ikonik.

Menurut Planetary Society, perubahan bisa dilihat siapa saja, bahkan dengan teleskop yang relatif kecil sekalipun. Gejala hilangnya sabuk Jupiter dimulai sekitar Juni 2009 lalu, ketika sabuk equator selatan Jupiter mulai memudar.

Namun, di bulan Mei ini, sabuk itu sudah lenyap sama sekali, hanya menyisakan sabuk equator utara — yang menutupi ‘ketelanjangan’ Jupiter. Sudah jadi pengetahuan umum bahwa sabuk Jupiter akan menghilang, saat Jupiter merunduk di balik matahari selama tiga bulan. Namun baru kali ini para pengamat mengetahui seberapa luas sabuk gas itu menghilang.

Pengamat Jupiter, Anthony Wesley — memergoki hilangnya sabuk dari halaman belakang rumahnya. Dia membandingkan foto Jupiter yang diambilnya pada 9 Mei 2010 dan 17 Juli 2009. “Dua foto ini menunjukan fenomena tersebut,” kata dia, seperti dimuat laman News.com.au, Rabu 12 Mei 2010.

“Jelas tahun lalu sabuk itu sudah memudar. Ini diamati dengan jelas oleh siapapun yang melihat Jupiter.” Wesley mengatakan apa yang menyebabkan sabuk memudar, masih jadi misteri. Namun, penjelasan paling mungkin terkait aktivitas badai di Jupiter.

Yang menarik bagi astronom, Jupiter akan kehilangan atau mendapat kembali sabuknya tiap 10 atau 15 tahun. “Pertanyaannya sekarang, kapan sabuk equatorial selatan akan kembali,” kata Wesley. “Mungkin 15 tahun lagi.”

Jika Anda mencari tampilan terbaik Jupiter dengan ‘celana’ bawah, di mana bagian atas telanjang, Wesley mengatakan itu akan terjadi pada 24 September. Saat itu jarak Jupiter paling dekat ke Bumi.

- Cincin Jupiter?

Di Tata Surya, Saturnus bukan satu-satunya planet yang memiliki cincin. Jupiter si planet terbesar di Tata Surya juga memilikinya. Cincin di Jupiter sangat redup dan hampir tak terlihat atau dikenali seperti cincin Saturnus. Cincin di Jupiter ditemukan oleh pesawat ruang angkasa Voyager milik NASA tahun 1979. Di dalam cincin tersebut terdapat partikel-partikel kecil yang tercipta akibat tabrakan satelit Jupiter dengan meteorit. Butirannya yang sangat kecil dan jika digabungkan ribuan partikel pun hanya 1 milimeter panjangnya. Bisa dikatakan partikel-partikel tersebut sehalus partikel dalam asap rokok atau debu rumah.

Sistem cincin Jupiter. Orbit satelit-satelit dalam ditandai dalam gambar tersebut. Kredit : NASA/JPL/Cornell University.

Setelah Voyager, pesawat ruang angkasa Galileo milik NASA juga menjalankan misinya di Jupiter, dan ia bisa mengukur secara langsung besar partikel-partikel tersebut. Tidak hanya itu. Galileo juga berhasil melihat bayangan Jupiter membentuk bayang-bayang cincin planet dan orbit partikel di dalam cincin tersebut. Dari hasil penelitian terhadap cincin Jupiter di dekat Thebe salah satu satelitnya, terlihat kalau bayangan Jupiter memegang peranan yang sangat penting dalam membentuk bayang-bayang cincin.

Ketika siang hari sednag berlangsung di Jupiter, cahaya matahari mengisi partikel debu dengan muatan positif sementara di malam hari, partikel-partikel tersebut justru membawa muatan negatif. Muatan yang berbeda memberi reaksi yang berbeda terhadap medan magnet Jupiter sehingga menyebabkan terjadinya perubahan pada orbit partikel. Dan ketika berada pada kondisi yang tepat, bahkan kemiringan partikel cincin bisa ikut berubah.

Sebagai contoh, ternyata sebagian butiran debu dipaksa untuk memiliki orbit berdasarkan kemiringan cincin yang skeitar 20 derajat terhadap ekuator Jupiter. Padahal partikel debu yang terlihat pada cincin yang tampak oleh pengamat memiliki orbit dengan kemiringan hanya 1 derajat.

Menurut Douglas Hamilton dari Universitas Maryland di College Park, “Debu di sekeliling planet memperoleh muatan listrik dari tabrakan dengan plasma yang mengorbit. Cahaya Matahari disini berperan seperti stop kontak, yang membebaskan elektron dari permukaan partikel cincin. Jadi saat Matahari sedang menyinarinya, elektron akan dipaksa keluar dari butiran debu dan saat terbayangi elektronnya akan kembali.”

Dari data yang diambil Gallileo selama 7 tahun terbang mengelilingi Jupiter, ia berhasil mengumpulkan daftar ribuan tabrakan partikel dalam cincin Jupiter dari tahun 2002-2003. Galileo sendiri pada tahun 2003 harus mengakhri misinya dengan menjatuhkan diri ke dalam atmosfer Jupiter. Dari hasil pemodelan, para ilmuwan berhasil melihat fenomena baru di cincin Jupiter, sesuatu yang ada di dalam cincin yang sebelumnya tak diketahui. Contohnya, partikel debu bisa ditemukan jauh dari planet, lebih jauh dari yang diasumsikan para ilmuwan sebelumnya. Di samping itu sebagian partikel juga memiliki orbit yang sangat besar kemiringannya terhadap ekuator Jupiter.

Hasil penemuan ini sangat signifikan karena muatan elektrik di dalam partikel debu merupakan salah satu poin penting dalam kelahiran planet. Mengapa? Tentunya karena planet itu sendiri terbentuk dari piringan debu dan gas.

- Misteri Es di Europa

Dengan diameternya 3.138 km, Europa sedikit lebih kecil daripada bulan kita. Analisis geologinya mengungkapkan bahwa Europa mempunyai interior yang padat, hanya kulitnya yang berselubung es. Dari jarak jauh, permukaan Europa tampak halus. Permukaan yang paling halus di antara semua anggota tata surya.

Pengamatan Galileo atas Europa menggambarkan permukaannya yang lebih rinci daripada data sebelumnya oleh pesawat Voyager pada tahun 1970-an. Gambar yang kirimkan menunjukkan dataran beku yang penuh dengan retakan dan barisan bukit (ridge). Foto jaringan barisan bukit itu mirip foto jaringan jalan raya di kota besar.

Permukaan yang retak mirip keadaannya dengan lautan Artik yang selalu beku di kutub utara. Retakan itu telah terisi bahan-bahan berwarna gelap. Munculnya materi dari retakan permukaan es itu diduga menghasilkan barisan bukit di sekitarnya. Adanya retakan dan barisan bukit itu menunjukkan bahwa lempengan permukaan Europa mengalami perseran. Ini mirip pemisahan lempeng benua di dasar samudra di bumi.

Langkanya kawah-kawah tumbukan meteorit menandakan permukaannya relatif muda, “hanya” sekitar 30 juta tahun. Artinya, ada aktivitas yang mengubah permukaannya dengan menggantinya dengan timbunan materi-materi baru. Karenanya perbedaan kerapatan jumlah kawah tumbukan bisa menunjukkan adanya perbedaan umur geologi permukaannya. Tetapi mungkin pula hilangnya kawah-kawah tumbukan itu hilang tersapu erosi air yang mengalir ribuan atau jutaan tahun lalu, ketika permukaan Europa masih hangat.

Pada barisan bukit di permukaan yang termuda yang dipotret pada jarak hanya 3400 km terlihat noktah seperti aktivitas gunung berapi dingin (cryovulcanism) yang mungkin melemparkan es dan gas. Di permukaan Europa yang beku itu, aliran “lava” gunung berapi mungkin berbentuk cairan air dingin. Barisan bukit di dekatnya tampak terputus oleh aliran itu.

Foto-foto dari Galileo baru-baru ini menunjukkan lautan air berada di bawah lapisan es itu. Bila lautan itu bukan keadaan sesaat, tetapi benar-benar selalau ada, ada dua pertanyaan yang berkaitan: apakah lautan air itu hanya sebatas danau di sekitar titik panas atau lautan global yang menutupi permukaan Europa di bawah lapisan es itu. Sampai saat ini teka-teki ini belum terjawab.

Gambar-gambar yang dikirim Galileo memberikan indikasi adanya air dan sumber panas di bawah permukaannya. Bila benar ada air di bawah es itu, maka bisa dipertanyakan pula adakah kehidupan di air itu. Semua kehidupan di bumi berasal dari air, wajar bila dipertanyakan pula ada tidaknya kehidupan di Europa.

Para ilmuawan mempunyai tiga kriteria untuk menduga kemungkinan adanya kehidupan di luar bumi: adanya air, adanya sumber panas, dan adanya senyawa organik. Di Europa air diduga ada. Senyawa organik pun diduga ada, karena di tata surya senyawa organik banyak ditemui. Pertanyaan lainnya yang harus dijawab adalah cukupkah sumber panas di bawah permukaan es itu mendukung kehidupan. Gambar dari Galileo menunjukkan adanya aliran es yang mengisyaratkan adanya sumber panas di bawah permukaan es itu.

Jadi, mungkin di bawah lapisan es itu terkandung kehidupan. Tetapi, mungkin bentuknya masih primitif, sekedar binatang bersel satu. Perpanjangan missi Galileo selama dua tahun lagi membawa harapan terkuaknya lebih banyak bukti tanda-tanda kehidupan atau prasyarat kehidupan di luar bumi.

Europa merupakan medan perburuan makhluk hidup di luar bumi yang sangat menarik, selain planet Mars. Namun, Europa tampaknya lebih menjanjikan daripada Mars, walaupun jaraknya lebih jauh.

Daftar Referensi :

1. http://tidakmenarik.wordpress.com/2010/05/13/sabuk-planet-jupiter-menghilang/

2. http://langitselatan.com/2008/05/02/bayangan-jupiter-menyibak-misteri-di-cincinnya/

3. http://tdjamaluddin.wordpress.com/2010/08/02/di-satelit-jupiter-ada-makhluk-hidup/

4. http://www.dapunta.com/category/sains

5. http://harisahmad.blogspot.com/2010/06/planet-jupiter.html

6. http://id.wikipedia.org/wiki/Yupiter

7. Tim Sains Fisika SMA. 2004. Sains Fisika 1 untuk SMA kelas X. Bekasi: PT. GALAXY PUSPA MEGA.