Penjelajahan ke Mars

Planet Mars, 2 miliar tahun yang lalu diperkirakan punya samudera dingin membeku. (universetoday.com)

Kendaraan penjelajah Mars terbaru milik NASA mulai melakukan perjalanan mereka ke Planet Merah. Curiosity, kendaraan berukuran sebesar mobil itu telah meluncur pada akhir pekan lalu dan tengah menempuh perjalanan sejauh 570 juta kilometer dari Bumi ke Mars.

Jika tidak ada aral melintang, diperkirakan, robot raksasa senilai US$2,5 miliar atau sekitar Rp22,7 triliun itu akan tiba di Mars sekitar 8,5 bulan kemudian.

“Kita sudah mulai perjalanan,” kata Pete Theisinger, MSL Project Manager dari Jet Propulsion Laboratory NASA, seperti dikutip dari Space, 28 November 2011. “Pesawat ruang angkasa itu dalam kondisi yang baik dan kini tengah menuju Mars,” ucapnya.

Adapun misi utama MSL ke Mars adalah menentukan apakah planet tersebut mampu atau pernah mendukung kehidupan mikrobial. Misi ini yang mulai dikerjakan sejak 2003 ini sendiri rencananya akan diberangkatkan pada 2009, namun demikian, NASA gagal memenuhi deadline.

Namun keberhasilan peluncuran tersebut baru merupakan tahap pertama dari misi sulit yang diperkirakan akan berlangsung setidaknya selama dua tahun waktu di Bumi. “Kami paham ini barulah tahap awal dari misi. Kita masih harus bekerja keras dalam 8,5 bulan ke depan,” kata Theisinger.

Rencananya, Curiosity akan mendarat di Mars pada Agustus 2012. Namun anggota tim misi tersebut tidak bisa santai membiarkan kendaraan seberat 1 ton tersebut pergi sendirian ke Mars. Mereka harus tetap memantau dan melakukan koreksi arah. Tim juga akan melakukan sejumlah tes untuk memastikan 10 instrumen ilmiah yang ada di sana bekerja dengan baik.
• VIVAnews

Yupiter Berfungsi Sebagai Pelindung Bumi

Ilmuwan yakin bahwa tata surya kita kemungkinan telah ‘mengusir’ sebuah planet raksasa saat tata surya baru terbentuk. (astronomynow.com)

 

David Nesvorny, peneliti dari Southwest Research Institute menyebutkan, ada kemungkinan bahwa tata surya dahulunya memiliki 5 planet raksasa. Bukan empat planet seperti yang ada saat ini.

Seperti diketahui, saat baru terbentuk, planet-planet yang ada di tata surya belum memiliki orbit yang stabil dan kemungkinan besar Jupiter pernah mendekat ke arah Matahari sebelum kembali ke posisinya.

Tetapi, bagaimana Jupiter bisa berpindah posisi tanpa menyebabkan Bumi bertabrakan dengan Mars atau Venus tidak bisa diketahui. Namun, lewat simulasi komputer, dengan menambahkan sebuah planet raksasa dengan massa serupa dengan planet Uranus atau Neptunus, akhirnya semua masuk logika.

Simulasi komputer menunjukkan, satu buah planet besar telah dikeluarkan dari tata surya oleh Jupiter. Setelah planet raksasa di tata surya tinggal empat buah, Jupiter kemudian bisa berpindah kembali ke posisi awal dan membuat susunan planet-planet tersisa menjadi seperti saat ini tanpa mengganggu planet-planet dalam.

“Kemungkinan bahwa pada awalnya sistem tata surya memiliki lebih dari empat planet raksasa dan kemudian melepaskan beberapa di antaranya tampak dimungkinkan jika melihat temuan sejumlah planet yang bergerak bebas di ruang antar galaksi beberapa waktu terakhir,” kata Nesvorny, seperti dikutip dari Astronomy Now, 13 November 2011.

Nesvorny menyebutkan, temuan-temuan itu mengindikasikan bahwa proses pengusiran planet-planet dari sistem tata surya merupakan hal yang umum terjadi. Temuan ini sendiri dipublikasikan di jurnal The Astrophysical Journal Letters.
Perpindahan posisi planet Jupiter saat sistem tata surya baru lahir sendiri sudah diteliti sejak lama. Menurut pelenliti, salah satu efek sampingnya adalah yang mengakibatkan ukuran planet Mars menjadi kerdil dibanding planet-planet tetangganya. (umi)
• VIVAnews

Memandang Alam Semesta Melalui Lensa Gravitasi

 

Astronom mengamati benda langit menggunakan teleskop, mengikuti jejak Galileo pada 1609. Tiga abad kemudian, Einstein memprediksi bahwa di alam semesta terdapat lensa gravitasi di sekitar obyek yang bermassa sangat besar. Lensa gravitasi seolah menjadi "jendela" untuk mengintip alam semesta lebih jauh di masa lampau.

Meski teleskop sederhana, Galileo menemukan berbagai obyek di Tata Surya. Yaitu beberapa planet dan bulan-bulan yang mengitari planet. Kini teleskop buatan manusia semakin canggih. Kemampuannya jauh berlipat dibanding teleskop Galileo.

Tidak hanya dibangun di permukaan Bumi, teleskop juga diorbitkan di antariksa untuk menghindari gangguan atmosfer. Selain jangkauan pengamatan yang semakin jauh, teleskop masa kini juga mampu bekerja seperti robot dengan sedikit bantuan manusia. Teleskop dilengkapi dengan sistem komputer yang bisa diprogram untuk melakukan pengamatan secara sistematis dan akurat. Bahkan mampu mendeteksi obyek yang dicari secara otomatis.

Beberapa teleskop dirancang khusus untuk mengamati alam semesta pada panjang gelombang tertentu dari angkasa. Misalnya teleskop Hubble (optik), Chandra (sinar X), Spitzer (infra merah), dan lainnya. Dengan memanfaatkan efek lensa gravitasi, kemampuan teleskop semakin bertambah. Teleskop modern bagaikan "mesin waktu" yang memungkinkan manusia bertamasya melihat alam semesta miliaran tahun silam.

Lensa gravitasi

Ide brilian yang dituangkan Albert Einstein dalam teori relativitas umum (Theory of General Relativity) pada 1915 memberikan kontribusi berharga bagi kemajuan fisika modern. Teori ini memprediksi berbagai fenomena (efek) yang diakibatkan oleh adanya medan gravitasi di sekitar suatu massa (benda).

Menurut teori Einstein, cahaya dibelokkan di sekitar medan gravitasi yang dibangkitkan obyek bermassa besar. Efek pembelokan cahaya ini pertama kali dikonfirmasi oleh Arthur Eddington tahun 1919 melalui observasi gerhana matahari total. Adanya pembelokan cahaya membuktikan bahwa medan gravitasi bisa berperilaku seperti lensa optik.

Efek lensa gravitasi (gravitational lensing) terjadi ketika cahaya dari suatu obyek sangat terang dan jauh dari Bumi dibelokkan oleh medan gravitasi obyek bermassa besar (berfungsi sebagai lensa gravitasi) yang berada di depannya. Dengan kata lain, Bumi, lensa gravitasi, dan obyek jauh membentuk suatu garis lurus.

Dalam penelitiannya, Einstein mengambil kasus obyek bermassa besar itu adalah sebuah bintang tunggal. Ia akhirnya membuat kesimpulan, fenomena lensa gravitasi tidak akan pernah teramati sampai kapan pun. Karena ukuran lensa gravitasi sebuah bintang tunggal terlalu kecil untuk diamati dengan teleskop.

Keinginan para astronom untuk mengamati fenomena lensa gravitasi tumbuh kembali setelah tahun 1937. Tepatnya, setelah Fritz Zwicky (astronom Swiss yang bekerja di Amerika Serikat) menyimpulkan bahwa galaksi bermassa besar juga mampu berperilaku sebagai sebuah lensa gravitasi.

Galaksi terdiri atas miliaran bintang. Pada umumnya sebagian besar massa terpusat pada inti galaksi. Massa yang besar adalah kunci terbentuknya lensa gravitasi. Semakin besar massa suatu obyek, semakin kuat medan gravitasi di sekitarnya. Dengan demikian, pusat galaksi bisa menjadi sebuah lensa gravitasi. Dan karena ukurannya jauh lebih besar daripada bintang tunggal, maka fenomena lensa gravitasi dari sebuah galaksi bermassa besar sangat mungkin dideteksi melalui teleskop.

Pencarian bukti fenomena lensa gravitasi ternyata tidak menuai hasil meski telah dilakukan upaya selama empat dekade lebih. Fenomena ini baru dideteksi pertama kali tahun 1979 secara tidak sengaja oleh Denis Walsh, Bob Carswell, dan Ray Weymann. Mereka menggunakan teleskop berdiameter 2,1 meter di Observatorium Nasional Kitt Peak untuk melakukan pengamatan dan menemukan 2 obyek aneh yang sangat terang. Dua obyek itu dikenal sebagai quasi-stellar radio source (quasar).

Quasar merupakan sumber radio sangat kuat (energinya puluhan kali galaksi normal) dan terletak sangat jauh. Penampakannya menyerupai bintang sangat terang. Semula ketiga astronom itu tidak menyangka bahwa obyek yang mereka amati itu akibat efek lensa gravitasi. Mereka menyebutnya sebagai Quasar Kembar (Twin Quasar).

Analisis lebih mendalam menyimpulkan, obyek Twin Quasar itu berasal dari sumber yang sama (quasar tunggal). Tampak menjadi dua karena efek lensa gravitasi seperti prediksi teori relativitas umum Einstein.

Pengamatan Hubble

Dengan lahirnya berbagai teleskop canggih seperti teleskop angkasa Hubble dan beberapa teleskop besar di permukaan Bumi, semakin banyak bukti-bukti fenomena lensa gravitasi berhasil dikumpulkan. Bahkan, dengan memanfaatkan efek lensa gravitasi, teleskop modern mampu mengamati obyek-obyek lebih jauh dan sangat lemah cahayanya.

Penampakan obyek jauh melalui lensa gravitasi berbeda-beda. Hal ini bergantung pada posisi obyek yang berfungsi sebagai lensa gravitasi, apakah tepat segaris dengan Bumi, dan apakah obyek jauh atau tidak. Umumnya, obyek jauh yang teramati mengalami distorsi (berubah bentuk dan menjadi lebih besar dari aslinya) dan posisi obyek bergeser dari posisi sesungguhnya. Juga, ada kemungkinan satu obyek tampak menjadi lebih dari satu obyek seperti pada kasus Twin Quasar.

Hal khusus terjadi manakala Bumi, galaksi, dan obyek jauh berada tepat satu garis lurus. Dalam kondisi seperti ini, cahaya dari obyek jauh memunculkan efek cincin di sekitar obyek yang berfungsi sebagai lensa gravitasi. Fenomena ini dinamakan cincin Einstein. Pada kasus lain, sebuah quasar tampak menjadi empat bintik terang di sekitar pusat galaksi. Ini dinamakan Einstein Cross.

Ada tiga jenis fenomena lensa gravitasi yang diamati di alam, yaitu lensa kuat, lensa lemah, dan lensa mikro. Pada lensa gravitasi kuat, teramati adanya cincin Einstein, suatu busur cahaya, dan jumlah obyek bertambah. Hingga saat ini lensa gravitasi kuat yang telah ditemukan kurang dari 100 buah. Diperkirakan, jumlah ini akan meningkat di masa depan.

Dari pengamatan teleskop Hubble, diperoleh bukti baru bahwa bukan hanya galaksi bermassa besar yang bisa berfungsi sebagai lensa gravitasi. Suatu kumpulan galaksi dalam jumlah besar, disebut kluster galaksi, juga berfungsi sebagai lensa gravitasi. Bahkan lebih efisien dibandingkan lensa gravitasi sebuah galaksi.

Salah satu contoh adalah kluster galaksi Abell 1689 yang berada pada jarak 2,2 miliar tahun cahaya dari Bumi. Kluster galaksi ini membentuk sebuah lensa gravitasi berdiameter 2 juta tahun cahaya. Ini bagaikan jendela raksasa di ruang angkasa, yang membuat galaksi-galaksi redup di belakangnya tampak lebih terang, lebih besar, dan jumlahnya lebih banyak dari sebenarnya. Tanpa bantuan efek lensa gravitasi, galaksi-galaksi redup yang berjarak 13 miliar tahun cahaya itu tidak akan terlihat.

Efek lensa gravitasi diyakini para ahli mempunyai berbagai aplikasi dalam memahami evolusi dan struktur alam semesta. Dan keberhasilan mengungkap berbagai fenomena lensa gravitasi selama ini semakin mengkokohkan Einstein sebagai ilmuwan besar abad ke-20.

Bimasakti Yang Spiral

Dentuman Besar atau Big Bang adalah salah satu materi mata pelajaran sewaktu duduk di kolong bangku SMP, dengan buku teks wajibnya yaitu “Bumi dan Antariksa”. Sebuah materi rumit yang harus ditelan mentah-mentah saat itu, entah kenapa kurikulum Dikbud saat itu sangat tinggi sehingga sulit dikejar oleh sel-sel otak yang lebih banyak melirik trend Oshin, tali sepatu warna-warni, musik disko, musik cadas buat belajar main gitar, dan lain-lainnya. Entah kurikulum Diknas seperti apa sekarang ini.

Sejak saat itu saya kenal bahwa bumi ini ada di sebuah galaksi yang merupakan himpunan dalam 

himpunan, dalam teori matematika dasar yang disebut sebagai semesta atau universe. Galaksi itu disebut Bimasakti, Kabut Susu atau Milky Way yang berbentuk spiral, katanya.

Di SMA tidak ada lanjutan mata pelajaran tersebut, tapi melalui mata pelajaran Fisika, Kimia dan Geografi teori-teori pendukung cerita di atas disampaikan, seperti konsep atom, spektrum cahaya, gravitasi Newton, hingga relativitas Einstein. Semuanya berakhir sama, harus ditelan mentah-mentah oleh kapasitas otak murid masing-masing, bahkan punya minat pun sulit untuk mengerti.

Penjelasan-penjelasan mata pelajaran di atas baru lebih mudah dicerna ketika membaca buku-bukunya Harun Yahya yang dipaparkan dengan tujuan untuk mengerti sebab dan akibat yang terjadi, seperti mengapa teori Big Bang lahir, sebab dan akibat anomali air, mengapa bumi harus berputar dan lain sebagainya.

Hasil penelitian terakhir menyampaikan sebuah temuan bahwa galaksi Bimasakti tempat Bumi berada tidak hanya berbentuk spiral saja, melainkan juga memiliki batang pada intinya (terlihat seperti gagang) yang disebut Barred Spiral Galaxy, sedangkan bentuk spiral murni disebut Spiral Galaxy. Inti galaksi diyakini adalah sebuah Lubang Hitam atau Black Hole yang berjenis Supermassive Black Hole.

Dari berita Slashdot inti galaksi Bimasakti juga terdapat konstelasi bintang tua dan bintang merah yang panjangnya 27.000 tahun cahaya (satu tahun cahaya adalah 10 trilyun kilometer). Lengan spiral galaksi terisi oleh sistem-sistem seperti halnya Tata Surya, ada yang berbentuk cincin konsentris yang dikenal dengan sebutan Halo, atau konsentris bulat bola, spherical.

Diameter

galaksi adalah sekitar 100.000 tahun cahaya dan Bumi berada pada jarak 26.000 tahun cahaya dari inti galaksi.

Hasil temuan batang tersebut akan dipublikasikan resmi dalam Astrophysical Journal Letters.

Dalam dunia sains fiksi Star Trek, galaksi Bimasakti dibagi empat wilayah yang disebut kuadran, kuadran Alpha, Beta, Delta dan Gamma. Dalam seri Voyager, kapal perang Voyager terlempar dari kuadran Alpha ke kuadran Delta yang jika ditempuh dengan kecepatan warp maksimum (skala 1-10, kecepatan teoritis di atas kecepatan cahaya dengan skala 10 seperti halnya dalam kecepatan cahaya adalah batas yang tak mungkin dicapai) dibutuhkan waktu 75 tahun untuk kembali ke Bumi. Dalam seri lain yaitu Deep Space Nine adalah sebuah stasiun yang mengamankan wilayah Lubang Cacing atau Wormhole yang bisa memperpendek jarak dari kuadran Gamma ke kuadran Alpha.

Usia Transisi Galaksi Dalam Gumpalan

Citra yang disusun dalam pengamatan gumpalan di SSA22. Kredit : X-ray NASA/CXC/Durham Univ./D.Alexander et al.; Optical NASA/ESA/STScI/IoA/S.Chapman et al.; Lyman-alpha Optical NAOJ/Subaru/Tohoku Univ./T.Hayashino et al.; Infrared NASA/JPL-Caltech/Durham Univ./J.Geach et al.

Apa yang terjadi pada usia transisi galaksi dan lubang hitam akhirnya diketahui. Hal ini tentunya tak lepas dari data baru yang dihasilkan Observatorium Sinar-X Chandra dan teleskop lainnya. Penemuan ini membantu manusia untuk menyingkap asal mula gumpalan gas raksasa yang diamati berada di sekitar galaksi muda.  

Sekitar satu dekade lalu, astronom berhasil menemukan waduk gas hidrogen yang besar yang mereka namakan “blobs” (gumpalan) – saat melakukan survey galaksi-galaksi muda pada jarak yang jauh. Gumpalan ini bersinar sengat terang pada cahaya optik, namun sumber energi yang membuatnya bercahaya beserta asal muasal dan sifatnya masih belum dapat diketahui.

Pengamatan panjang yang dilakukan Chandra berhasil mengidentifikasi sumber energi tersebut untuk pertama kalinya. Data sinar-X menunjukkan sumber kekuatan dari struktur kolosal ini yakni berasal dari lubang hitam supermasif yang sedang bertumbuh dan sebagiannya tersembunyi di balik lapisan tebal debu dan gas. Kembang api dari pembentukan bintang di dalam galaksi juga tampak memegang peranan penting, dan ini disingkap oleh teleskop Spitzer dan teleskop landas bumi.

Selama 10 tahun misteri gumpalan ini terkubur dari pandangan manusia, namun kini Chandra membantu kita untuk bisa melihat rahasia tersembunyi itu. Menurut James Geach dari Universitas Durham di UK, mereka kini bisa memiliki argumen penting tentang aturan apa yang ada di dalam pembentukan galaksi dan lubang hitam.

Galaksi diyakini terbentuk saat gas mengalir ke arah dalam di bawah pengaruh gaya gravitasi dan kemudian mengalami pendinginan oleh  radiasi. Proses akan berhenti saat gas dipanaskan oleh radiasi dan mengalir keluar dari galaksi dan lubang hitam. Blob atau gumpalan merupakan tahap pertama atau tahap kedua dari proses pembentukan itu.

Berdasarkan data baru dan argumen teoretik, Geach dan rekan-rekannya menunjukan pemanasan gas oleh lubang hitam supermasif yang sedang tumbuh dan ledakan dari pembentukan bintang, yang diduga justru memberi kekuatan pada gumpalan tersebut. Implikasinya, gumpalan ini merupakan representasi dari tahapan dimana galaksi dan lubang hitam akan mulai berpindah ke tahap pertumbuhan yang cepat sebagai akibat proses pemanasan. Tahap ini sangat penting dalam evolusi galaksi dan lubang hitam, dan sudah sejak lama para astronom berusaha untuk memahami prosesnya.

Para astronom berhasil melihat tanda dalam usia transisi dari galaksi dan lubang hitam di dalam gumpalan yang mendorong kembali gas dan mencegahnya untuk pertumbuhan lebih lanjut. Galaksi masif akan melalui tahapan ini atau mereka akan membentuk terlalu banyak bintang dan segera berakhir masa hidupnya.

Ilustrasi galaksi dalam gumpalan. kredit : NASA/CXC/M.Weiss

Chandra, Spitzer dan teleskop lainnya melakukan pengamatan pada 29 gumpalan dalam satu area raksasa di langit yang dikenal sebagai SSA22. Gumpalan dengan jarak beberapa ratus ribu tahun cahaya ini terlihat saat alam semesta baru berusia 2 milyar tahun atau 15% dari usia saat ini

Dalam 5 blobs / gumpalan, Chandra mengungkapkan tanda lubang hitam supermasif yang sedang bertumbuh – sebuah sumber titik dengan pancaran sinar-X yang sangat cerlang. Lubang hitam raksasa ini diperkirakan berada pada pusat kebanyakan galaksi yang ada saat ini termasuk di Bima Sakti. Pada 3 blobs lainnya juga ditemukan bukti yang mengarah pada kemungkinan keberadaan lubang hitam. Selain itu, data Spitzer menunjukkan beberapa galaksi juga didominasi oleh jumlah pembentukan bintang yang cukup banyak. Radiasi dan aliran yang sangat kuat dari lubang hitam dan pembakaran pada pembentukan bintang jika dikalkulasi menunjukan adanya energi yang cukup besar untuk menyalakan gas hidrogen di dalam gumpalan tempat mereka berada.

Untuk kasus dimana tanda keberadaan lubang hitam tidak terdeteksi, gumpalannya jauh lebih redup. Penelitian ini tak hanya berhasil menjelaskan dari mana sumber energi gumpalan melainkan juga memberi arahan akan masa depannya. Dalam skenario pemanasan, gas di dalam gumpalan tidak akan mendigin untuk membentuk bintang melainkan akan ditambahkan pada gas panas yang ditemukan di antara galaksi. SSA22 sendiri akan dapat berevolusi menjadi kluster galaksi masif.

Di awal, gumpalan ini akan memberi makan galaksi-galaksi yang ada. Namun yang terlihat sekarang seperti sisa, sehingga untuk bisa mengungkap lebih jauh lagi para astronom harus menjelajah waktu ke belakang untuk menangkap galaksi dan lubang hitam saat mereka membentuk si gumpalan.