Info Astronomy - Setiap kali kita melihat ke langit malam, kita dapat melihat objek putih keabu-abuan terang yang menggantung di antara ribuan bintang lainnya. Objek tersebut dikenal sebagai Bulan.
Namun, kalau kamu berkesempatan tinggal di planet Merkurius atau Venus, pemandangan yang sama tidak akan pernah kamu amati. Tidak akan ada objek terang yang menggantung di langit malam Merkurius dan Venus. Itu terjadi karena kedua planet terdekat dari Matahari ini tidak memiliki satelit alami atau bulan.
Apa penyebabnya?
Satelit Alami Milik Bumi
Bumi kita hanya memiliki satu satelit alami, yang biasanya kita sebut sebagai Bulan. Sama seperti satelit alami lainnya, Bulan berputar mengelilingi planet kita dalam orbit yang terdefinisi dengan baik.
Dengan pengecualian Merkurius dan Venus, setiap planet di tata surya kita memiliki setidaknya satu satelit alami. Jadi, sebelum kita membahas tentang ketidakhadiran satelit alami di Merkurius dan Venus, pertama-tama mari kita lihat bagaimana planet-planet lain memiliki satelit alami.
Satelit Alami Milik Planet Lain
Kita semua tahu bahwa Bumi hanya memiliki satu Bulan. Ia juga satu-satunya satelit alami di mana manusia pernah menginjakkan kakinya. Tetangga kita, Mars, memiliki dua satelit alami: Phobos dan Deimos.
Planet berikutnya adalah planet terbesar di antara semua planet: Jupiter. Raksasa gas ini memiliki koleksi 80 satelit alami, bahkan salah satunya merupakan satelit alami terbesar se-tata surya, yakni Ganimede.
Saturnus, seperti Jupiter, juga memiliki satelit alami, bahkan menjadi planet dengan satelit alami terbanyak di tata surya yang jumlahnya mencapai 82 buah. Menariknya lagi, dua dari 82 satelit alami Saturnus, Titan dan Enseladus, merupakan satelit alami yang memiliki samudra, setidaknya di bawah permukaannya yang beku.
Lebih jauh lagi, Uranus memiliki 27 satelit alami, yang terbesar bernama Ariel. Neptunus, planet terjauh dari Matahari di tata surya, memiliki 14 satelit alami. Triton, salah satu satelit alami milik Neptunus, memiliki gunung berapi yang bukan memuntahkan lava, melainkan es.
Dari sini bisa disimpulkan bahwa hampir semua planet kecuali Merkurius dan Venus memiliki satelit alami. Lalu mengapa hal ini bisa terjadi? Apakah ada penjelasan ilmiah yang masuk akal untuk ketidakhadiran satelit alami di Merkurius dan Venus? Mari kita cari tahu!
Bagaimana Satelit Alami Terbentuk?
Untuk memahami mengapa Merkurius dan Venus tidak memiliki satelit alami, pertama-tama kita perlu memahami bagaimana satelit alami itu sendiri terbentuk. Pada dasarnya, ada tiga cara planet-planet bisa memiliki satelit alami.
Terbentuk Bersama
Ya, planet dan satelit alaminya bisa terbentuk bersama-sama. Sebagai contoh, ambil kasus raksasa gas seperti Saturnus dan Jupiter. Pada hari-hari awal ketika mereka terbentuk, miliaran tahun yang lalu, mereka diselimuti oleh awan gas dan puing-puing. Saat kedua planet tersebut mulai terbentuk, awan gas dan puing-puing di sekitarnya akan membentuk struktur cincin.
Beberapa juta tahun setelahnya, struktur cincin ini mulai mengalami proses yang disebut akresi, suatu proses di mana material di dalam struktur cincin itu saling menarik dengan gravitasinya satu sama lain, menempel, dan akhirnya bergabung menjadi ukuran yang lebih besar, berkembang secara bertahap menjadi satelit alami.
Penangkapan
Cara kedua sebuah planet bisa memiliki satelit alami adalah lewat penangkapan. Iya, ditangkap.
Untuk memahami bagaimana hal ini terjadi, kamu perlu memahami konsep yang disebut "Hill sphere". Hill sphere mengacu pada wilayah di sekitar planet di mana ia mampu menahan satelit alami dan menjaganya dalam orbit stabil.
Dengan kata lain, ketika ada suatu objek kecil yang memasuki wilayah Hill sphere suatu planet, gravitasi sang planet dapat menangkapnya dan membuatnya menjadi satelit alami planet tersebut, mengitarinya dengan stabil.
Ada cara untuk menghitung seberapa besar Hill sphere.
Jika massa objek yang lebih kecil adalah m, dan objek tersebut mengorbit objek yang lebih berat massanya M dengan sumbu semi-mayor a dan eksentrisitas e, maka radius Hill sphere rH objek yang lebih kecil, dihitung pada pericenter, dengan rumus:
Dalam contoh Bumi-Matahari, Bumi (5,97×10^24 kg) mengorbit Matahari (1,99×10^30 kg) pada jarak 149,6 juta km. Hill sphere untuk Bumi dengan demikian meluas hingga sekitar 1,5 juta km. Orbit Bulan, yang terletak pada jarak 384.000 km dari Bumi, artinya berada di dalam Hill sphere Bumi, sehingga bisa mengitari planet kita dengan stabil.
Tabrakan
Cara terakhir agar planet bisa memiliki satelit alami adalah, melalui proses tabrakan!
Cara inilah yang membuat Bumi kita memiliki Bulan. Menurut teorinya, sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, Bumi yang baru saja terbentuk ditabrak oleh objek besar seukuran Mars yang disebut Theia. Tabrakan yang tak terelakan itu membuat sebagian besar material Bumi terhempas ke luar angkasa, hancur berantakan bersama Theia.
Seiring waktu, material yang terhempas ke luar angkasa itu mulai menempel satu sama lain, yang lambat laun membentuk Bulan seperti yang kita kenal hari ini.
Mengapa Merkurius Tidak Punya Satelit Alami?
Merkurius adalah planet terkecil di tata surya kita. Ia juga planet yang paling dekat dengan Matahari. Merkurius, seperti banyak planet lain, terbentuk melalui proses pertambahan dan tabrakan materi dalam cakram akresi Matahari. Nah, tidak adanya satelit alami yang mengitari Merkurius rupanya terjadi karena material yang tersisa untuk membentuk satelit alami tidak ada.
Untuk memahami ini, kita perlu kembali ke masa lalu. Ketika planet-planet seperti Merkurius sedang dalam proses pembentukan, tata surya kita masih sangat muda dan bintang kita, Matahari, berada dalam tahap awal perkembangannya.
Selama fase awal itu, atau yang disebut sebagai fase T-Tauri, Matahari mulai memancarkan angin surya yang kuat, yang menyapu semua material ringan, seperti hidrogen, metana, dan es, dari tata surya bagian dalam ke bagian terluar tata surya.
Itulah juga mengapa di tata surya bagian luar banyak planet-planet besar seperti Jupiter dan Saturnus, karena mereka cukup jauh dari Matahari, relatif terlindung dari dampak angin surya yang kuat. Jupiter dan Saturnus pun tumbuh besar, bersama dengan puluhan satelit alami yang mereka miliki.
Sangat sedikit material ringan untuk membentuk planet, atau bahkan satelit alami, di tata surya bagian dalam. Hal itulah yang membuat Merkurius menggunakan semua material yang tersedia sejak tata surya awal untuk membentuk dirinya sendiri, tidak ada yang tersisa untuk membentuk satelit alami.
Kalau pun masih ada material yang tersisa untuk satelit alami, sangat tidak mungkin Merkurius dapat mempertahankan satelit alaminya itu dalam waktu yang lama. Ingat konsep Hill sphere yang baru saja kita bahas di atas? Nah, Hill sphere untuk planet sekecil Merkurius adalah sekitar 175.000 km. Gravitasi Matahari akan jauh lebih kuat untuk menarik satelit alami tersebut untuk tidak lagi mengitari Merkurius.
Mengapa Venus Tidak Memiliki Satelit Alami?
Alasan mengapa Venus tidak memiliki satelit alami sedikit berbeda dengan Merkurius.
Jika ada planet yang paling mirip dengan Bumi, itu adalah Venus. Venus bahkan terkadang disebut kembaran Bumi. Diameter Bumi 12.756 km, sedangkan Venus 12.104 km. Hampir sama besar!
Juga, keduanya memiliki komposisi, massa, dan kepadatan yang hampir identik. Mengingat ukurannya sangat mirip dengan Bumi dan bukan yang jaraknya paling dekat dengan Matahari, secara intuitif, ia seharusnya memiliki peluang lebih baik untuk memiliki satelit alami. Tapi mengapa Venus juga tidak memiliki satu pun satelit alami?
Yah, meski hampir kembar dengan Bumi dalam hal bentuk dan komposisi, Venus adalah planet yang unik. Ia memiliki periode rotasi yang lambat, dan berotasi terbalik.
Venus membutuhkan waktu lebih lama untuk menyelesaikan satu putaran pada porosnya daripada menyelesaikan satu putaran mengelilingi Matahari. Atau dengan kata lain, satu hari di Venus lebih lama dari setahun di sana. Banyak astronom berpendapat bahwa memiliki rotasi yang sangat lambat, ditambah dengan gerakan mundur, membuat satelit alami apapun sulit untuk memiliki orbit yang stabil untuk mengitari Venus.
Itulah penyebab Merkurius dan Venus tidak punya satelit alami.
Sumber & Referensi:
- Batygin, K., & Morbidelli, A. (2020). Formation of giant planet satellites. The Astrophysical Journal, 894(2), 143.
- Byalko, A. V., & Kuzmin, M. I. (2019). Fragments of the Moon formation: geophysical consequences of the Giant Impact. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 129(4), 511-520.
- Peale, S. J. (1999). Origin and evolution of the natural satellites. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 37(1), 533-602.
- Reneke, D. (2018). How early moons collided to form today's moon. Australasian Science, 39(3), 48.