Planet Saturnus bukanlah satu-satunya planet di sistem tata surya yang memilki cincin. Dan tahun lalu, baru diketahui oleh para astronom bahwa terdapat 13 buah cincin yang mengelilingi planet Uranus ketika dilakukan pengambilan foto thermal dari planet ini.
Dan untuk pertama kalinya, para peneliti akhirnya bisa mengetahui temperatur dari cincin-cincin planet tersebut, dan mengkonfirmasi cincin utama Uranus, yaitu cincin epsilon memiliki karakteristik yang unik yang berbeda dengan cincin planet lainnya di sistem tata surya.
Dan sebelumnya hanya planet Saturnus yang bisa terlihat dikelilingi oleh cincin, sedangkan planet-planet lainnya, seperti Uranus, Jupiter dan Neptunus hanya bisa teramati dikelilingi oleh cincin ketika menggunakan teleskop besar atau melalui wahana angkasa seperti Juno, yang berhasil mengambil gambar dari cincin Jovian yang mengelilingi planet Jupiter. Cincin ini hampir tidak terlihat karena penampilannya yang gelap dan samar.
Ada berapa lapis cincin yang mengelilingi planet-planet tersebut? Planet Jupiter memiliki empat cincin, Neptunus memiliki lima cincin, dan Saturnus memiliki ribuan cincin.
Dan untuk planet Uranus, hingga kini belum banyak yang bisa diketahui tentang cincin planet ini. Hal ini karena cincin planet ini hanya merefleksikan sedikit cahaya, baik secara optis maupun dalam panjang gelombang infra merah yang biasa digunakan dalam pengamatan di sistem tata surya. Cincin-cincin planet ini sangatlah redup, bahkan belum pernah diketahui keberadaannya sebelum tahun 1977. (Cincin planet Jupiter ditemukan tahun 1979, dan planet Neptunus tahun 1984).
Dan ketika secara tidak sengaja cincin tersebut tertangkap penampakannya dalam foto thermal dari planet Uranus, para astronom kemudian mempelajari lebih jauh tentang struktur temperatur dari atmosfer planet, terutama pada bagian cincin epsilon.
“Kami merasa takjub ketika berhasil melihat cincin-cincin Uranus dengan jelas ketika kami melakukan pengurangan data untuk pertama kalinya,” kata astronom Leigh Fletcher dari University of Leicester.
Karena gambaran yang didapatkan merupakan foto thermal, untuk pertama kalinya tim peneliti bisa menentukan temperatur dari cincin-cincin Uranus, yaitu 77 derajat Kelvin, titik didih dari nitrogen cair pada tekanan atmosfer standar. (Temperatur permukaan planet Uranus adalah 47 derajat Kelvin, lebih rendah dari temperatur cincinnya).
Dan juga berhasil terkonfirmasi bahwa cincin-cincin Uranus sangat unik dibandingkan dengan cincin planet-planet lainnya. Ketika Voyager 2 terbang melewati Uranus pada tahun 1986 dan mengambil beberapa gambaran dari planet ini, para astronom melihat ada yang hilang dari planet ini.
Pada cincin Saturnus, partikel-partikelnya beragam, dari bentuk debu dengan butiran kecil hingga bentuk batuan besar. Pada Jupiter dan Neptunus, keduanya memiliki cincin-cincin yang terdiri dari butiran debu, sebagian besar terdiri dari partikel-partikel yang sangat kecil.
Sementara itu, pada Uranus terdapat pita-pita debu diantara cincin-cincinnya, dan pada cincin itu sendiri terdiri dari batuan yang berukuran hingga sebesar bola golf.
“Kami tidak melihat partikel berukuran lebih kecil dari itu,” kata astronom Edward Molter dari UC Berkeley.
“Sesuatu hal telah menyapu semua partikel-partikel berukuran kecil, atau semua partikel-partikel kecil itu meredup sehingga tidak terlihat. Kami belum tahu pasti. Kami masih berupaya memahami komposisi cincin ini, apakah berasal dari sumber material yang sama, atau berbeda untuk setiap cincin.”
(Molter et al.,arXiv, 2019)Sumber-sumber material cincin yang paling mungkin adalah dari pecahan bulan planet, seperti pada cincin Jupiter; dari pecahan asteroid yang tertarik oleh gaya gravitasi planet dan akhirnya menabrak planet dan hancur, pecahan yang terbentuk ketika formasi planet terbentuk ( kemungkinannya kecil, karena terjadi sekitar 600 juta tahun yang lalu); atau merupakan pecahan dari teori peristiwa tabrakan antar planet yang menyebabkan planet ini mengorbit secara menyamping.
Dan penjelasan yang paling mungkin adalah cincin-cincin tersebut terdiri dari objek padat yang bergerak mengorbit planet yang dihasilkan oleh peristiwa tabrakan benda kosmis atau oleh energi tidal.
Dan menurut data pengamatan sebelumnya, termasuk juga hasil pengambilan gambar dalam panjang gelombang yang mendekati infra merah dari observatorium Keck pada tahun 2004, komposisi utama dari cincin-cincin yang mengelilingi Uranus sangat berbeda dari cincin planet lainnya.
“Nilai albedo dari material cincin Uranus sangat rendah; penampilannya sangatlah gelap, seperti arang,” kata Mortel. “Cincin-cincin Uranus juga lebih sempit bila dibandingkan dengan cincin-cincin Saturnus. Dan cincin paling besar dari Uranus, yaitu Epsilon, ukuran lebarnya bervariasi dari 20 hingga 100 kilometer, sedangkan cincin Saturnus berukuran ratusan hingga puluhan ribu kilometer lebarnya.”
Walaupun para astronom telah berhasil mendapatkan gambaran mempesona, cincin-cincin Uranus masih merupakan misteri bagi mereka. Misteri ini sebentar lagi akan terkuak setelah nanti teleskop angkasa James Webb dengan dukungan teknologi observasi paling mutakhir yang rencananya akan diluncurkan pada tahun 2021.
Hasil penelitian ini dipublikasikan dalam The Astrophysical Journal.
