Dunia Uranus yang dingin dan berselimut es dibingkai oleh sepasang cincin yang mengorbit planet itu pada jarak dua kali lipat dari sistem cincin utamanya. Setiap cincin menceritakan kisah yang berbeda — cincin terluar tampak biru, sementara cincin bagian dalam memiliki rona kemerahan. Selama bertahun-tahun, para astronom bertanya-tanya mengapa cincin-cincin ini begitu berbeda dan bagaimana masing-masingnya terbentuk. Dengan memecahkan kode cahaya dari cincin-cincin ini, kita mungkin akhirnya mendapat petunjuk mengenai cerita asal-usul unik mereka.
Sekelompok astronom menggunakan Observatorium W. M. Keck di Hawai’i untuk menyelidiki komposisi cincin luar Uranus dan mengungkap sejarahnya. Temuan yang dipublikasikan dalam Journal of Geophysical Research: Planets ini mengindikasikan dua proses pembentukan yang sangat berbeda. Sementara satu cincin terbuat dari butiran es yang halus, cincin lainnya kemungkinan besar terbentuk dari sejarah tabrakan dan benturan keras.
Sepasang Cincin yang Tak Ada Duanya
Sembilan cincin pertama Uranus ditemukan pada 1977 oleh sekelompok astronom yang mengamati atmosfer planet tersebut. Hampir 10 tahun kemudian, misi Voyager 2 mendeteksi dua cincin dalam lainnya, beserta 10 bulan.
Baru-baru ini, teleskop luar angkasa Hubble memotret sepasang cincin yang jauh pada 2004. Para ilmuwan sebelumnya tidak menyadari kehadiran cincin luar ini dalam observasi-observasi terdahulu karena mereka sangat samar dan letaknya jauh lebih jauh dari planet dibanding perkiraan.
Cincin luar tersebut begitu jauh sehingga disebut sebagai sistem cincin kedua Uranus. Cincin μ berwarna biru seperti cincin E Saturnus, sebuah indikasi partikel yang sangat kecil, sementara cincin ν kemerahan seperti cincin-cincin berdebu lain yang umum ditemukan di tata surya.
Perbedaan warna ini mengisyaratkan perbedaan mendasar pada ukuran partikel penyusun cincin, serta komposisinya. Namun, cincin luar Uranus samar dan sempit, sehingga menyulitkan pengamatan. Sejauh ini, data mengenai sistem cincin planet tersebut sangatlah terbatas.
Serupa, tetapi Tak Sama
Untuk mengungkap komposisi unik masing-masing cincin secara detail, tim di balik studi baru ini menganalisis bagaimana cahaya matahari dipantulkan oleh cincin luar Uranus. “Dengan memecahkan kode cahaya dari cincin-cincin ini, kita dapat melacak distribusi ukuran partikel dan komposisinya, yang menerangi asal-usul mereka, serta menawarkan wawasan baru tentang bagaimana sistem Uranian dan planet-planet sejenisnya terbentuk dan berevolusi,” ujar Imke de Pater, profesor di University of California, Berkeley dan penulis utama studi, dalam sebuah pernyataan.
Tim menggabungkan observasi dari Observatorium Keck dengan data dari teleskop luar angkasa Webb dan Hubble untuk menyusun spektrum lengkap cincin yang diambil pada berbagai panjang gelombang. Cincin μ sangat cocok dengan tanda spektral es air, menunjukkan bahwa ia tersusun atas butiran es halus yang terlontar dari bulan kecil Uranus, Mab, melalui serangkaian benturan. Di sisi lain, cincin ν terdiri dari material batuan yang tercampur dengan sekitar 10% hingga 15% senyawa organik kaya karbon yang umum ditemukan di bagian luar tata surya.
“Material cincin ν bersumber dari dampak mikrometeorit dan tabrakan antar benda batuan tak terlihat yang kaya material organik, yang pasti mengorbit di antara beberapa bulan yang telah diketahui,” jelas de Pater.
Saat ini, hasil ini justru memicu lebih banyak misteri seputar Uranus. Komposisi cincin μ mengkonfirmasi bahwa bulan Mab sebagian besar tersusun dari es air, tidak seperti bulan-bulan dalam Uranus lainnya yang memiliki komposisi batuan. “Satu pertanyaan menarik adalah mengapa benda induk yang menjadi sumber cincin-cincin ini begitu berbeda komposisinya,” kata de Pater.
Para ilmuwan di balik studi ini juga melihat indikasi bahwa kecerahan cincin µ berubah seiring waktu, tetapi mereka belum yakin apa penyebab perubahan tersebut. Mereka menyarankan bahwa misi masa depan ke Uranus yang dirancang untuk mengambil gambar jarak dekat planet yang unik ini dapat membantu mengungkap beberapa misteri seputar dunia cincin dan bulannya yang kacau.