Lords of The Rings
(Sang Pemilik Cincin)
Oleh : Hariyadi Putraga
Perjalanan dari penemuan bukanlah mencari pemandangan baru, tetapi dalam memiliki pandangan mata baru. – Marcel Proust
Empat ratus tahun observasi, dari Galileo Galilei hingga Voyager dan misi Cassini, memberikan analisisi perbandingan yang melingkupi sistem cincin planet luar. Walaupun perluasan dan komposisi mereka membedakan dengan jelas dari planet ke planet, mekanis selestial menggambarkan gaya gerak umum yang menjelaskan tampilan mereka saat ini. Gerakan Tradisional dan eksotik yang sepadan diantara partikel cincin, satelit – satelit dan bagian bulan sering sekali ditemukan, dengan konsekuensi yang menarik dari kestabilan dan kurungan dari cincin. Gerakan mereka dapat dipelajari dengan cara ketiga-, empat-, dan N-buah subsistem, yang menggambarkan “impian yang terwujud” dari mekanika selestial.
Dunia yang Bercincin
Saat Galileo mengarahkan teleskopnya ke Saturnus tahun 1610, ia mendeskripsikan pengamatannya menggunakan anagram (sebuah proteksi “kepemilikan” dengan mengganti susunan huruf) berikut untuk diselesaikan dalam bahasa latin : smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras. Berpikir bahwa Galileo telah menemukan dua bulan planet Mars baru, Kepler menguraikan nya menjadi Salve umbisteneum geminatum martia proles. Tetapi ia salah. Penyelesaian sebenarnya adalah Altissimum planetam tergeminum observavi – ‘saya telah mengamati planet tertinggi sebagai tiga-bentuk.’. “planet tertinggi” adalah Saturnus, karena planet ini adalah planet paling jauh yang diketahui saat itu (Uranus belum ditemukan hingga 1781), sedangkan “tiga-bentuk” secara alami menunjukkan bahwa planet terlihat ditemani oleh dua buah tubuh lainnya. Kesimpulan jelasnya bahwa Saturnus memiliki dua satelit besar yang mengorbit mengelilinginya, sama dengan apa yang Galileo telah temukan pada kasus Jupiter, yang belum dipastikan pada observasinya tahun 1612, saat planet sedang terlihat sendiri di langit.
Di tahun berikutnya usaha gabungan dari Astronom yang handal dan memiliki pemikiran yang brilian menjelaskan bahwa Saturnus dikelilingi oleh sebuah kepadatan, cincin partikel yang datar, dan periode ketidak – terlihatannya dikarenakan pergantian sudut pandang dengan posisi pengamat di bumi. Pada 1675 Giovanni Domenico Cassini mengobservasi pertama kali mendapatkan struktur terlihat dari Cincin, dan sebuah celah gelap besar memisahkan cincin A luar dengan cincin B dalam yang lebih terang. Hamper satu abad kemudian, Immanuel Kant mengusulkan pertama kali bahwa struktur cincin itu tidak solid, melainkan terdiri dari partikel – pertikel kecil. Tahun 1789 Laplace mempelajari kestabilan cincin padat dan terarahkan pada pembagian konjektur dari banyak ringlet (bagian cincin) yang lebih tipis. Terakhir, tahun 1859 James Clerk Maxwell menetapkan bahwa cincin – cincin Saturnus terdiri dari kerumunan partikel dalam gerakan orbital, dan juga membuktikan kestabilan mereka. Pergerakan Cincin telah ditemukan, dan itu melaporkan seperti Astronom kerajaan, George Biddell Airy, nyatakan : “ itu adalah salah satu dari aplikasi matematika yang sangat luar biasa ke fisika yang pernah aku lihat.”
Waktu – waktu penampakan bidang cincin Saturnus
Sebagaimana teknik observasi meningkat, semakin banyak pembagian diantara cincin ditemukan, dan hubungan mereka dengan pergerakan satelit – satelit terdekatnya, Mimas, Enceladus, Tethys dan Dione, perlahan timbul. Perkembangan teori canggih untuk menjelaskan interaksi satelit dan cincin telah dengan cepat menjadi satu dengan bidang mekanika selestia yang sukses dan maju.
Hari ini cincin Saturnus dapat dengan mudah terlihat dengan teleskop kecil, dan setiap orang dapat merasakan rasa kagun dan heran yang sama seperti yang dialami pengamat sebelumnya. Gambar – gambar spektakuler dikirimkan oleh Voyager selama perjalanannya terbangnya tahun 1980 – 1981 melintas saturnus dan melalui misi Cassini terbaru, juga memberikan kita pembedaan, pada pandangan pertama dan detail yang menakjubkan, struktur kompleks dari system cincin.
Saturnus, bagaimanapun, walaupun mempertahankan posisi yang sangat baik, bukanlah satu – satunya planet bercincin. Dama satu decade, dimulai pada 1977, observasi di bumi dan observasi pesawat angkasa telah menunjukkan bahwa semua planet gas raksasa memiliki cincin. Uranus dikelilingi oleh sebuah system luar biasa yang terdiri dari beberapa cincin sempit dan bakal bulan, dan sebuah karakter eksentrisitas tinggi yang membedakan karakter setiap system cincinnya. Neptunus memiliki tuga cincin besar, satu diantaranya memiliki katakteristik busur yang tidak bersambungan – sebuah fenomena yang diinvestigasi lebih dari satu decade sebelum penjelasan yang meyakinkan ditemukan.
Jupiter hanya memamerkan cincin debu yang redup; namun lagi, menentukan asal mereka, dimulai dari pertimbangan dinamis, yang terbukti menantang.
Sebagai imbal baliknya, fenomenologi cincin planet telah menjadi sangat berkembang dan kaya. Struktur skala besar yang biasanya dibentuk dari gerakan besar satelit terdekat digabungkan dengan aksi berbeda dari tipe resonansi orbital yang berbeda. Banyak keanehan teramati dipelajari pada basis case-by-case, dan sering mengikutsertakan gravitasional halus dan gangguan non-gravitasional.
Partikel cincin juga memamerkan perbedaan substansial. Komponen utama kecerahan cincin Saturnus adalah air es, sedangkan partikel pada rentang ukuran dari debu ukuran micrometer hingga puluhan batuan dengan lebar meteran. Material bebatuan juga tersedia, khususnya pada bagian cincin yang gelap disekitar Uranus dan Neptunus. Sistem cincin debu renggang Jupiter memiliki umur yang singkat, dan sebuah sumber untuk mengembalikannya pasti telah ditemukan, mungkin disekitar satelit kecil dari planet.
Perbedaan intrinsik cincin dan system satelit planet luar berbeda dan menimbulkan pertanyaan yang besangkutan dengan banyak bidang sains, dan menggambarkan sebuah uji hokum untuk banyak teori pada asal mula dan evolusi dari banyak system benda langit dari perberakan global hingga pendekatan statistic.
Sumber : Alessandra Celletti : Celestial Mechanics – The Waltz of the Planets