CINCIN-CINCIN PLANET

CINCIN-CINCIN PLANET

Cincin terjadi dari milyaran benda kecil berukuran micron sampai cm dan materi bungkahan yang sedikit lebih besar dari meter sampai beberapa puluh meter. Pergerakan mereka sangat dekat di biang ekuator. Itulah sebabnya mengapa dilihat dari tepi, cincin kelihatan serupa lapisan materi yang sangat tipis. Pengetahuan dan sifat-sifat cincin disimpulkan berdasarkan sifat sebaran danhmburan cahaya matahai oleh materi cincin.

Sewaktu pesawat Voyager mengamati cincin planet Saturnus, orang sadar bahwa mereka menemukan sebuah system yang secara fisikawi sangat rumit. Artinya pola-pola bentuk yang terlihat tidak cukup hanya dijelaskan melalui potensial gravitasi benda di pusat cincin. Sebab seluruh gangguan yang ditimbulkan oleh benda-benda satelit ataupun bulan yang berada di luar cincin harus dilibatkan di dalam penetuan konfigurasi akhir cincin.

Namun, berbeda dengan tinjauan mengenai asal usul cincin, seperti bagaimana cincin selalu bisa dekat dengan planet dan bagaimana radius terluas system cincin selalu lebih kecil dari setengah sumbu panjang orbit satelit utama planet, semua itu relative lebih mudah dijelaskan.

Dalam medan gravitasi sebuah planet, sebuah satelit mengalami tarikan gaya gravitasi yang lebih kuat di sisi yang terdekat daripada sisi yang terjauh. Perbedaan gaya tarik itu dikenal juga sebagai gaya diferensial atau gaya pasang. Gaya pasang itu bekerja melawan gaya kohesi yang menyatukan fisik satelit. Gaya kohesi satelit terdiri dari gaya gravitasi internal, antara molekul dan gaya kuat mekanik material. Sewaktu sebuah satelit mengorbit planet induk, bekerja gaya diferensial. Gaya itu bertambah vbesar semakin dekat jarak satelit ke planet. Ada limit jarak padamana gaya kohesi internal tidak sanggup lagi menghadapi gaya distorsi mekanik dan gaya pasang yang timbul dari gaya diferensial. Limit itu dikenal sebagai limit Roche.

Untuk sebuah planet dengan radius R dan kerapatan planet ρ_p serta kerapatan satelit ρ_s, limit Roche adalah L_R = 2,5 R (ρ_p/ ρ_s)^1/3. Jadi sewaktu benda mendekati sebuah planet sampai jarak lebih kecil L_R, benda itu akan pecah menjadi benda-benda kecil. Selanjutnya tumbukan di antara mereka menghancurkannya mejadi renik-renik yang kemudian menyebar menjadi materi cincin-cincin.

Keempat planet Yovian semuanya memiliki system cincin yang berada pada jarak 2,5 radius planet. Namun sifat dari keempat system itu masing-masing berbeda. Misal system cincin planet Saturnus; sangat terang dan lebar, banyak struktur seperti getaran-getaran atau gelombang-gelombang kepadatan terlihat, lebar sempit ruang antara cincin satu denga berikutnya dan kitaran-kitaran yang terbentuk di dalam cincin-cincin. Cincin saturnus terlihat menyebar sampai 136.200 km dari pusat Saturnus, dengan tebal di banyak tempat hanya 5 m. Isinya kumpulan gas beku, air es, debu dan batuan berukuran 0,0005 cm sampai 10 m. Lebih dari 100.000 cincin dihitung oleh peralatan Voyager 2.

Sistem cincin Yupiter di lain pihak sangat renggang, sangat tipis dan berisi partikel yang sangat halus. Ada tiga baigan cincin: cincin utama, cincin halo dan cincin luar. Cincin utama lempeng datar, lebar 7000 km dan merentang sampai 128.500 km, dua kali radius Yupiter. Sejumlah partikel bermuatan berupa halo membungkus cincin yang tersebar sampai kea rah kutub oleh kekuatan magnet. Dibagian luar ada cincin bersinar lemah sampai ke orbit satelit Amalthea dan Thebe yang menjadi sumber materi cincin luar.

Sistem Uranus memiliki 10 cincin mengelilingi ekuator planet, sempit dan kedap. Cincin berada dalam kawasan debu yang renggang dan sangat lebar. Kesepuluh cincin tipis dan gelap itu mengorbit planet pada jarak 3,8 x 10⁴ km sampai 5,1 x 10⁴ km. kebanyakan cincin-cincin terjadi dari baru es dan bungkahan batuan berukuran bola sepak. Beberapa observatorium sebetulnya sudah mengamati 5 dari sepuluh cincin itu dan mereka menandai dengan Alpha, beta, Gamma, Delta dan Epsilon. Tahun 1986 gambar dari pesawat Voyager 2, satu-satnya pesawat yang berhasil memotret Uranus dari dekat menambah penemuan cincin dengan lima buah cincin lagi

Terakhir, pesawat Voyager 2 memperlihatkan Neptunus memiliki 4 cincin, dua sempit dan dua lebar. Sistem cincin sempit lebarnya 15 km, system yang lebar sampai 5.800 km. Semua cincin utuh mengelilingi planet. Namun di kawasan cincin yang sempit ditemukan 3 sampai 4lengkungan misterius berupa sector-sektor terang. Keberadaan lengkungan itu semula diperkirakan dari pengaruh medan tarikan satelit-satelit yang berada di dekatnya. Teori ini ditolak, karena ada pengaruh gangguan dari medan radiasi electromagnet yang belum dilibatkan.