Saat angin surya bergerak keluar dari matahari dengan kecepatan hampir 1,6 juta km per jam, ia berhenti sekitar 70 ribu km dari Bumi ketika ia bertabrakan dengan selubung magnetik besar yang mengelilingi planet ini yang disebut magnetosfer. Sebagian besar angin surya mengalir mengelilingi magnetosfer, namun dalam kondisi tertentu ia dapat memasuki magnetosfer dan menciptakan beraneka efek cuaca antariksa dinamis di Bumi. Venus tidak memiliki pelindung demikian, namun masih berupa batuan yang tak tergoyahkan dikelilingi oleh atmosfer yang mengganggu dan berinteraksi dengan angin surya, menyebabkan efek cuaca antariksa yang menarik.
Sebuah studi terbaru yang diterbitkan tanggal 29 januari 2012 di Journal of Geophysical Research menemukan bukti nyata di Venus untuk sejenis letupan cuaca antariksa yang umum ditemukan di Bumi, yang bernama anomali aliran panas. Anomali ini, juga dikenal sebagai HFA (Hot Flow Anomaly) menyebabkan pembalikan sementara angin surya yang secara normal bergerak melewati planet. Sebuah lonjakan HFA menyebabkan bahan-bahan membanjir mundur, kata David Sibeck, seorang ilmuan dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Md, yang mempelajari HFA di Bumi dan juga peneliti studi ini.
“Itu fenomena yang mengagumkan,” kata Sibeck. “Anomali aliran panas melepaskan begitu banyak energi yang dibelokkan angin surya, dan bahkan dapat kembali ke matahari. Ada banyak energi ketika anda memperhitungkan kalau angin surya itu supersonik – bergerak lebih cepat dari suara – dan HFA cukup kuat untuk membuatnya berbalik.”
Mengamati HFA di Venus akan membantu para ilmuan memahami bagaimana cuaca antariksa sama dan berbeda di planet yang begitu asing bagi kita ini. Tanpa medan magnetic untuk berinteraksi, cuaca antariksa di Venus lebih hangat daripada di Bumi, namun terjadi jauh lebih dekat di permukaan.
“Anomali aliran panas rata-rata terjadi sekali sehari di dekat Bumi,” kata ilmuan Goddard, Glyn Collinson, peneliti perdana makalah ini. “Ia telah terlihat di Saturnus, ia mungkin telah terlihat di Mars, dan sekarang kita melihatnya di Venus. Namun di Venus, karena tidak ada medan magnet pelindung, letusan tersebut terjadi tepat diatas permukaan planet.”
Pencarian cuaca antariksa jenis ini di Venus dimulai tahun 2009 ketika satelit Messenger NASA, yang misinya sesungguhnya mempelajari Merkurius, menemukan apa yang diduga HFA di Venus. Namun instrumen Messenger hanya dapat mengukur tanda magnetic, tidak mendeteksi suhu bahan di dalamnya, pengukuran yang penting untuk menunjukkan kalau itu anomali aliran yang “panas”. Untuk bukti lebih lanjut, Collinson menggunakan pesawat antariksa Badan Antariksa Eropa bernama Venus Express. Venus Express tidak dirancang untuk mempelajari fenomena cuaca antariksa, namun ia memiliki instrument yang dapat mendeteksi medan magnet dan partikel bermuatan, atau plasma, yang menyusun angin surya. Collinson mulai mencari tanda HFA lewat data selama beberapa hari.
“Itu kedengarannya tidak banya,” katanya. “Namun satu hari di Venus sama dengan 243 hari di Bumi.”
Collinson melihat pola perubahan magnetic yang menunjukkan pesawat melewati letusan raksasa ini. Dengan membayangkan apa yang sebuah peluru akan alami jika ditembakkan menembus balon udara panas – saat panas dalam gerak yang suhunya konsisten. Dalam kasus ini, panas datang dengan karakteristik lainnya pula: perbatasan menunjukkan perubahan mendadak pada medan magnet, dan bagian dalamnya lebih renggang dari luarnya. Dengan seperangkat instrument yang tidak dirancang secara khusus untuk menemukan tanda ini, pencarian dilakukan pada peristiwa potensial yang panjang namun tidak pasti.
Namun pekerjaannya akhirnya terbayar. Sebuah kombinasi data magnetic dan plasma menunjukkan anomaly aliran panas Venus memang terjadi tanggal 22 Maret 2008.
Dengan mengambil data Venus Express dan membandingkannya dengan fisika yang diketahui di Bumi, para ilmuan membuat gambaran bagaimana HFA terjadi di Venus. Angin surya yang bergerak dengan medan magnet pengiringnya mengalami diskontinuitas, daerah dimana medan magnet berubah arah, dengan cepat dan tajam. Kadang diskontinuitas ini sejajar dengan aliran angin surya, jadi mereka tetap berkontak dengan apa yang disebut gelombang busur – tempat dimana angin surya supersonic melambat dengan cepat dan berbalik di sekitar planet. Bila diskontinuitas bergerak perlahan melintasi gelombang busur ia member waktu untuk menjebak partikel, mengumpulkan plasma 10 juta derajat yang dapat mengembang hingga sebesar Bumi.
“Partikel plasma ini terjebak,” kata Sibeck. “Mereka membuat gerombolan yang semakin besar dan besar, mengirimkan gelombang kejutnya sendiri. Segalanya yang turun dari gelembung tersebut akan berbeda dari yang naik.”
Gangguan aliran turun tersebutlah yang membuat HFA menarik. Letusan ini menciptakan gangguan global jauh melebihi gangguan local semata dari letusan plasma panas. Erupsi bahan surya ini dapat menekan seluruh magnetosfer di sekitar Bumi selama bermenit-menit, menggoncang partikel sepanjang garis magnet dan menyebabkannya jatuh ke atmosfer Bumi dekat kutub magnetic menciptakan aurora di siang hari.
Memahami apa yang HFA lakukan dalam lingkungan Venus yang tanpa magnet, tentu saja, membutuhkan pengamatan langsung yang tidak diberikan oleh dataset Venus Express. Walau begitu, Collinson dan koleganya membuat sejumlah tebakan terpelajar. “Di Bumi, HFA memiliki dampak besar, namun tidak berbahaya,” kata Collinson. “Namun di Venus, karena HFA terjadi tepat di dekat planet, ia memiliki efek lebih dramatis pada system.”
Gelombang busur di Venus menjadi perbatasan antara angin surya yang datang, dan ionosfer planet itu sendiri – lapisan atmosfer berisi partikel bermuatan. Perbatasan ini berubah tingginya dengan mudah sebagai respon pada lingkungan, dan karenanya para ilmuan percaya ia akan merespon kuat pada kehadiran HFA. Karena HFA menyebabkan bahan mengalir ke arah matahari, menjauhi planet, ia akan bekerja seperti penyedot debu, menarik gelombang busur menjauh dari Venus. Ukuran ionosfer akibatnya akan mengerut.
HFA dapat terjadi di planet tanpa medan magnet menunjukkan kalau ia dapat terjadi di semua planet di tata surya, dan tata surya lainnya juga.
Sumber berita:
NASA/Goddard Space Flight Center.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar