Badai Debu Berhubungan dengan Menghilangnya Gas dari Atmosfer Mars

Dua citra planet Mars yang diambil pada tahun 2001 oleh instrumen Mars Orbiter Camera yang terpasang di pengorbit Mars Global Surveyor NASA, menunjukkan perubahan dramatis penampilan planet saat kabut debu yang dihasilkan oleh aktivitas badai debu di belahan selatan planet terdistribusi secara global. Kedua gambar diambil terpisah dalam selisih waktu sekitar satu bulan.
Kredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Para ilmuwan NASA merasa sangat optimis dan bersemangat untuk mempelajari badai debu dalam skala global yang mampu menggelapkan seluruh langit Mars tahun ini.

Karena jenis fenomena terbesar di lingkungan Mars dapat dipelajari secara lebih mendetail daripada sebelumnya, menggunakan kombinasi pesawat antariksa yang saat ini berada di Mars.

Sebuah makalah studi yang telah dipublikasikan di Nature Astronomy, ditulis berdasarkan observasi Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) NASA selama badai debu global di Mars (terakhir terjadi pada tahun 2007), menunjukkan bagaimana badai berperan atas proses menghilangnya molekul gas yang terus berlangsung di lapisan teratas atmosfer Mars. Proses itu telah lama mengubah Mars purba yang lebih basah dan hangat menjadi planet dingin yang gersang saat ini.

Naiknya udara selama badai debu global di Mars pada tahun 2007, mengangkat uap air ke lapisan tengah atmosfer. Para ilmuwan mengungkapnya dari data yang berasal dari observasi instrumen Mars Climate Sounder yang terpasang di Mars Reconnaissance Orbiter NASA.
Kredit: NASA/JPL-Caltech/Universitas Hampton

“Kami menemukan peningkatan uap air di lapisan tengah atmosfer karena badai debu,” kata penulis utama makalah studi Nicholas Heavens dari Universitas Hampton di Virginia. “Uap air naik ke atas bersama udara karena badai debu.”

Hubungan antara uap air di lapisan tengah atmosfer, sekitar 50-100 kilometer dari permukaan, dan menghilangnya molekul hidrogen dari lapisan teratas atmosfer telah dideteksi Teleskop Antariksa Hubble NASA dan Mars Express Orbiter ESA (Badan Antariksa Eropa), namun selama beberapa tahun belakangan tidak terjadi perubahan dramatis dalam badai debu global. Misi MAVEN NASA menyusul ke Mars pada tahun 2014 untuk mempelajari proses menghilangnya atmosfer Mars.

“Akan sangat bagus jika badai debu skala global kembali terjadi, karena bisa kita amati menggunakan semua aset yang sekarang berada di Mars. Badai debu skala global mungkin akan berlangsung tahun ini,” jelas rekan penulis makalah studi David Kass dari Laboratorium Propulsi Jet (JPL) NASA di Pasadena, California. Kass adalah wakil peneliti utama instrumen yang menjadi sumber data utama studi, Mars Climate Sounder yang terpasang di MRO.

Tidak semua pengamat Mars merasa bergembira dengan fenomena badai debu skala global ini, karena badai debu dapat mengganggu misi yang tengah berlangsung. Misalnya rover Oppurtunity yang mengandalkan tenaga surya, harus berhenti beroperasi untuk menghemat energi; misi pendarat InSight yang akan datang perlu kembali disesuaikan untuk mendarat dengan aman pada bulan November; termasuk semua kamera rover dan pengorbit yang hanya dapat melakukan pengamatan dengan visibilitas rendah.

Beberapa dekade observasi terhadap Mars telah mendokumentasikan sebuah pola beberapa badai debu regional yang muncul selama musim semi dan musim panas di belahan utara planet. Pada sebagian besar tahun di Mars, yang berlangsung hampir dua kali lebih panjang daripada tahun di Bumi, semua badai debu regional mereda dan tidak ada yang meluas menjadi badai debu global. Namun perluasan badai skala global terjadi pada tahun 1977, 1982, 1994, 2001 dan 2007. Musim badai debu Mars berikutnya diperkirakan dimulai saat musim panas tahun ini dan berlangsung hingga awal 2019.

Mars Climate Sounder yang terpasang di MRO dapat memindai atmosfer untuk secara langsung mendeteksi partikel debu dan es, sekaligus mendeteksi konsentrasi kandungan uap air karena efek suhu. Heavens bersama para kolega melaporan bahwa data dari Mars Climate Sounder menunjukkan sedikit peningkatan uap air di lapisan tengah atmosfer selama badai debu regional dan berhasil mengungkap lompatan tajam ketinggian yang dicapai oleh uap air selama badai debu global tahun 2007. Dengan menggunakan metode analisis terbaru untuk data tahun 2007, para peneliti menemukan peningkatan uap air lebih dari seratus kali lipat di lapisan tengah atmosfer selama badai global.

Sebelum MAVEN tiba di Mars, banyak ilmuwan memprediksi menghilangnya molekul hidrogen dari lapisan teratas atmosfer terjadi pada tingkat yang agak stabil dan cenderung bervariasi terkait perubahan arus angin partikel bermuatan dari Matahari. Data dari MAVEN dan Mars Express tidak sesuai dengan pola itu, namun menunjukkan sebuah pola yang cenderung muncul terkait dengan musim di Mars daripada aktivitas Matahari.

Uap air yang naik lebih tinggi mungkin adalah kunci pola musiman yang bertanggung jawab atas menghilangnya hidrogen dari lapisan teratas atmosfer. Observasi MAVEN selama efek badai debu global yang lebih kuat diharapkan meningkatkan pemahaman tentang proses yang menyebabkan menghilangnya gas dari atmosfer.

Ditulis oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Tony Greicius

Sumber: Dust Storms Linked to Gas Escape from Mars Atmosphere

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa