Badai Debu di Titan Terlihat untuk Pertama Kalinya

Ilustrasi fenomena badai debu di Titan.
Kredit: IPGP/Labex UnivEarthS/ Universitas Paris Diderot, C. Epitalon & S. Rodriguez

Data dari pesawat antariksa Cassini NASA mengungkap fenomena badai debu raksasa di wilayah khatulistiwa Titan, bulan terbesar Saturnus. Penemuan yang dilaporkan oleh makalah ilmiah yang dipublikasikan di Nature Geoscience edisi 24/09/18, mengungkap Titan sebagai anggota tata surya ketiga selain Bumi dan Mars, yang memiliki badai debu.

Observasi Cassini membantu para ilmuwan untuk memahami lingkungan Titan yang ternyata menarik dan dinamis.

“Titan adalah bulan yang sangat aktif,” ungkap penulis utama makalah ilmiah astronom Sebastien Rodriguez dari Universitas Paris Diderot di Prancis. “Kita sudah tahu tentang siklus geologi dan kandungan hidrokarbon Titan. Sekarang kita dapat menambahkan analogi lain yang juga berlangsung di Bumi dan Mars, yaitu siklus debu aktif oleh aktivitas debu organik yang berasal dari bukit-bukit pasir di sekitar khatulistiwa Titan.”

Animasi ini diolah dari serangkaian gambar yang diambil oleh instrumen Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) Cassini, selama beberapa kali terbang lintas di Titan pada tahun 2009 dan 2010. Bercak-bercak terang telah ditafsirkan sebagai bukti fenomena badai debu.
Kredit: NASA/JPL-Caltech/Universitas Arizona/Universitas Paris Diderot/IPGP/S. Rodriguez dkk.

Titan adalah sebuah dunia yang menarik dan memiliki beberapa kemiripan dengan Bumi. Bahkan, satu-satunya bulan di tata surya dengan lapisan atmosfer yang substansial, juga satu-satunya anggota tata surya selain planet yang mampu mempertahankan cairan stabil di permukaan.

Namun, perbedaan yang paling mendasar adalah sungai, danau, dan lautan di Bumi dipenuhi oleh air, sedangkan di Titan terutama mengandung metana dan etana. Dalam siklus unik ini, molekul hidrokarbon menguap, mengembun menjadi awan dan menurunkan kembali hujan ke tanah.

Seperti di Bumi, cuaca di Titan juga bervariasi dari musim ke musim. Secara khusus, di sekitar ekuinoks, atau saat Matahari melintasi khatulistiwa Titan, formasi awan raksasa dapat terbentuk di daerah tropis dan memicu badai metana kuat. Cassini mengamati badai semacam itu selama beberapa kali terbang lintas di Titan.

Kompilasi gambar yang dikumpulkan selama sembilan kali terbang lintas Cassini pada tahun 2009 dan 2010. Tiga bercak terang ditemukan oleh instrumen Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS).
Kredit: NASA/JPL-Caltech/Universitas Arizona/Universitas Paris Diderot/IPGP/S. Rodriguez dkk. 2018

Ketika pertama kali melihat tiga cahaya khatulistiwa yang tidak biasa pada citra inframerah yang diambil Cassini di sekitar ekuinoks utara Titan pada tahun 2009, Rodriguez bersama para kolega menduga mereka adalah jenis awan metana yang sama. Namun, studi tindak lanjut justru mengungkap ketiga cahaya unik sebagai fenomena yang sangat berbeda.

“Dari apa yang kita ketahui tentang formasi awan di Titan, pada saat ini awan metana di daerah tersebut tidak mungin terbentuk,” jelas Rodriguez. “Formasi awan metana konvektif yang dapat terbentuk di sana selama periode waktu saat ini, akan mengandung butiran cair dalam jumlah yang besar dan harus berada di altitude yang sangat tinggi, jauh lebih tinggi dari 10 kilometer, dan pemodelan menunjukkan kepada kita lokasi dari fitur-fitur baru ini.”

Para peneliti juga dapat mengesampingkan kemungkinan lokasi fitur-fitur terang itu sebenarnya berada di permukaan Titan dalam bentuk hujan metana beku atau lava dingin. Karena bercak-bercak permukaan semacam itu memiliki tanda kimia yang berbeda dan akan tetap terlihat lebih lama, sementara fitur-fitur terang hanya terlihat selama 11 jam hingga lima minggu.

Selain itu, pemodelan mengungkap bagaimana fitur-fitur terang harus berada di atmosfer tetapi masih dekat dengan permukaan, kemungkinan besar membentuk lapisan partikel organik padat yang sangat tipis. Karena berada tepat di atas padang pasir di sekitar khatulistiwa Titan, satu-satunya penjelasan yang tersisa adalah awan debu yang naik dari bukit-bukit pasir.

Debu organik terbentuk dari interaksi antara sinar Matahari dengan metana, yang terkumpul dan menjadi cukup besar untuk jatuh ke permukaan. Meskipun pengamatan badai debu di Titan baru pertama kali diamati, Rodriguez menganggap fenomena tersebut tidak terlalu mengejutkan.

“Kami yakin probe Huygens yang mendarat di permukaan Titan pada bulan Januari tahun 2005, juga mengangkat sedikit debu organik saat mendarat karena pengaruh aerodinamis yang cukup kuat,” ujar Rodriguez. “Tapi apa yang kami temukan menggunakan instrumen VIMS Cassini berlangsung pada skala yang jauh lebih besar. Dibutuhkan angin yang berhembus sangat kuat di dekat permukaan untuk mengangkat debu dan menghasilkan badai debu masif, sekitar lima kali lebih kuat daripada rata-rata kecepatan angin yang diukur oleh Huygens di dekat permukaan dan melalui model iklim.”

Angin kencang yang mampu menciptakan badai debu skala masif, mengindikasikan pasir di permukaan Titan juga dapat berpindah. Berarti bukit-bukit pasir raksasa yang menutupi wilayah khatulistiwa Titan masih aktif dan terus berubah.

Angin dapat memindahkan debu dari bukit-bukit pasir hingga jarak yang sangat jauh, berkontribusi terhadap siklus global debu organik di Titan dan menghasilkan efek serupa dengan badai debu di Bumi dan Mars.

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

Sumber: Dust Storms on Titan Spotted for the First Time

Artikel terkait: Hujan Badai Metana Mengukir Permukaan Es Titan

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa