Aurora Saturnus Tak Sesuai Harapan Para Astronom

Kredit: NASA, ESA, J. Clarke (Universitas Boston), dan Z. Levay (STScI)

Tarian cahaya aurora di planet Saturnus ternyata cenderung berbeda daripada yang diprediksi oleh para ilmuwan selama 25 tahun terakhir. Studi terbaru yang digelar oleh satu tim astronom di bawah pimpinan John Clarke dari Universitas Boston telah mematahkan teori yang menggagas bagaimana seharusnya medan magnet Saturnus berperilaku dan bagaimana cara aurora terbentuk. Hasil studi telah dipublikasikan di jurnal Nature edisi 17 Februari.

Menggunakan koreografi instrumen yang diinstal di Teleskop Antariksa Hubble dan pesawat antariksa Cassini saat mengamati kutub selatan Saturnus, tim menemukan keunikan aurora yang berlangsung di Saturnus. Tak seperti anggapan selama ini, aurora Saturnus yang dianggap sebagai persilangan antara aurora Bumi dan Jupiter, ternyata sangat berbeda. Cahaya aurora yang berkilau bagaikan batu permata rubi di Saturnus adalah salah satu fenomena unik di tata surya kita.

Hubble mengabadikan aurora Saturnus dalam spektrum cahaya ultraviolet selama beberapa minggu, sementara  Cassini merekam emisi radio dari wilayah yang sama sembari mengukur angin surya atau aliran partikel bermuatan yang memicu cahaya aurora. Kombinasi rangkaian pengukuran Hubble dan Cassini menghasilkan analisis aurora Saturnus yang paling akurat.

Observasi juga menunjukkan variasi karakteristik aurora Saturnus dari hari ke hari, sebagaimana aurora di Bumi yang seolah memperagakan tarian cahaya langit dan tenang di waktu lain. Aurora Bumi hanya bertahan sekitar 10 menit, namun aurora Saturnus bisa berlangsung selama berhari-hari.

Selain itu, observasi juga mengungkap peran yang jauh lebih besar dari medan magnet Matahari dan angin surya. Ketiga gambar Hubble dikombinasikan dengan hasil pengukuran angin surya oleh Cassini, angin surya tampak mengendalikan badai-badai aurora di Saturnus. Berbeda dengan badai aurora Bumi yang dikendalikan medan magnet Matahari melalui angin surya.

Apabila dilihat dari luar angkasa, aurora terlihat sebagai cincin cahaya yang mengelilingi wilayah kutub, lokasi kutub magnet biasanya berada. Tampilan aurora dimulai ketika partikel-partikel bermuatan menerjang medan magnet planet dan mengalir ke lapisan teratas atmosfer. Partikel-partikel bermuatan bertabrakan dengan molukel gas di atmosfer untuk menghasilkan energi dalam bentuk cahaya dan gelombang radio.

Para ilmuwan telah lama meyakini sifat aurora Saturnus sama dengan aurora di Bumi dan Jupiter. Seperti aurora di Bumi, aurora Saturnus dianggap dipengaruhi oleh angin surya dan seperti aurora di Jupiter, aurora Saturnus dianggap dipengaruhi cincin ion dan partikel bermuatan yang mengelilingi Saturnus. Hasil terbaru juga menunjukkan fitur aurora di Saturnus yang konsisten dengan aurora di Bumi, yaitu gelombang radio yang terkait dengan lokasi aurora paling terang. Kesamaan ini menunjukkan proses fisik yang menghasilkan gelombang radio di Saturnus sama seperti proses yang terjadi di Bumi.

Tapi, sebagaimana diamati oleh tim, meskipun ada kemiripan karakteristik antara aurora Saturnus dengan aurora di planet-planet lain, aurora Saturnus pada dasarnya tidak seperti aurora di Bumi atau Jupiter. Ketika aurora Saturnus menjadi lebih terang (dan karenanya lebih kuat), diameter cincin energi yang mengelilingi kutub menyusut. Sebaliknya, ketika aurora di Bumi menjadi lebih terang, wilayah kutub selama beberapa menit dipenuhi dengan cahaya. Kemudian cincin cahaya meredup dan mulai mengembang. Sedangkan aurora Jupiter hanya melemah bila dipengaruhi angin surya dan menjadi lebih terang paling lama sebulan sekali yang dipengaruhi perubahan angin surya.

Tampilan aurora Saturnus juga menjadi lebih terang di wilayah transisi pergantian malam hari ke siang hari seiring peningkatan intensitas badai yang sama sekali tak mirip dengan aurora Bumi dan Jupiter. Pada waktu-waktu tertentu, cincin aurora Saturnus cenderung berbentuk spiral yang ujungnya tidak terhubung dengan badai energi di sekeliling kutub.

Cassini yang telah menyelesaikan misi penelitian di sistem Saturnus, dan telah secara langsung mengamati bagaimana aurora Saturnus dihasilkan. Menurut Clarke, tim akan terus menganalisis bagaimana medan magnet surya memicu aurora Saturnus, termasuk peran yang dimainkan angin surya.

Pelajari lebih lanjut di artikel:

1. Aurora Menakjubkan Saturnus
2. Misi Cassini Mengungkap Rahasia Saturnus

Ditulis oleh: Staf hubblesite.org

Sumber: Saturn’s Auroras Defy Scientists’ Expectations

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa