Cerita Yang Dibawa MESSENGER

Merkurius, planet terdekat dengan Matahari ini tak bisa dipungkiri menyimpan misteri yang luar biasa. Berbagai fenomena baru yang dilihat MESSENGER memukau para astronom dan membangun keingin tahuan yang lebih besar akan planet yang satu ini.

Merkurius. Kredit : NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Arizona State University/Carnegie Institution of Washington.

Data yang dibawa MESSENGER jelas menunjukkan kondisi planet Merkurius yang sangat dinamik di sepanjang sejarah keberadaannya. Dan jika MESSENGER telah memasuki orbit planet pertama Tata Surya ini Maret tahun depan, maka akan ada cerita yang lebih menakjubkan lagi dari planet tersebut.

Analisa yang dilakukan pada data yang diambil MESSENGER saat melakukan terbang lintas yang ketiga dan yang terakhir kalinya di tahun 2009, mengungkap bukti keberadaan gunung api muda di bagian paling dalam planet. Selain itu ada juga informasi mengenai badai magnetik yang terjadi di Merkurius serta pengamatan emisi yang berasal dari spesies terionisasi di atmosfer Merkurius yang tipis atau di area exosfer.

Aktivitas Vulkanik di Merkurius
Dalam dua kali terbang lintasnya yang pertama kali, MESSENGER berhasil memotret keberadaan aktivitas vulkanik yang menyebar yang terjadi di awal sejarah planet Merkurius. Pada terbang lintasnya yang ketiga, MESSENGER kembali mengungkap keberadaaan cekungan hasil tabrakan meteor yang memiliki cincin dengan diameter puncak kedalaman 290 km, di antara cekungan termuda yang terlihat dan diberi nama Rachmaninoff. Dasar bagian dalam cekungan ini memiliki tanah datar dengan spektrum berbeda.

Bagian dataran kawah Rachmaninoff menunjukkan waktu pembentukan cekungan yang tampaknya terbentuk dari materi yang pernah mengalir di permukaan. Tak hanya itu, para peneliti dari Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, di Laurel, Md, menafsirkan dataran ini menjadi endapan gunung api termuda yang ditemukan di Merkurius. Selain itu, tekanan tidak teratur yang dikelilingi oleh sebaran halo materi terang di timur laut cekungan menandakan keberadaannya sebagai kandidat lubang ledakan vulkanik yang lebih besar dari yang pernah diidentifikasi di Merkurius. Hasil pengamatan MESSENGER sekaligus menunjukkan keberadaan aktivitas vulkanik dengan rentang durasi yang lebih besar dari yang diperkirakan pada awalnya. Mungkin saja perpanjangan ini terjadi sampai paruh kedua sejarah Tata Surya.

Badai Magnetik
Badai magnetik merupakan gangguan cuaca ruag angkasa yang sesekali terjadi di Bumi, biasanya beberapa kali sehari dan akan berakhir dalam 1-3 jam. Badai kebumian biasanya disertai oleh berbagai fenomena seperti tampaknya aurora yang megah di langit artik dan antartika. Badai ini juga terkait peristiwa partikel berenergi tinggi berbahaya yang bisa mempengaruhi komunikasi dan satelit pengamat Bumi. Biasanya ini terjadi pada ketinggian orbit geosynchronous. Badai kebumian atau badai terrestrial tersebut mendapatkan kekuatannya dari energi magnetik yang disimpan dalam ekor magnetik Bumi.

Sepanjang terbang lintas MESSENGER yang ketiga di Merkurius, magnetometer berhasil mengumpulkan kondisi yang menyerupai badai atau pemuatan energi magnetik di ekor magnetik Merkurius. Peningkatan energi yang diukur MESSENGER pada ekor magnetik Merkurius ternyata sangat besar dan terjadi sangat cepat hanya sekitar 2 atau 3 menit. Berbeda dengan Bumi yang membutuhkan waktu 1-3 jam untuk berakhir. Peningkatan energi magnetik di ekor Merkurius sekitar 10 kali lebih besar dari yang ada di Bumi dan badai yang terjadi juga 50 kali lebih cepat.

Ekor yang memuat dan melepaskan magnetik dengan ekstrim dan teramati di Merkurius menunjukkan kalau badai yang terjadi di Merkurius jauh lebih besar dari yang terjadi di Bumi. Yang lebih menarik adalah hubungan antara durasi peningkatan medan ekor magnetik dengan waktu siklus Dungey, yang menggambarkan sirkulasi plasma melalui magnetosfer.

Data ini sekaligus menunjukan untuk pertama kalinya bahwa waktu sirkulasi plasma Dungey menentukan durasi badai di planet lain dan bukan hanya di Bumi. Dengan demikian hubungan yang ada merupakan hubungan universal dari magnetosfer tipe kebumian.
Salah satu kunci penting dari kondisi ekor melepaskan muatannya sepanjang terjadinya badai adalah percepatan partikel energetik. Namun yang menarik, MESSENGER tidak melihat adanya tanda percepatan tersebut selama melakukan terbang lintas. Misterius? Yup, sebuah teka teki yang akan dapat dipecahkan dengan pengukuran yang lebih baik lagi, saat MESSENGER sudah berada di dalam orbit Merkurius.

Pancaran dari Atmosfer Merkurius
Lapisan exosfer Merkurius merupakan lapisan atmosfer renggang, terdiri dari atom dan ion yang berasal dari permukaa planet dan dari angin Matahari. Hasil pengamatan MESSENGER pada exosfer menjadi jendela yang akan membawa manusia untuk melihat interaksi antara permukaan Merkurius dan lingkungan ruang angkasa. Dari sini, kita bisa mengetahui komposisi permukaan, pengangkutan materi di dalam planet dan kehilangan materi di ruang antar planet. Kesemuanya ini tidak saja memberi pemahaman yang lebih baik akan kondisi Merkurius namun juga membawa manusia memahami evolusi planet tersebut.

Pengamatan MESSENGER terhadap exosfer Merkurius juga memperlihatkan perbedaan ruang distribusi antara lemen netral dan terionisasi di exosfer. Hasil terbang lintas ke-3 meperlihatkan detil dari profil jenis ketinggian yang ada di kutub utara dan selatan planet.

Profil yang dihasilkan menunjukan perbedaan dan variasi dalam hal distribusi sodium, kalsium, dan magnesium. Indikasinya, ada beberapa proses yang sedang terjadi dan pada proses tertentu dapat mempengaruhi setiap elemen secara berbeda.

Perbedaan distribusi sodium, kalsium dan magnesium juga terlihat pada bagian planet Merkurius yang tidak menghadap Matahari. Fitur yang mencolok di area dekat ekor planet yang tidak berhadapan dengan Matahari adalah emisi dari atom kalsium netral yang menunjukan puncak ekuator ke arah fajar. Fitur ini konsisten dalam hal lokasi dan intensitas pada 3 kali terbang lintas MESSENGER.
Lapisan exosfer Merkurius sangat bervariasi karena orbitnya yang eksentrik serta dampak perubahan lingkungan ruang angkasa yang terus menerus. Selain itu, distribusi kalsium yang teramati ternyata relatif tidak mengalami perubahan. Dan ini merupakan hal yang mengejutkan.

Yang menonjol di antara penemuan-penemuan MESSENGER selama terbang lintas yang ketiga adalah pengamatan pertama pancaran kalsium terionisasi di exosfer Merkurius. Emisi ini terkonsentrasi di daerah yang relatif kecil, pada daerah Merkurius yang tidak menghadap Matahari dan emisi terbesar terjadi di bidang ekuator. Distribusi yang terkonsentrasi ini tidak dapat dijelaskan dengan konversi in situ dari atom kalsium lokal menjadi ion kalsium, malahan mengarah pada pengangkutan magnetosferik dari ion-ion tersebut sebagai mekanisme konsentrasi yang kemudian teramati. Meskipun pengangkutan seperti ini umum di magnetosfer planet, tingkatan dimana ia dapat mempengaruhi distribusi di dua kutub exosfer Merkurius tidak dapat sepenuhnya diakui dan diyakini.

Nah untuk bisa mendapatkan jawaban dari misteri yang ada di Merkurius, kita masih harus bersabar menanti data baru yang akan diambil MESSENGER saat ia sudah ada di dalam orbit Merkurius.

Sumber : MESSENGER, Eureka Alert

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.