Menebak Hujan Meteor dan Aurora dari Komet Siding-Spring di Mars

Inilah peristiwa langit terbesar di tahun 2014. Sekaligus yang terlangka. Ia disebut-sebut takkan bakal terulang lagi hingga berpuluh tahun ke depan. Bahkan hingga beratus tahun kemudian. Atau bahkan sampai beribu tahun mendatang. Inilah sebuah keajaiban kosmik, kala dua benda langit yang sifat-sifatnya demikian bertolak-belakang ibarat Bumi dan langit kini demikian saling berdekatan. Sehingga laksana sedang berduet, meski hanya untuk sesaat. Inilah peristiwa tatkala komet Siding-Spring (C/2013 A1) bakal melintas-dekat planet Mars dalam jarak yang sangat, untuk ukuran astronomi. Peristiwa langka itu bakal terjadi pada Minggu 19 Oktober 2014 pukul 18:29 UTC, atau Senin dinihari 20 Oktober 2014 pukul 01:29 WIB. Saat peristiwa langka itu terjadi, komet Siding-Spring melejit secepat 56 km/detik pada ketinggian 131.800 kilometer dari paras (permukaan rata-rata) planet merah itu.

Gambar 1. Komet Siding-Spring (C/2013 A1) nampak berdampingan dengan Mars pada jarak sudut hanya 1,5 derajat. Diabadikan oleh Kevin Parker (Australia) dengan teleskop ED80 dengan f/4,4 dan kamera Pentak-K5. Citra ini terdiri dari 10 citra terpisah masing-masing dibuat dengan waktu penyinaran 60 detik yang lantas digabungkan menjadi satu lewat proses stacking. Diabadikan pada Jumat 17 Oktober 2014 pukul 10:00 UTC. Sumber: Parker, 2014.

Komet Siding-Spring adalah komet yang pertama ditemukan pada tahun 2013 lewat mata tajam Robert McNaught, orang dibalik sistem penyigi langit Siding Spring Survey bersenjatakan teleskop reflektor Uppsala Southern Schmidt 50 cm di Observatorium Siding-Spring (Australia). Sesuai aturan tatanama komet baru, nama sistem penyigi langit ini pun tersemat sebagai nama komet tersebut. Sedari awal mula komet Siding-Spring sudah membikin gempar. Awalnya ia terindikasi berpotensi menubruk planet Mars. Awalnya pula ia diduga memiliki inti komet cukup besar, hingga diameter 50 km. Andai tumbukan benar-benar terjadi, dampaknya bagi planet Mars tentu luar biasa dahsyat mengingat komet ini melejit pada kecepatan 56 km/detik relatif terhadap sang planet merah. Simulasi daring dengan laman Crater milik Lunar Planetary Laboratory University of Arizona memperlihatkan dengan diameter dan kecepatan tersebut, permukaan Mars akan berlubang besar hingga selebar 600 kilometer. Energi tumbukan yang bakal terlepas pun sangat besar, mencapai 24 milyar megaton TNT atau setara dengan 1,2 trilyun bom nuklir Hiroshima yang diledakkan secara serempak !

Tetapi potensi tumbukan ke Mars dan segala implikasi mengerikan yang menyertainya telah dicoret dengan pasti semenjak 8 April 2013, kala observasi demi observasi dari berbagai penjuru menghasilkan segudang data yang memungkinkan orbit komet Siding-Spring dihitung kembali dengan tingkat ketelitian lebih tinggi. Kini kita tahu bahwa komet yang nampaknya baru kali ini melata di zona planet-planet dalam tata surya kita hanya akan lewat sejarak 131.800 kilometer saja dari paras planet Mars. Peluang terjadinya tumbukan adalah nihil. Dalam perspektif Mars, ketinggian komet ini masih lebih jauh dibanding ketinggian dua satelit alamiahnya, masing-masing Phobos (tinggi rata-rata 6.000 kilometer dari paras planet) dan Deimos (tinggi rata-rata 20.000 kilometer dari paras planet). Namun dalam 100 menit pasca inti komet Siding-Spring menempati posisi terdekatnya dengan planet Mars, Mars akan mencapai titik dimana ia memiliki jarak terpendek terhadap orbit komet itu. Yakni sejarak ‘hanya’ 23.500 kilometer dari paras planet. Jarak yang cukup dekat terhadap benda langit yang dikenal senantiasa menyemburkan debu, pasir dan kerikil laksana gunung berapi itu tentu bakal berimplikasi tersendiri.

Gambar 2. Gambaran artis saat inti komet Siding-Spring (latar depan) berada pada titik terdekatnya dengan planet Mars. Inilah peristiwa langit yang langka dan belum tentu bakal terulang kembali dalam berpuluh atau malah bahkan hingga beratus tahun lagi. Sumber: NASA, 2014.

Bukan Topan Meteor

Lewat sejumlah observasi termasuk dengan teleskop landasbumi Spitzer, kini diketahui bahwa inti komet Siding-Spring tidaklah sebesar 50 kilometer melainkan hanya berdiameter 700 meter saja. Ia juga tergolong cukup aktif. Per 28 Januari 2014 diketahui inti komet Siding-Spring menyemburkan sedikitnya 100 kilogram debu dalam setiap detiknya. Pada hari-hari selanjutnya produksi debu ini diduga menguat, seiring kian memendeknya jarak antara inti komet dengan Matahari sehingga intensitas sinar Matahari yang diterima permukaan inti komet pun kian bertambah. Sehingga kian banyak pula butir-butir es dan bekuan senyawa volatil (mudah menguap) yang tersublimasi. Gas-gas yang terproduksi awalnya terakumulasi dalam cebakan-cebakan bawah permukaan, untuk kemudian tersembur keluar ke lingkungan sekitar begitu tekanannya mencukupi. Semburan gas dari inti komet juga mengangkut partikel-partikel material mulai dari seukuran debu hingga sebesar bongkah.

Gambar 3. Contoh hujan meteor berintensitas tinggi, dalam hal ini Leonids 1998, seperti diamati dari Bratislava (Slowakia) pada 1998. Selempang galaksi Bima Sakti terlihat jelas di latar belakang. Pemandangan yang mirip bakal terlihat di Mars kala hujan meteor Siding-Spring mengguyur pada 20 Oktober 2014. Sumber: NASA, 1998.

Melintas-dekatnya komet Siding-Spring dengan planet Mars bakal membuat partikel-partikel material inti komet khususnya yang berukuran debu mikroskopis melaju ke arah planet merah itu pada kecepatan 56 km/detik sebagai meteoroid. Hujan meteor pun tak terhindarkan. Namun terungkapnya fakta ukuran inti komet Siding-Spring mengubah prakiraan besarnya jumlah meteor yang memasuki atmosfer Mars setiap jamnya secara dramatis. Kala ukuran inti komet masih dianggap sebesar 50 kilometer, Vaubaillon dkk meramalkan Mars akan diguyur hujan meteor Siding-Spring teramat deras. Intensitasnya, yakni nilai ZHR (zenith hourly rate), diperkirakan bakal sebesar 195 hingga 4.750 juta meteor per jam! Sebagai pembanding, hujan meteor terbesar di Bumi pun (yakni Leonid 1966) memiliki intensitas ‘hanya’ sejuta meteor dalam setiap jamnya. Dengan prediksi tersebut, tak heran jika Vaubaillon mengapungkan istilah ‘topan meteor’ bagi duet Mars dan Siding-Spring itu.

Namun pasca observasi Spitzer, prediksi ‘topan meteor’ itu pun luruh dengan sendirinya. Dengan dimensi inti komet hanya seukuran 700 meter, hujan meteor yang bakal menerpa planet Mars diprediksikan berintensitas jauh lebih kecil pula. Yakni sekitar 1.500 meteor per jam seperti disimulasikan oleh Peterson. Dengan begitu hujan meteor Siding-Spring di Mars masih lebih deras ketimbang, katakanlah, hujan meteor Perseids maupun Geminids di Bumi kita (100-an meteor per jam). Hanya badai meteor Leonids 1999 saja yang mengunggulinya. Karena melebihi ambang batas 1.000 meteor per jamnya, maka hujan meteor Siding-Spring di Mars ini bolehlah disebut sebagai ‘badai meteor.’

Gambar 4. Salah satu hasil kajian NASA tentang potensi hujan meteor di Mars seiring mendekatnya komet Siding-Spring. Kiri: planet Mars tersapu debu mikroskopis komet Siding-Spring meski tidak dalam intensitas terbesar. Kanan: prakiraan jumlah hujan meteor Siding-Spring (CSS) di Mars (ellips merah), dibandingkan dengan beberapa hujan meteor di Bumi seperti Perseids (ellips hitam). Hujan meteor Perseids berintensitas sekitar 100 meteor/jam, sementara hujan meteor Siding-Spring diprakirakan bakal mencapai 1.500 meteor/jam. Sumber: NASA, 2014.

Aurora

Imbas menarik lainnya yang bakal dialami planet Mars adalah ketampakan aurora di langit Mars untuk waktu tertentu. Aurora di Mars sejatinya bukan hal yang baru. Ia sudah terdeteksi semenjak 2005 melalui wahana antariksa Mars Express yang dioperasikan European Space Agency (ESA). Seperti halnya di Bumi, aurora di Mars merupakan efek dari tersekapnya partikel-partikel bermuatan listrik dari antariksa, khususnya proton dan elektron dari Matahari, oleh medan magnet Mars. Selagi ion dan elektron diarahkan garis-garis gaya magnet ke tubuh planet Mars, mereka bakal berbenturan dengan atom-atom dalam atmosfer atas Mars. Sehingga terjadi emisi foton cahaya tertentu yang terlihat sebagai aurora.

Salah satu kekhasan Mars terletak pada geometri medan magnetnya yang unik. Tak seperti di Bumi yang garis-garis gaya magnetnya bersumber dari kutub-kutub geomagnet dan membentuk magnetosfer, medan magnet Mars amat sangat lemah. Magnetosfer Mars sudah lama lenyap, kemungkinan semenjak bermilyar tahun silam. Kini yang masih tersisa hanyalah titik-titik tertentu di kerak Mars yang memancarkan garis-garis gaya magnetnya sendiri-sendiri dengan geometri mirip payung. Ada ratusan titik seperti itu di planet merah ini.

Bagaimana respon medan magnet Mars yang unik tersebut terhadap mendekatnya komet Siding-Spring? Semburan gas beserta partikel material inti komet menyusun sejenis atmosfer temporer menyelubungi inti komet yang dikenal sebagai kepala komet (coma). Penyinaran Matahari dan faktor-faktor lain membuat sebagian atom dalam coma terlucuti elektronnya. Sehingga terbentuklah plasma, campuran antara ion-ion dan elektron-elektron bebas, dalam coma. Per 28 Januari 2014, observasi menunjukkan dimensi coma Siding-Spring adalah 19.300 kilometer. Namun seiring kian intensifnya semburan gas dan debu kala komet kian mendekat ke Matahari, ukuran coma Siding-Spring pun turut membesar. Saat tiba di titik terdekatnya dengan Mars, dimensi coma Siding-Spring diperkirakan telah meraksasa hingga sepuluh kali lipat diameter planet Mars, atau hingga sebesar 70.000 kilometer. Praktis kala komet berada di titik terdekatnya ke Mars, segenap tubuh planet merah itu akan ‘tercelup’ ke dalam coma Siding-Spring hingga berjam-jam lamanya.

Pada situasi itu, plasma dalam coma Siding-Spring berpotensi berinteraksi dengan atmosfer dan medan magnet unik Mars. Banjir ion dan elektron dari coma Siding-Spring ke titik-titik pemancar medan magnet di Mars diprediksi bakal menghasilkan fenomena aurora yang spektakuler. Seberapa besar auroranya? Hal itulah yang ingin kita ketahui.