Misi Juno: Delapan Perijove Kemudian

Telah enam belas purnama berlalu (termasuk dua gerhana bulan total!) semenjak tulisan terakhir langitselatan tentang misi Juno. Selama itu pula, Wahana Juno telah menyelesaikan delapan perijove atau delapan putaran terbang lintas di atas planet Jupiter.

Tentunya, banyak sekali informasi yang telah dikumpulkan dan dipublikasikan oleh National Aeronautics and Space Administration (NASA). Satu tulisan tentunya tidak akan mampu memberikan seluruh detailnya. Namun tulisan ini akan mencoba merangkum temuan Juno dalam setahun terakhir.

Bintik Merah Raksasa (BMR)

Pergerakan awan pada Bintik Merah Raksasa Jupiter dari foto yang dihasilkan oleh Misi Juno. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstadt/Justin Cowart
Pergerakan awan pada Bintik Merah Raksasa Jupiter dari foto yang dihasilkan oleh Misi Juno. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstadt/Justin Cowart

Sebagai fitur paling terkenal dari planet Jupiter, terbang lintas Juno di atasnya tentunya sangat ditunggu-tunggu. Juno melakukan terbang lintas di atas Bintik Merah Raksasa pada perijove ketujuh tanggal 11 Juli 2017.

Bintik Merah Raksasa adalah sistem badai di atmosfer Jupiter. Berwarna dasar merah-oranye, badai ini berukuran 10.159 mil (16.350 Kilometer, kurang lebih 1,3 kali diameter Bumi), per 3 April 2017. Posisi BMR berdasarkan garis bujur terus berubah-ubah mengikuti pergerakan atmosfer karena rotasi Jupiter, namun posisi garis lintangnya relatif stabil pada 22° Lintang Selatan (LS). Karena posisinya yang berada di belahan selatan, arah putaran badai ini belawanan dengan arah jarum jam.

Berdasarkan pengukuran instrumen Microwave Radiometer (MWR), para ilmuwan menyatakan BMR menembus hingga kedalaman 200 mil (300 Km) ke dalam atmosfer Jupiter. Pengukuran ini juga menunjukkan bahwa bagian dasar BMR (di bawah atmosfer, mendekati permukaan Jupiter) memiliki temperatur yang lebih tinggi daripada di permukaan atmosfer. Perbedaan temperatur inilah yang menjadi ‘tenaga’ yang mendorong pergerakan atmosfer sehingga menjadi badai di permukaan. Mekanisme ini sama dengan mekanisme yang menimbulkan angin dan badai di permukaan Bumi.

Mekanisme yang menyebabkan badai di Jupiter dari data Microwave Radiometer. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI
Mekanisme yang menyebabkan badai di Jupiter dari data Microwave Radiometer. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI

Apakah ada di antara pembaca yang bertanya mengapa laporan dimensi BMR di atas juga menyertakan tanggal? Hal ini terkait dengan sejarah dimensi Bintik Merah Raksasa sejak awal deteksinya.

BMR dideteksi pertama kali pada tahun 1831, dan mulai dimonitor tahun 1878. Meski demikian, para ilmuwan menduga BMR telah ada selama 350 tahun. Pada abad 19, ukuran BMR jauh lebih besar dari dua kali diameter Bumi (Encyclopaedia Britannica menyatakan ukurannya sekitar 30,000 mil atau 48,000 Km). Ketika wahana Voyager 1 dan 2 melintasi Jupiter pada tahun 1979, BMR memiliki ukuran 14,500 mil (23,000 km), sekitar dua kali diameter Bumi. Pengukuran pada 3 April 2017 menunjukkan ukurannya yang hanya tinggal 1,3 kali diameter Bumi. Kesimpulannya? BMR menyusut!!

Kita tentunya pernah mendengar peribahasa “badai pasti berlalu”. Apakah BMR juga akan hilang suatu hari nanti? Bisa jadi. Namun hingga saat ini, nasib BMR di masa depan masih menjadi perdebatan di kalangan para ilmuwan. Kita tunggu saja perkembangan selanjutnya!

Sambil menunggu, silakan menikmati video terbang di atas BMR ini:

Atmosfer dan Medan Gravitasi Jupiter

Foto-foto planet Jupiter selalu menampakkan garis-garis Zona (garis-garis terang) dan Sabuk (garis berwarna gelap) dengan pola angin melingkar-lingkar mirip batik yang cantik. Meskipun artistik, hal ini tetap menjadi misteri bagi para ilmuwan. Seberapa dalamkah pola-pola ini bertahan? Apakah hanya di permukaan? Atau menembus hingga ke inti planet? Atau lainnya?

Untuk menjawab pertanyaan itu, Juno melakukan pengukuran medan gravitasi Jupiter dalam terbang lintasnya di atas Jupiter. Data medan gravitasi ini akan digunakan untuk menentukan kedalaman atmosfer Jupiter. Sebenarnya, apa hubungan antara medan gravitasi dan kedalaman atmosfer?

Kolom Tekanan Atmosfer. Kredit: Judd Curran
Kolom Tekanan Atmosfer. Kredit: Judd Curran

Di Bumi, udara yang berada di permukaan Bumi mengalami gaya gravitasi yang besar dan juga menerima berat udara yang ada di atasnya (yang juga mengalami gaya gravitasi). Akibatnya, udara permukaan ini menjadi rapat (densitas tinggi) dan memiliki tekanan yang tinggi juga apabila dibandingkan dengan udara di pegunungan, misalnya. Setiap variasi densitas/kerapatan udara memiliki tanda gravitasi yang khas. Dengan mengukur tanda gravitasi ini, para ilmuwan dapat memperkirakan kedalaman atmosfer.

Konsep inilah yang digunakan untuk memperkirakan kedalaman atmosfer Jupiter, tempat di mana dinamika cuaca Jupiter seperti angin dan badai terjadi.

Pengukuran menunjukkan bahwa secara umum, medan gravitasi Jupiter cukup merata (simetris). Hal ini disebabkan oleh rotasinya yang sangat cepat. Namun, Juno mendeteksi adanya asimetri atau ketidakmerataan medan gravitasi Jupiter pada arah Utara-Selatan (Asimetri Utara-Selatan), termasuk di dalam sistem Zona dan Sabuk.

Apa yang menyebabkan asimetri ini? Para ilmuwan menemukan bahwa asimeteri ini disebabkan adanya aliran massa gas yang sangat besar namun tidak merata di dalam atmosfer dan interior Jupiter. Data Juno merefleksikan adanya aliran massa gas dari kedalaman sekitar 1864 mil (3000 Km). Sungguh angka yang sangat fantastis! Tidaklah mengherankan kalau atmosfer Jupiter mewakili 1% massa planet, dibandingkan dengan atmosfer Bumi yang hanya mewakili sepersejuta massa bumi.

Juno juga menemukan adanya aliran angin Jet Stream di bawah Zona dan Sabuk Jupiter. Sebagaimana Zona dan Sabuk yang memiliki arah yang berlawanan, demikian pula jet stream di bawahnya. Sistem jet stream ini berbentuk serupa silinder atau pipa yang menembus hingga kedalaman 1864 mil (3000Km) sebagaimana diindikasikan oleh medan gravitasi Jupiter.

Kira-kira, bagaimana interior Jupiter di kedalaman lebih dari 3000 Km itu? Para ilmuwan menemukan bahwa di kedalaman lebih dari 3000 Km interior jupiter terdiri dari campuran hidrogen dan helium cair (akibat tekanan Jupiter yang sangat besar) yang bergerak sebagai benda padat. Mengaitkan temuan ini dengan temuan Juno lainnya, para ilmuwan mengindikasikan bahwa inti Jupiter tidaklah sebesar yang diduga sebelumnya dan tidak memiliki batasan yang jelas. Data yang tersedia sejauh ini mengindikasikan bahwa Jupiter memiliki inti cair (dilute core) dengan unsur-unsur berat larut di dalam hidrogen. Campuran ini mengembang dan mengisi sebagian interior Jupiter.

Para ilmuwan berharap, informasi medan gravitasi, jet stream, atmosfer dan interior Jupiter yang tersedia saat ini dan di masa yang akan datang (dari terbang lintas Juno selanjutnya) dapat memecahkan misteri struktur, massa, dan asal-usul Jupiter.

Ditulis oleh

Ni Nyoman Dhitasari

Ni Nyoman Dhitasari

Berlatar belakang pendidikan Teknik Lingkungan dan musik (piano), Dhita telah jatuh cinta pada dunia Astronomi sejak kecil, terutama Astronomi Budaya. Astronomi telah menjadi hobby utamanya hingga saat ini. Dhita adalah seorang guru piano dan pianis di Denver, Amerika Serikat, dan sempat aktif sebagai tenaga sukarela di Denver Museum of Nature and Science (DMNS), bagian Space Odyssey.

Tulis komentar dan diskusi...