Pusaran Angin Stratosferik Jupiter, Monster Meteorologi di Tata Surya

Ada pusaran angin kencang yang bergerak dengan kecepatan 1450 km/jam pada area dekat kutub Jupiter.

Angin kencang di lapisan stratosferik pada area kutub selatan Jupiter. Kredit: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Angin kencang di lapisan stratosferik pada area kutub selatan Jupiter. Kredit: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Angin kencang pada lapisan tengah atmosfer Jupiter yang kita kenal sebagai stratosfer, berhasil diukur secara langsung dengan teleskop radio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) di Chili.

Jupiter. Planet gas raksasa yang juga planet terbesar di Tata Surya ini disusun oleh gas hidrogen dan helium, dan sejumlah kecil unsur lainnya. Planet ini tidak memiliki permukaan padat seperti halnya Bumi. Semakin jauh ke dalam Jupiter, temperatur dan tekanan semakin meningkat sehingga hidrogen dan helium berkondensasi jadi cairan.

Lapisan gas yang demikian tebal inilah yang kita kenal sebagai lapisan atmosfer Jupiter. Mirip Bumi, Jupiter punya beberapa lapisan atmosfer. Paling bawah ada lapisan troposfer yang kaya awan dan kabut. Setelah itu ada lapisan stratosfer, termosfer, dan eksosfer. 

Angin Stratosferik Jupiter

Fitur angin yang paling mudah dikenali adalah pita merah dan putih yang merupakan pusaran awan gas yang bergerak.  Nah, pergerakan awan inilah yang digunakan oleh para astronom untuk mengetahui dan mengukur keberadaan angin pada lapisan atmosfer Jupiter. Pusaran angin yang paling mudah dikenali dari Jupiter adalah Bintik Merah Raksasa di selatan ekuator Jupiter. Pada area inilah terjadi badai yang tidak pernah berakhir sejak pertama kali ditemukan. 

Sementara itu, angin kencang pada lapisan teratas atmosfer Jupiter diduga punya keterkaitan dengan kemunculan aurora di kutub Jupiter. Pada lapisan ini memang ada angin kencang yang kecepatannya diduga makin berkurang saat makin mendekati lapisan stratosfer. 

Yang masih jadi misteri adalah lapisan atmosfer di tengah atau yang dikenal sebagai lapisan stratosfer. Tidak ada awan yang bisa dijadikan acuan untuk mengetahui dan mengukur kecepatan angin di lapisan ini. 

Tapi, ada kabar baik.

Efek dari tabrakan komet pada tahun 1994 berhasil menyingkap keberadaan angin di lapisan stratosfer Jupiter. Bahkan kecepatan angin berhasil diukur!

Makhluk Meteorologi Berbahaya 

Tabrakan komet Shoemaker-Levy 9 pada bulan Juli 1994 yang dipotret oleh teleskop 2,2 meter MPG/ESO. Kredit: ESO
Tabrakan komet Shoemaker-Levy 9 pada bulan Juli 1994 yang dipotret oleh teleskop 2,2 meter MPG/ESO. Kredit: ESO

Angin kencang pada lapisan stratosfer ini diamati oleh teleskop radio ALMA. Rupanya, tabrakan komet Shoemaker-Levy 9 pada tahun 1994 menghasilkan molekul baru di lapisan stratosfer Jupiter.

Salah satu molekul yang terbentuk dan berhasil dilacak adalah hidrogen sianida. Molekul ini terus bergerak akibat arus angin kencang yang terjadi di lapisan stratosfer. Lebih tepatnya, para astronom yang dipimpin oleh Thibault Cavalié dari Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Perancis, melacak pergerakan jet atau aliran angin yang bergerak dengan kecepatan sangat tinggi dalam wilayah sempit di atmosfer.

Hasilnya ternyata cukup spektakuler. 

Aliran jet pada lapisan stratosfer atau lebih tepatnya di bawah aurora di area kutub bergerak dengan kecepatan 400 meter per detik atau 1450 km per jam. Kecepatan ini melampaui kecepatan maksimum badai di Bintik Merah Raksasa yakni 460 – 680 km/jam.

Diduga, aliran jet ini bergerak dalam pusaran yang ukurannya bisa mencapai empat kali ukuran Bumi dengan ketinggian 900 km. Jika terbukti merupakan pusaran, maka ini adalah peristiwa meteorologi unik sekaligus menakutkan di Tata Surya. 

Tak percaya? Coba bayangkan berada di tengah pusaran tornado. Dan ini kecepatan anginnya tiga kali tornado yang ada di Bumi. 

Hasil pengamatan ALMA jelas memperlihatkan bahwa dugaan awal kalau kecepatan angin di area kutub Jupiter akan berkurang saat makin mendekati stratosfer justru terbukti sebaliknya. Ada angin yang luar biasa kencang di area ini. 

Ternyata, angin kencang yang berhasil diamati dan diukur bukan hanya di kutub-kutub planet. Pada lapisan stratosfer di area ekuator Jupiter pun ada angin kencang yang bergerak dengan kecepatan 600 km per jam! 

Deteksi Angin Jupiter dengan Efek Doppler

Keberhasilan pengukuran kecepatan angin di Jupiter merupakan hasil pengamatan dengan 42 antena teleskop radio ALMA. Jadi, ALMA mengamati pergerakan molekul hidrogen sianida di lapisan stratosfer Jupiter. Dari data ini, para astronom menganalisis perubahan kecil pada frekuensi pancaran radio oleh molekul. Perubahan frekuensi ini terjadi akibat angin yang ada pada area tersebut. 

Dari perubahan frekuensi pancaran radio inilah kecepatan angin bisa dihitung. Mirip seperti kita bisa mengetahui kecepatan kereta api dari perubahan frekuensi peluit kereta.  

Ditulis oleh

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.

Tulis komentar dan diskusi...