Musim Panas Yang Dingin di Neptunus

Musim panas di Neptunus ternyata justru makin dingin sementara di kutub selatan terjadi peningkatan temperatur yang makin hangat!

Aneh? Para astronom pun berpikir demikian.

Neptunus yang dipotret oleh VLT dan Teleskop Hubble. Kredit: ESO/P. Weilbacher (AIP)/NASA, ESA, and M.H. Wong and J. Tollefson (UC Berkeley)

Musim di Neptunus

Neptunus. Planet ke-8 di Tata Surya. Planet ini berada pada jarak 30,07 AU atau 4,5 miliar km dari Matahari! Lokasi yang sedemikian jauh tentu membuat Neptunus juga sangat dingin. Temperatur di Neptunus berkisar antara -218ºC sampai dengan -200ºC. Tak mengherankan jika Neptunus dikategorikan planet es.

Meskipun sangat dingin, Neptunus juga punya musim seperti di Bumi. Planet ini mengalami 4 musim akibat dari kemiringan sumbu Neptunus sebesar 29º. Tapi, berbeda dengan Bumi yang satu musimnya hanya tiga bulan. Satu musim di Neptunus itu panjangnya 40 tahun! Ini karena Neptunus memerlukan waktu 165 tahun untuk mengelilingi Matahari.

Seperti di Bumi, musim di Neptunus juga meliputi musim panas dan musim dingin serta musim transisi yakni musim semi dan musim gugur. Hasil pengamatan Hubble memperlihatkan terjadinya peningkatan kecerlangan pada Neptunus yang sudah terdeteksi sejak tahun 1980-an. Peningkatan kecerlangan ini terkait erat dengan terjadinya perubahan musim di Neptunus.

Perubahan Temperatur

Pada tahun 2005, Neptunus sudah memasuki musim panas dan tentu saja belum akan berakhir dengan segera. Ketika musim panas, kita tentu mengharapkan terjadinya peningkatan suhu jadi lebih hangat/panas. Tentu saja hangat atau panas di Neptunus masih tetap dingin.

Yang mengejutkan, hasil pengamatan selama 17 tahun memperlihatkan kalau musim panas di Neptunus justru semakin dingin, karena temperatur global mengalami penurunan. Tapi, di kutub selatan Neptunus justru terjadi peningkatan temperatur menjadi lebih hangat.

Perubahan ini tentunya bukan yang diharapkan para ilmuwan. Mereka justru berharap melihat peningkatan temperatur sejak awal musim panas di belahan selatan. Yang terjadi bukannya menghangat justru jadi lebih dingin.

Hasil ini diperoleh dari hampir 100 citra termal-inframerah yang diambil selama 17 tahun. Tujuan pencitraan ini untuk memperoleh gambaran umum temperatur global di Neptunus saat musim panas.

Ternyata, temperatur global bukan meningkat melainkan turun 8º C selama 2003 – 2018. Sementara itu, temperatur di kutub selatan justru meningkat 11º C selama dua tahun dari 2018-2020. Vorteks di kutub selatan Neptunus memang hangat. Akan tetapi, perubahan suhu yang cepat itu belum pernah diamati sebelumnya.

Penyebabnya juga belum diketahui. Bisa saja perubahan temperatur yang signifikan ini terjadi akibat perubahan pada komposisi kimia stratosfer Neptunus, atau bisa juga akibat pola cuaca acak dan siklus Matahari.

Data yang ada belum bisa memberi jawaban karena hanya mencakup setengah musim Neptunus, atau kurang dari 20 tahun. Untuk bisa memahami apa yang terjadi, diperlukan data pengamatan untuk jangka waktu yang lebih panjang.

Pengamatan

Para astronom bisa mengetahui perubahan temperatur di Neptunus setelah melakukan pengamatan dengan kamera termal yang menangkap cahaya inframerah dari objek. Data diperoleh dari pengamatan dengan instrumen VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed (VISIR) yang dipasang pada Very Large Telescope (VLT) di gurun Atacama, Chile, Teleskop Antariksa Spitzer, Teleskop Gemini Selatan di Chile, serta data Teleskop Subaru, Teleskop Keck, dan Teleskop Gemini Utara, di Hawai’i.

Untuk menghindari interferensi, instrumen yang digunakan untuk melakukan pengamatan didinginkan terlebih dahulu. VISIR pada VLT didinginkan sampai suhu -244ºC sedangkan detektornya didinginkan sampai -264ºC!

Untuk analisis data, para astronom menggabungkan semua citra Neptunus selama dua dekade terakhir dan menginvestigasi cahaya yang dipancarkan oleh lapisan stratosfer Neptunus. Dengan cara ini para astronom membuat citra global temperatur Neptunus dan fluktuasi perubahannya selama musim panas di selatan.

Pengamatan lanjutan untuk menyingkap misteri perubahan temperatur di Neptunus ini akan dilakukan dengan Extremely Large Telescope (ELT) yang sedang dibangun. Selain itu untuk pemetaan komposisi kimia dan temperatur di atmosfer Neptunus juga akan dilakukan dengan Teleskop Antariksa James Webb.