Mengungkap Suhu di Atmosfer Neptunus, Lebih Dingin Dari yang Kita Duga

By Ricky Jenihansen, Jumat, 22 April 2022 | 11:00 WIB
Neptunus dilihat dari Voyager 2, ditangkap pada Agustus 1989. Lapisan atmosfer tepat di atas lapisan cuaca aktif Neptunus telah turun sekitar 8 derajat celcius (14 derajat fahrenheit) antara tahun 2003 dan 2018. (NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill)

 

Nationalgeographic.co.id—Penelitian baru yang dipimpin oleh ilmuwan luar angkasa di University of Leicester telah mengungkapkan bagaimana suhu di atmosfer Neptunus secara tak terduga berfluktuasi selama dua dekade terakhir. Laporan tersebut telah dipublikasikan di The Planetary Science Journal dengan judul "Subseasonal Variation in Neptune's Mid-infrared Emission" baru-baru ini.

Pada penelitian tersebut, para tim peneliti internasional, termasuk ilmuwan dari Leicester dan Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA menggunakan pengamatan dalam panjang gelombang inframerah-termal di luar spektrum cahaya tampak. Pengamatan tersebut secara efektif dapat merasakan panas yang dipancarkan dari atmosfer planet.

Tim peneliti menggabungkan semua gambar inframerah termal Neptunus yang ada yang dikumpulkan dari beberapa observatorium selama hampir dua dekade. Ini termasuk Teleskop Sangat Besar Observatorium Eropa Selatan dan teleskop Gemini Selatan di Chili, bersama dengan Teleskop Subaru, Teleskop Keck, dan teleskop Gemini Utara, semuanya di Hawai'i, dan spektrum dari Teleskop Luar Angkasa Spitzer NASA.

Dengan menganalisis data, para peneliti dapat mengungkapkan gambaran yang lebih lengkap tentang tren suhu Neptunus daripada sebelumnya. Suhu di Neptunus ternyata lebih dingin dari yang kita duga selama ini.

Namun yang mengejutkan para peneliti, kumpulan data kolektif ini menunjukkan penurunan kecerahan termal Neptunus sejak pencitraan termal yang andal dimulai pada tahun 2003. Hal itu menunjukkan bahwa suhu rata-rata global di stratosfer Neptunus, lapisan atmosfer tepat di atas lapisan cuaca aktif Neptunus telah turun sekitar 8 derajat celcius (14 derajat fahrenheit) antara tahun 2003 dan 2018.

Pengamatan inframerah termal dan cahaya tampak dari Neptunus. (Michael Roman/NASA/ESA/STSci/M.H. Wong/L.A. Sromovsky/P.M. Fry)

Dr Michael Roman, Postdoctoral Research Associate di University of Leicester dan penulis utama makalah tersebut, mengatakan bahwa perubahan tersebut tidak terduga. "Karena kami telah mengamati Neptunus selama awal musim panas selatan, kami memperkirakan suhu perlahan-lahan tumbuh lebih hangat, bukan lebih dingin," kata Roman dalam rilis media University of Leicester.

Neptunus memiliki kemiringan sumbu, sehingga mengalami musim, sama seperti Bumi. Namun, mengingat jaraknya yang sangat jauh dari Matahari, Neptunus membutuhkan waktu lebih dari 165 tahun untuk menyelesaikan orbit di sekitar bintang induknya. Hal itu menyebabkan musimnya berubah perlahan, masing-masing berlangsung lebih dari 40 tahun Bumi.

Dr Glenn Orton, Ilmuwan Riset Senior di JPL dan rekan penulis studi ini, mencatat bahwa data mereka mencakup kurang dari setengah musim Neptunus. "Jadi tidak ada yang mengharapkan untuk melihat perubahan besar dan cepat," kata Orton.

Perubahan suhu di di Neptunus dilihat berdasarkan kecerahan termal-inframerah Neptunus di atmosfer Neptunus (Michael Roman/NASA/JPL/Voyager-ISS/Justin Cowart)

Namun, di kutub selatan Neptunus, data mengungkapkan perubahan dramatis yang berbeda dan mengejutkan. Kombinasi pengamatan dari Gemini Utara pada 2019 dan Subaru pada 2020 mengungkapkan bahwa stratosfer kutub Neptunus menghangat sekitar 11 derajat celsius antara 2018 dan 2020.

Hal tersebut membalikkan tren pendinginan rata-rata global sebelumnya. Pemanasan kutub seperti itu belum pernah diamati di Neptunus sebelumnya. Penyebab perubahan suhu stratosfer yang tak terduga ini saat ini tidak diketahui, dan hasilnya menantang pemahaman para ilmuwan tentang variabilitas atmosfer Neptunus.

"Variasi suhu mungkin terkait dengan perubahan musiman dalam kimia atmosfer Neptunus, yang dapat mengubah seberapa efektif atmosfer mendingin," Roman menjelaskan.

   

Baca Juga: Studi Terbaru Ungkap Kejutan Pemanasan Global pada Planet Neptunus

 Baca Juga: Ratusan Objek Kosmis dengan Orbit Aneh Ditemukan di Luar Neptunus

 Baca Juga: Eksplorasi Venus Hingga Neptunus, Ini Empat Misi NASA Berikutnya

 Baca Juga: Gambar dari Teleskop Luar Angkasa Ungkap Cuaca di Uranus dan Neptunus

  

"Tetapi variabilitas acak dalam pola cuaca atau bahkan respons terhadap siklus aktivitas matahari 11 tahun mungkin juga berpengaruh."

Siklus matahari 11 tahun yang ditandai dengan variasi periodik dalam aktivitas Matahari dan bintik matahari sebelumnya telah disarankan untuk mempengaruhi kecerahan tampak Neptunus. Dan studi baru mengungkapkan kemungkinan tersebut, tetapi tentatif, korelasi antara aktivitas matahari, suhu stratosfer, dan jumlah awan cerah terlihat di Neptunus.

Pengamatan lanjutan dari suhu dan pola awan diperlukan untuk menilai lebih lanjut kemungkinan hubungan di tahun-tahun mendatang.

Jawaban atas misteri ini mungkin akan lebih banyak lagi didapat dari James Webb Space Telescope (JWST), yang akan mengamati kedua raksasa es, Uranus dan Neptunus, akhir tahun ini.

Leigh Fletcher, Profesor Ilmu Planet di University of Leicester akan memimpin pengamatan tersebut dengan alokasi waktu dari rangkaian instrumen JWST.

"Sensitivitas yang luar biasa dari instrumen inframerah-tengah teleskop ruang angkasa, MIRI, akan memberikan peta kimia dan suhu baru yang belum pernah terjadi sebelumnya di atmosfer Neptunus, membantu mengidentifikasi sifat perubahan baru-baru ini dengan lebih baik," kata Profesor Fletcher, juga rekan penulis dalam penelitian ini.