Pemetaan baru dari atmosfer atas planet raksasa itu mengungkapkan kemungkinan alasan mengapa begitu panas – Sains Terkini

Lapisan atas di atmosfer raksasa gas – Saturnus, Jupiter, Uranus dan Neptunus – panas, seperti halnya Bumi. Tapi tidak seperti Bumi, Matahari terlalu jauh dari planet-planet luar ini untuk memperhitungkan suhu tinggi. Sumber panas mereka telah menjadi salah satu misteri besar sains planet.

Analisis baru data dari pesawat ruang angkasa Cassini NASA menemukan penjelasan yang layak untuk apa yang menjaga lapisan atas Saturnus, dan mungkin raksasa gas lainnya, begitu panas: aurora di kutub utara dan selatan planet. Arus listrik, dipicu oleh interaksi antara angin matahari dan partikel bermuatan dari bulan Saturnus, memicu aurora dan memanaskan atmosfer atas. (Seperti halnya cahaya utara Bumi, mempelajari aurora memberi tahu para ilmuwan apa yang terjadi di atmosfer planet ini.)

Karya yang diterbitkan hari ini di Nature Astronomy, adalah pemetaan yang paling lengkap dari suhu dan kepadatan atmosfer atas raksasa gas – sebuah wilayah yang kurang dipahami.


"Memahami dinamika benar-benar membutuhkan pandangan global. Dataset ini adalah pertama kalinya kami dapat melihat atmosfer atas dari kutub ke kutub sambil juga melihat bagaimana perubahan suhu dengan kedalaman," kata Zarah Brown, penulis utama studi ini. dan seorang mahasiswa pascasarjana di University of Arizona Lunar and Planetary Laboratory.

Dengan membangun gambaran lengkap tentang bagaimana panas bersirkulasi di atmosfer, para ilmuwan lebih mampu memahami bagaimana arus listrik auroral memanaskan lapisan atas atmosfer Saturnus dan menggerakkan angin. Sistem angin global dapat mendistribusikan energi ini, yang pada awalnya disimpan di dekat kutub menuju daerah khatulistiwa, memanaskannya hingga dua kali suhu yang diharapkan dari pemanasan matahari saja.

"Hasilnya sangat penting bagi pemahaman umum kita tentang atmosfer atas planet dan merupakan bagian penting dari warisan Cassini," kata rekan penulis studi Tommi Koskinen, anggota tim Cassograph's Ultraviolet Imaging Spectograph. "Mereka membantu menjawab pertanyaan mengapa bagian paling atas dari atmosfer begitu panas, sedangkan bagian atmosfer lainnya – karena jarak yang jauh dari Matahari – dingin."

Dikelola oleh Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan, Cassini adalah pengorbit yang mengamati Saturnus selama lebih dari 13 tahun sebelum kehabisan pasokan bahan bakarnya. Misi itu menceburkannya ke atmosfer planet pada September 2017, sebagian untuk melindungi bulannya Enceladus, yang ditemukan Cassini mungkin memiliki kondisi yang cocok untuk kehidupan. Tetapi sebelum terjun, Cassini melakukan 22 orbit Saturnus, sebuah tur terakhir yang disebut Grand Finale.

Itu selama Grand Finale bahwa data kunci dikumpulkan untuk peta suhu baru atmosfer Saturnus. Selama enam minggu, Cassini mengincar beberapa bintang terang di rasi bintang Orion dan Canis Major ketika mereka melewati Saturnus. Ketika pesawat ruang angkasa mengamati bintang-bintang terbit dan terbenam di belakang planet raksasa itu, para ilmuwan menganalisis bagaimana cahaya bintang berubah ketika melewati atmosfer.

Mengukur seberapa padat atmosfer memberi para ilmuwan informasi yang mereka butuhkan untuk menemukan suhu. Kepadatan berkurang dengan ketinggian, dan laju penurunan tergantung pada suhu. Mereka menemukan bahwa temperatur memuncak di dekat aurora, menunjukkan bahwa arus listrik auroral memanaskan atmosfer atas.

Pengukuran kepadatan dan suhu bersama-sama membantu para ilmuwan mengetahui kecepatan angin. Memahami atmosfer atas Saturnus, tempat planet bertemu ruang, adalah kunci untuk memahami cuaca ruang angkasa dan dampaknya terhadap planet-planet lain di tata surya kita dan exoplanet di sekitar bintang lain.


"Meskipun ribuan exoplanet telah ditemukan, hanya planet-planet di tata surya kita yang dapat dipelajari dalam detail seperti ini. Terima kasih kepada Cassini, kita memiliki gambaran yang lebih rinci tentang atmosfer atas Saturnus saat ini daripada planet raksasa lain di alam semesta , "Kata Brown.

Misi Cassini-Huygens adalah proyek kerja sama NASA, Badan Antariksa Eropa dan Badan Antariksa Italia. Laboratorium Jet Propulsion NASA, atau JPL, sebuah divisi Caltech di Pasadena, mengelola misi untuk Direktorat Misi Sains NASA di Washington. JPL merancang, mengembangkan dan merakit pengorbit Cassini.

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Arizona. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.