Bila Mars Diterpa Badai Meteor Spektakuler

Ia berdiri di tempat yang tepat di permukaan planet Mars pada Minggu 19 Oktober 2014 Tarikh Umum (TU) lalu, tentu saja dengan peralatan pendukung kehidupan yang memadai. Begitu Matahari merembang petang, segera ia dibuat terkesiap oleh pemandangan menakjubkan di langit Mars. Ada sebintik cahaya yang taktegas namun terang, lebih benderang ketimbang planet Venus yang pernah disaksikannya saat dilihat dari Bumi. Begitu langit kian menggelap, badai seakan-akan mengguyur dari langit. Namun bukan air yang dicurahkan darinya, melainkan titik-titik cahaya yang melesat cepat saling berkejaran dan susul menyusul sebagai meteor demi meteor. Ribuan meteor seakan membanjir langit malam Mars saat itu dalam setiap jamnya. Dalam beberapa jam kemudian badai meteor ini mereda. Namun di hari berikutnya, kala Matahari kembali terbenam di tempatnya berdiri, langit Mars menyajikan pemandangan menakjubkan lainnya dalam rupa cahaya kekuning-kuningan aneh yang menyemburat di ufuk. Ini mirip dengan panorama semburat cahaya senja yang tak biasa di Bumi, yang pernah terdokumentasikan pasca letusan dahsyat gunung berapi seperti Letusan Krakatau 1883 dan Letusan Pinatubo 1991.

Gambar 1. Sebuah ilustrasi dari Robert King yang menggambarkan langit malam Mars di lokasi pendaratan robot Curiosity dipenuhi ribuan meteor perjamnya sebagai imbas dari melintas-dekatnya komet Siding-Spring. Badai meteor tersebut memang sungguh-sungguh terjadi, namun tak ada seorang pun yang berkesempatan menyaksikannya. Sumber: King, 2014.

Gambar 1. Sebuah ilustrasi dari Robert King yang menggambarkan langit malam Mars di lokasi pendaratan robot Curiosity dipenuhi ribuan meteor perjamnya sebagai imbas dari melintas-dekatnya komet Siding-Spring. Badai meteor tersebut memang sungguh-sungguh terjadi, namun tak ada seorang pun yang berkesempatan menyaksikannya. Sumber: King, 2014.

Narasi di atas separuhnya fiktif. Hingga kini belum ada satupun manusia yang pernah didaratkan di planet Mars. Langkah menuju ke sana pun masih jauh. Planet Mars memang menjadi target eksplorasi antariksa masa kini yang paling seksi. Tapi sejauh ini umat manusia lebih suka mengirimkan wahana takberawak yang mengedari planet ini, ataupun robot penjelajah yang menyusuri daratan berdebu di permukaannya. Meski kemampuannya terbatas, eksplorasi Mars model ini menelan biaya jauh lebih murah dan memiliki durasi jauh lebih lama ketimbang mendaratkan sesosok manusia di Mars. Maka hingga saat ini impian umat manusia untuk melangkahkan kakinya di daratan planet Mars masih sebatas angan.

Gambar 2. Komet Siding-Spring dan planet Mars dalam warna nyata, diabadikan dari observatorium Imah Noong oleh astronom amatir Muflih Arisa Adnan dalam 18 jam pasca komet mencapai titik terdekatnya ke planet Mars. Komet ditandai dengan panah, sementara Mars adalah obyek sangat terang di kiri atas bidang foto. Sumber: Imah Noong, 2014.

Gambar 2. Komet Siding-Spring dan planet Mars dalam warna nyata, diabadikan dari observatorium Imah Noong oleh astronom amatir Muflih Arisa Adnan dalam 18 jam pasca komet mencapai titik terdekatnya ke planet Mars. Komet ditandai dengan panah, sementara Mars adalah obyek sangat terang di kiri atas bidang foto. Sumber: Imah Noong, 2014.

Namun sebagian narasi tersebut adalah fakta. Planet ini memang baru saja diguyur meteor-meteor dalam jumlah teramat banyak hingga mencapai ribuan per jamnya dalam sebuah kejadian badai meteor. Tak ada seorang pun yang sempat menyaksikan peristiwa ini. Pun demikian wahana-wahana takberawak penyelidik Mars yang masih aktif seperti Mars Odyssey, Mars Reconaissance Orbiter (MRO), Mars Express, Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) maupun Manglayaan/Mars Orbiter Mission (MOM). Juga robot-robot penjelajah aktif di Mars seperti Opportunity (Mars Exploration Rover-B) dan Curiosity (Mars Science Laboratory). Memang tak satupun dari mereka yang menyaksikan secara langsung apalagi memfoto (mencitra) kilatan cahaya meteor di langit Mars saat itu. Sebaliknya beberapa dari mereka, khususnya wahana MAVEN, MRO dan Mars Express, menyajikan bukti tak langsung yang berlimpah akan peristiwa badai meteor ini.

Gambar 3. Komet Siding-Spring dan planet Mars, diabadikan saat komet mencapai titik terdekatnya ke planet merah itu oleh teleskop antariksa Hubble melalui kamera WFPC-3 (Wide Field & Planetary Camera-3) dan UVIS (Ultraviolet Imaging Spectograph). Pada saat itu Mars sesungguhnya 10.000 kali lebih terang dibanding sang komet, sehingga citra ini dibuat lewat dua observasi berbeda pada panjang gelombang 7.750 Angstrom (komet) serta 4.100 dan 6.730 Angstrom (Mars) untuk digabungkan secara digital sebagai citra komposit. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 3. Komet Siding-Spring dan planet Mars, diabadikan saat komet mencapai titik terdekatnya ke planet merah itu oleh teleskop antariksa Hubble melalui kamera WFPC-3 (Wide Field & Planetary Camera-3) dan UVIS (Ultraviolet Imaging Spectograph). Pada saat itu Mars sesungguhnya 10.000 kali lebih terang dibanding sang komet, sehingga citra ini dibuat lewat dua observasi berbeda pada panjang gelombang 7.750 Angstrom (komet) serta 4.100 dan 6.730 Angstrom (Mars) untuk digabungkan secara digital sebagai citra komposit. Sumber: NASA, 2014.

Inilah badai meteor yang disebabkan oleh melintasnya komet Siding-Spring (C/2013 A1). Sang komet melintas hingga jarak yang teramat dekat ke planet Mars, setidaknya dalam skala astronomi. Yakni hanya 131.800 kilometer di atas paras planet merah itu. Badai meteor tersebut sungguh spektakuler. Di Bumi kejadian tersebut hanya hanya bisa disebandingkan dengan badai meteor Leonids 1866 dengan tak kurang dari 5.000 meteor mengerjap di langit malam dalam setiap jamnya.

Debu dan Ion

Kala pada Jumat 7 November 2014 TU lalu memublikasikan hasil awal sejumlah wahana penyelidik dan robot penjelajah Mars-nya yang khusus memonitor ‘duet maut’ planet Mars dan komet Siding-Spring, badan antariksa Amerika Serikat (NASA) menyebut komet Siding-Spring ternyata menyemburkan debu dan kerikil dalam jumlah lebih banyak ketimbang semula diduga. Partikel debu dan kerikil komet yang memasuki atmosfer Mars saja minimal berjumlah hingga beberapa ton. Debu dan kerikil yang disemburkan komet itu memiliki ukuran beragam, seperti diperlihatkan oleh radas spektrometer CRISM yang ditenteng wahana MRO. Secara umum mereka berukuran mulai dari sekecil 1/1.000 milimeter hingga sebesar 10 milimeter. Meski mengguyur sangat intensif, namun seluruh wahana penyelidik NASA, juga milik NASA dan India, tetap berfungsi normal. Inilah buah keberhasilan dari strategi ‘menyembunyikan’ semua wahana di hemisfer Mars yang berbeda kala komet mencapai titik terdekatnya.

Gambar 4. Dua jenis partikel berbeda ukuran yang disemburkan komet Siding-Spring sebagaimana dicitrakan oleh radas spektrometer CRISM di wahana MRO, masing-masing dalam warna merah dan biru. Komet ini menghamburkan partikel seukuran debu 1/1.000 milimeter hingga kerikil sebesar 10 milimeter. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 4. Dua jenis partikel berbeda ukuran yang disemburkan komet Siding-Spring sebagaimana dicitrakan oleh radas spektrometer CRISM di wahana MRO, masing-masing dalam warna merah dan biru. Komet ini menghamburkan partikel seukuran debu 1/1.000 milimeter hingga kerikil sebesar 10 milimeter. Sumber: NASA, 2014.

Dengan beberapa ton debu dan kerikil komet memasuki atmosfer Mars, maka timbul meteor dalam jumlah yang sangat besar. Adanya meteor dalam jumlah spektakuler pada saat bersamaan menjadikan peristiwa itu memiliki kualifikasi sebagai badai meteor, jenis hujan meteor yang tergolong amat langka. Meski sangat intensif, badai meteor dalam ‘duet maut’ komet Siding-Spring dan planet Mars ini hanya terjadi selama beberapa jam saja. Meteor yang berasal dari debu tergerus menjadi bubuk di lapisan udara Mars yang lebih tinggi. Sebaliknya meteor yang berasal dari kerikil akan menembus lebih jauh ke dalam atmosfer Mars, namun pada akhirnya hancur tergerus juga di ketinggian. Sebagai hasilnya maka udara Mars pun ketambahan partikel-partikel debu mikroskopis. Awalnya mereka terserak di sepanjang lintasan tiap meteor, namun arus-arus udara menjadikan debu-debu mikroskopis ini tersebar ke segenap penjuru dalam selimut udara Mars.

Wahana MAVEN melalui radas (instrumen) spektroskop ultraungu (IUVS) serta spektrometer gas netral dan ion (NGIMS) berhasil mendeteksi eksistensi debu mikroskopis ini kala bermanuver ‘mencicipi’ lapisan atas atmosfer Mars pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring. Wahana MAVEN memang dirancang bisa menyusuri orbit sangat lonjong sehingga ia berkemampuan lewat di dalam lapisan atmosfer atas Mars yang kandungan udaranya sangat tipis. Dengan cara ini MAVEN melalui radas-radasnya dapat memerikan (mendeskripsikan) komposisi atmosfer atas Mars secara langsung pada saat itu. Sehingga dinamikanya dari waktu ke waktu dapat diketahui.

Gambar 5. Delapan jenis atom logam beserta isotop-isotopnya yang berhasil dideteksi di udara Mars oleh wahana MAVEN pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring. Normalnya logam-logam ini tidak ada dalam atmosfer Mars. Seluruh atom logam ini menghilang dari udara Mars sekitar 24 jam setelah perlintasan dekat sang komet. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 5. Delapan jenis atom logam beserta isotop-isotopnya yang berhasil dideteksi di udara Mars oleh wahana MAVEN pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring. Normalnya logam-logam ini tidak ada dalam atmosfer Mars. Seluruh atom logam ini menghilang dari udara Mars sekitar 24 jam setelah perlintasan dekat sang komet. Sumber: NASA, 2014.

Jejak debu mikroskopis yang terbentuk dari badai meteor Siding-Spring ini diendus wahana MAVEN lewat lonjakan kadar atom-atom logam tertentu. Pasca mendekatnya komet Siding-Spring hingga berbelas jam kemudian, MAVEN mendeteksi keberadaan logam-logam Natrium, Kalium, Mangan, Nikel, Magnesium, Kromium, Besi dan Seng di udara Mars. Normalnya logam-logam tersebut tidak ada dalam atmosfer Mars. Di antara kedelapan logam itu, Magnesium adalah yang paling berlimpah disusul dengan Besi. Baik Magnesium maupun Besi merupakan atom logam yang umum dijumpai dalam meteorit, sehingga memperkuat kesimpulan bahwa logam-logam tersebut hadir di udara Mars lewat meteor-meteor Siding-Spring. Menariknya, kedelapan logam ini menghilang dari udara Mars hanya dalam waktu sekitar 24 jam setelah komet Siding-Spring melintas dekat. Fenomena ini berbeda dengan di Bumi kita, yang mengindikasikan bahwa proses-proses kimiawi yang bekerja dalam atmosfer Mars berbeda dengan di Bumi.

Gambar 6. Atas: spektrum atmosfer Mars yang diindra radas IUVS wahana MAVEN antara sebelum dan sesudah perlintasan dekat komet Siding-Spring. Sebelum komet melintas, kurva spektrumnya diberi warna biru. Sementara setelah komet melintas, kurva spektrumnya diwarnai merah. Nampak kedua kurva nyaris berimpit, kecuali pada sejumlah puncak dengan dua diantaranya menunjukkan kehadiran logam Magnesium dan Besi dari komet Siding-Spring. Bawah: Sebaran ion-ion Magnesium dalam udara Mars pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring seperti diindra wahana MAVEN. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 6. Atas: spektrum atmosfer Mars yang diindra radas IUVS wahana MAVEN antara sebelum dan sesudah perlintasan dekat komet Siding-Spring. Sebelum komet melintas, kurva spektrumnya diberi warna biru. Sementara setelah komet melintas, kurva spektrumnya diwarnai merah. Nampak kedua kurva nyaris berimpit, kecuali pada sejumlah puncak dengan dua diantaranya menunjukkan kehadiran logam Magnesium dan Besi dari komet Siding-Spring. Bawah: Sebaran ion-ion Magnesium dalam udara Mars pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring seperti diindra wahana MAVEN. Sumber: NASA, 2014.

Selain dari komposisi logam-logamnya, eksistensi debu mikroskopis meteor-meteor Siding-Spring juga terendus melalui ion-ionnya. Benturan dengan sesamanya dan dengan molekul-molekul udara Mars yang ditambah rejaman sinar dan angin Matahari membuat atom-atom dalam partikel debu mikroskopis tersebut terionisasi. Terbentuklah ion-ion positif dan elektron-elektron bebas khususnya pada ketinggian 100 hingga 400 kilometer dari paras Mars. Normalnya lapisan udara Mars di ketinggian tersebut memang mengandung ion-ion yang membentuk ionosfer Mars. Namun begitu radar yang ditenteng wahana MRO dan Mars Express berhasil merekam adanya lapisan tambahan dalam ionosfer Mars, yang hanya bisa dideteksi lewat gelombang radio berfrekuensi sangat rendah. Lapisan tambahan ini muncul sekitar 7 jam pasca komet Siding-Spring melintas dekat planet merah itu dan bertahan hingga berbelas jam kemudian untuk kemudian lenyap. Dapat dipastikan lapisan tambahan yang temporer dalam ionosfer Mars ini adalah ion-ion dalam debu-debu mikroskopis dari meteor-meteor Siding-Spring.

Sepanjang debu mikroskopis ini masih berada di udara Mars, ia mengemisikan cahaya berwarna kekuning-kuningan tatkala tersinari Matahari. Cahaya ini berasal dari atom-atom Natrium yang tereksitasi. Di siang hari ia tak kelihatan, kalah jauh dengan benderangnya cahaya Matahari. Namun begitu sang surya menuju ke peraduannya di balik cakrawala, semburat cahaya kekuning-kuningan ini pun mulai terlihat dan mendominasi langit hingga beberapa lama. Gemerap cahaya kekuning-kuningan yang mewarnai langit Mars di dekat cakrawala inilah yang nampaknya menjadi penyebab mengapa robot Curiosity tidak bisa mencitra komet Siding-Spring dengan leluasa. Padahal robot penjelajah ini berada di tempat terbaik untuk mengabadikan sang komet.

Gambar 7. Komet Siding-Spring diabadikan dari robot penjelajah Curiosity (Mars Science Laboratory) pada saat komet mencapai titik terdekatnya ke Mars. Meski berada di tempat terbaik, namun Curiosity nyaris gagal mengamati komet ini (tanda panah, diperbesar dalam kotak). Kemungkinan semburat cahaya kekuning-kuningan yang merajai langit Mars, yang bersumber dari debu-debu mikroskopis meteor Siding-Spring, membuat langit tetap benderang meski Matahari telah terbenam. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 7. Komet Siding-Spring diabadikan dari robot penjelajah Curiosity (Mars Science Laboratory) pada saat komet mencapai titik terdekatnya ke Mars. Meski berada di tempat terbaik, namun Curiosity nyaris gagal mengamati komet ini (tanda panah, diperbesar dalam kotak). Kemungkinan semburat cahaya kekuning-kuningan yang merajai langit Mars, yang bersumber dari debu-debu mikroskopis meteor Siding-Spring, membuat langit tetap benderang meski Matahari telah terbenam. Sumber: NASA, 2014.

Kesempatan Unik

Selain berhasil mengungkap adanya badai meteor spektakuler di Mars, karakteristik komet Siding-Spring kini pun telah diketahui lebih baik. Lewat radas kamera HiRISE yang ditenteng wahana MRO dan sanggup menyajikan citra beresolusi tinggi, diketahui bahwa inti komet Siding-Spring berotasi pada sumbunya dengan periode rotasi sekitar 8 jam. Sehingga sehari semalam di inti komet ini hanya berlangsung selama 8 jam saja. Namun tidak demikian dengan ukuran sang inti komet. Sebelumnya NASA cukup percaya diri dengan menyebut dimensi inti komet Siding-Spring berkisar 400 meter atau kurang (dari terkaan semula 700 meter berdasarkan observasi berbasis teleskop antariksa Swift). Namun kini tidak demikian. Diameter inti komet ini tak bisa ditentukan dengan pasti seiring pekatnya debu dan kerikil yang menyelimutinya, namun diperkirakan antara 300 hingga 1.200 meter.

Gambar 8. Inti komet Siding-Spring diabadikan kamera resolusi tinggi Hi-RISE di wahana MRO dalam kesempatan berbeda di sekitar saat-saat komet mencapai titik terdekatnya dengan planet Mars. Dari sekuensi citra ini diketahui komet berotasi dengan periode 8 jam. Namun ukuran inti komet belum bisa ditentukan dengan pasti, hanya diperkirakan antara 300 hingga 1.200 meter. SUmber: NASA, 2014.

Gambar 8. Inti komet Siding-Spring diabadikan kamera resolusi tinggi Hi-RISE di wahana MRO dalam kesempatan berbeda di sekitar saat-saat komet mencapai titik terdekatnya dengan planet Mars. Dari sekuensi citra ini diketahui komet berotasi dengan periode 8 jam. Namun ukuran inti komet belum bisa ditentukan dengan pasti, hanya diperkirakan antara 300 hingga 1.200 meter. SUmber: NASA, 2014.

Para astronom masih akan melanjutkan analisis mereka berbasis data-data yang diproduksi para wahana dan robot penjelajah Mars ini selama observasi komet Siding-Spring. Hasilnya mungkin akan dipublikasikan dalam beberapa bulan mendatang dan bakal menambah pengetahuan kita tentang salah satu benda langit unik anggota tata surya ini. Namun yang istimewa, melintas-dekatnya komet Siding-Spring ke planet Mars menjadikan umat manusia untuk pertama kalinya (dan secara tak terduga) mampu mengeksplorasi sebuah komet yang datang dari wilayah paling pinggir dalam tata surya kita: awan komet Opik-Oort.

Referensi :

King. 2014. Spectacular Meteor Storm Lights up Mars during Recent Comet Flyby. AstroBob.

One thought on “Bila Mars Diterpa Badai Meteor Spektakuler

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s