NASAPesawat luar angkasa MAVEN menemukan peristiwa matahari unik yang menimbulkan dampak besar MarsAtmosfer, memberikan wawasan penting mengenai interaksi planet dengan fenomena matahari.

Pada bulan Desember 2022, misi MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile Evolution) NASA mengamati “hilangnya” aliran partikel bermuatan yang terus-menerus dipancarkan dari Matahari, yang dikenal sebagai angin matahari, secara dramatis dan tak terduga. Hal ini disebabkan oleh jenis peristiwa matahari khusus yang begitu kuat sehingga menciptakan ruang hampa saat bergerak melalui tata surya.

Akibat peristiwa ini, pengukuran MAVEN di Mars menunjukkan jumlah partikel penyusun angin matahari menurun drastis. Tanpa tekanan angin matahari, atmosfer dan magnetosfer Mars meluas hingga ribuan kilometer. MAVEN adalah satu-satunya aset yang saat ini ada di Mars yang mampu memantau aktivitas Matahari dan respons atmosfer Mars terhadap pengaruh matahari secara bersamaan.

“Saat kami pertama kali melihat datanya, dan betapa drastisnya penurunan angin matahari, sungguh sulit dipercaya,” kata Jasper Halikas, profesor di Universitas California, California. Universitas Iowa Dan penulis utama studi baru tentang acara ini. “Kami membentuk kelompok kerja untuk mempelajari peristiwa tersebut, dan menemukan bahwa periode waktu ini penuh dengan hasil yang luar biasa.”

Pelajari tentang “hilangnya” angin matahari di Mars yang disaksikan oleh MAVEN – sebuah peristiwa yang terakhir terlihat hampir seperempat abad yang lalu di Bumi. Sumber: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA

Memahami hilangnya angin matahari

Mars, seperti semua planet di tata surya kita, terus-menerus bermandikan angin matahari. Angin matahari memberikan tekanan pada magnetosfer dan ionosfer Mars, menyebabkan sebagian besar atmosfernya lepas. Peristiwa matahari pada bulan Desember 2022 disebabkan oleh angin matahari yang bergerak cepat yang menyalip angin matahari yang lebih lambat, yang bertindak seperti sapu, menyapu dan menekan kedua wilayah tersebut. Interaksi ini, yang disebut wilayah interaksi aliran, meninggalkan kekosongan angin matahari dengan kepadatan sangat rendah yang jarang terjadi, yang diamati oleh MAVEN. “Hilangnya” angin matahari ini menyebabkan beberapa interaksi menakjubkan di dalam magnetosfer dan ionosfer Mars.

Konsekuensi dari peristiwa tersebut

Ketika intensitas angin matahari berkurang 100 kali lipat, tekanan turun dan magnetosfer serta ionosfer planet dapat meluas hingga ribuan kilometer – lebih dari tiga kali ukuran biasanya – dan karakternya berubah secara dramatis. Medan magnet Matahari yang biasanya terkandung dalam ionosfer Mars didorong keluar, mengubah ionosfer dari keadaan termagnetisasi menjadi non-magnetik. Pada saat yang sama, lapisan antara angin matahari dan magnetosfer menjadi sangat sunyi secara elektromagnetik. Pengamatan MAVEN terhadap peristiwa dramatis ini dan transformasi serta perluasan keseluruhan sistem selanjutnya penting untuk lebih memahami fisika yang menyebabkan hilangnya atmosfer dan air di Mars.

“Kami telah dapat melihat bagaimana respons Mars ketika angin matahari dihilangkan secara efektif,” tambah Halikas. “Ini mewakili studi menarik tentang seperti apa Mars jika mengorbit pada bintang yang tidak terlalu ‘berangin’.”

Ini adalah gambar artistik dari Mars Atmospheric and Volatile Evolution milik NASA, atau MAVEN, pesawat ruang angkasa yang mengorbit Mars. Kredit: NASA/GSFC

Pentingnya catatan Maven

Peristiwa hilangnya angin matahari sebesar ini sangat jarang terjadi dan terjadi pada saat aktivitas matahari meningkat, jadi ini adalah pertama kalinya misi MAVEN berkesempatan untuk mengamati fenomena seperti itu. Meskipun pesawat ruang angkasa Mars dan Bumi lainnya juga telah mengamati aspek peristiwa ini, hanya MAVEN yang mampu melakukan pengukuran respons Matahari dan atmosfer Mars terhadap peristiwa tersebut secara bersamaan.

“Mengamati kondisi ekstrem selalu memberikan nilai ilmiah yang sangat berharga,” kata Shannon Curry, peneliti utama MAVEN di MIT. Universitas California, Berkeley. “MAVEN dirancang untuk mengamati jenis interaksi antara Matahari dan atmosfer Mars, dan pesawat ruang angkasa tersebut memberikan data luar biasa selama peristiwa matahari yang benar-benar anomali ini.”

Saat Matahari bergerak menuju titik maksimum matahari, yang merupakan puncak dari siklus aktivitas 11 tahunnya, misi MAVEN dapat memberikan dampak yang lebih besar pada pemahaman kita tentang peristiwa matahari ekstrem.

Upaya kolaboratif dan rencana masa depan

“Ini benar-benar menunjukkan peran lintas departemen yang dimainkan MAVEN di Mars,” kata Gina DiBraccio, wakil peneliti utama MAVEN dan wakil direktur Divisi Sains Heliofisika di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. “MAVEN tidak hanya memantau dinamika atmosfer Mars, tetapi juga masukan energi matahari untuk meningkatkan pemahaman kita tentang Matahari.”

Studi ini dipresentasikan pada pertemuan musim gugur American Geophysical Union di San Francisco.

Penyelidik utama MAVEN berbasis di Universitas California, Berkeley, sedangkan Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, mengelola misi MAVEN. Lockheed Martin Space membangun pesawat ruang angkasa dan bertanggung jawab atas operasi misi. Laboratorium Propulsi Jet NASA di California Selatan menyediakan navigasi dan dukungan jaringan luar angkasa. Laboratorium Fisika Atmosfer dan Luar Angkasa di Universitas Colorado Boulder bertanggung jawab atas manajemen operasi sains, penjangkauan publik, dan komunikasi. Tim MAVEN bersiap merayakan 10 tahun kedatangan pesawat luar angkasa di Mars pada September 2024.