Misteri Aurora Sinar-X Jupiter Akhirnya Terpecahkan Setelah 40 Tahun

Setelah 40 tahun, akhirnya para ilmuwan dari University College London (UCL) memecahkan misteri aurora sinar-X di planet Jupiter. Selama puluhan tahun, para ilmuwan dibuat bingung dengan ledakan sinar-X yang dihasilkan planet Jupiter setiap beberapa menit. Sinar-X adalah bagian dari aurora planet terbesar di Tata Surya ini, yakni berupa semburan cahaya yang tampak dan tak terlihat yang terjadi ketika partikel bermuatan berinteraksi dengan atmosfer planet. Seperti dilansir dari Science Daily, Minggu (11/7/2021), fenomena yang serupa juga terjadi di Bumi, yakni aurora di belahan bumi utara. Namun, pada aurora Jupiter jauh lebih kuat, saat melepaskan ratusan gigawatt energi, yang bisa dibilang cukup untuk memberikan daya di semua peradaban manusia.

Dalam sebuah studi baru yang dipublikasikan di jurnal Science Advances, untuk menguak misteri aurora sinar-X Jupiter ini, para peneliti menggabungkan pengamatan di dekat lingkungan Jupiter yang direkam satelit NASA Juno. Satelit yang saat ini mengorbit di Jupiter itu, melakukan pengukuran sinar-X simultan dari observatorium XMM-Newton Badan Antariksa Eropa (yang ada di orbit bumi sendiri). Tim peneliti, yang dipimpin oleh UCL dan Chinese Academy of Sciences, menemukan bahwa suar sinar-X dipicu oleh getaran periodik garis medan magnet Jupiter. Getaran ini menciptakan gelombang plasma (gas terionisasi) yang mengirim partikel ion berat "berselancar" di sepanjang garis medan magnet hingga mereka menabrak atmosfer planet, melepaskan energi dalam bentuk sinar-X. "Kami telah melihat Jupiter memproduksi aurora sinar-X selama empat dekade, tetapi kami tidak tahu bagaimana ini terjadi. Kami hanya tahu mereka diproduksi ketika ion menabrak atmosfer planet," kata Co-lead penulis Dr William Dunn dari UCL Mullard Space Science Laboratory.

Dunn mengatakan, saat ini para peneliti akhirnya mengetahui bahwa ion-ion tersebut diangkut oleh gelombang plasma. Penjelasan ini belum pernah diajukan sebelumnya, meskipun proses terbentuknya aurora Jupiter ini sama seperti yang terjadi di Bumi. Oleh sebab itu, hal ini bisa menjadi fenomena universal, yang hadir di banyak lingkungan berbeda di ruang angkasa. Aurora sinar-X terjadi di kutub utara dan selatan planet Jupiter, seringkali bertepatan dengan keteraturan jarum jam. Selama pengamatan ini, Jupiter menghasilkan semburan sinar-X setiap 27 menit. Partikel ion bermuatan yang menghantam atmosfer berasal dari gas vulkanik yang mengalir ke luar angkasa dari gunung berapi raksasa di bulan Jupiter, Io. Gas ini menjadi terionisasi, yakni atomnya terlepas dari elektron, karena tabrakan di lingkungan Jupiter, sehingga membentuk donat plasma yang mengelilingi planet ini.

"Sekarang kami telah mengidentifikasi proses mendasar ini, ada banyak kemungkinan di mana ia dapat dipelajari selanjutnya. Proses serupa kemungkinan terjadi di sekitar Saturnus, Uranus, Neptunus. Bahkan, mungkin juga exoplanet, dengan berbagai jenis partikel bermuatan yang 'berselancar' di gelombang," kata rekan penulis Dr Zhonghua Yao dari Chinese Academy of Sciences, Beijing. Sementara itu, rekan penulis Profesor Graziella Branduardi-Raymont (Laboratorium Sains Luar Angkasa UCL Mullard) mengatakan sinar-X biasanya dihasilkan oleh fenomena yang sangat kuat dan keras seperti lubang hitam dan bintang neutron. Jadi, imbuhnya, tampaknya aneh bahwa planet biasa juga dapat menghasilkannya. "Kita tidak pernah bisa mengunjungi lubang hitam, karena mereka berada di luar perjalanan ruang angkasa, tetapi Jupiter ada di depan pintu kita. Dengan satelit Juno ke orbit Jupiter, para astronom sekarang memiliki kesempatan fantastis untuk mempelajari lingkungan yang menghasilkan sinar-X dari dekat," jelasnya. Para ilmuwan ini menyimpulkan bahwa aurora sinar-X Jupiter saja bisa melepaskan sekitar satu gigawatt. Energi aurora Jupiter ini setara dengan apa yang mungkin dihasilkan oleh satu pembangkit listrik selama beberapa hari.