Ilmuwan Mempelajari Bagaimana Jenis Aurora Dapat Terbentuk di Mars

 Mars tidak memiliki aurora seperti Bumi, karena tidak memiliki medan magnet global yang biasanya mengelompokkan peristiwa aurora di kutub. Sebaliknya, aurora Mars terjadi di dekat garis medan magnet kuno yang terkunci di dataran vulkanik dari miliaran tahun yang lalu ketika medan magnet Mars lebih kuat.

Mars Express melakukan deteksi pertama aurora Mars pada 11 Agustus 2004. Pengamatan oleh instrumen SPICAM (Spectroscopy for the Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Mars) mengungkapkan emisi cahaya tak terduga di atmosfer atas planet. Aurora tersebut adalah jenis yang belum pernah terlihat di tata surya.

Di Bumi, aurora adalah pertunjukan spektakuler, seringkali berwarna-warni, yang secara teratur terlihat di langit malam di atas wilayah kutub. Di planet kita, serta di planet raksasa Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus, mereka terjadi di mana garis-garis medan magnet planet mendekati permukaan di dekat kutub. Emisi cahaya dihasilkan oleh partikel bermuatan (elektron, proton, atau ion) dalam angin matahari yang bergerak menuruni garis medan dan bertabrakan dengan molekul atau atom gas di atmosfer bagian atas.

Tidak seperti planet-planet ini, Mars tidak memiliki medan magnet global, meskipun Mars Global Surveyor NASA menemukan anomali magnetik di kerak Mars, yang tampaknya merupakan sisa-sisa medan magnet planet tua. Hal ini menyebabkan spekulasi bahwa Planet Merah mungkin menampilkan fenomena aurora.

Dalam sebuah penelitian baru yang diterbitkan di Journal of Geophysical Research: Space Physics pada 27 Maret 2022 berjudul "Discrete Aurora at Mars: Dependence on Upstream Solar Wind Conditions", para ilmuwan mempelajari aurora diskrit, tampilan cahaya di langit yang terjadi sebagian besar pada malam hari di belahan selatan planet merah. NASA mendanai penelitian tersebut.

Sementara para ilmuwan telah mengetahui tentang aurora diskrit di Mars—yang juga terjadi di Bumi—mereka tidak tahu bagaimana hal itu dapat terbentuk di sana. Itu karena Mars tidak memiliki medan magnet global seperti Bumi, yang menjadi pemicu utama aurora, yang juga disebut cahaya utara dan selatan di planet kita.

Sebaliknya, fisikawan melaporkan, aurora diskrit di Mars justru lebih diatur oleh interaksi antara angin matahari, yaitu semburan konstan partikel bermuatan dari matahari dan medan magnet yang dihasilkan oleh kerak di garis lintang selatan di Mars. Sifat interaksi lokal antara angin matahari dan medan magnet kerak inilah yang menyebabkan aurora terpisah, tulis para ilmuwan.

"Kami memiliki studi terperinci pertama yang melihat bagaimana kondisi angin matahari memengaruhi aurora di Mars," kata Zachary Girazian, ilmuwan peneliti asosiasi di Departemen Fisika dan Astronomi dan penulis studi terkait. "Temuan utama kami adalah bahwa di dalam wilayah medan kerak yang kuat, tingkat kemunculan aurora sebagian besar bergantung pada orientasi medan magnet angin matahari, sedangkan di luar wilayah medan kerak yang kuat, tingkat kemunculan sebagian besar bergantung pada tekanan dinamis angin matahari."

Temuan ini berasal dari lebih dari 200 pengamatan aurora diskrit di Mars oleh pesawat ruang angkasa Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) yang dipimpin NASA. Salah satu instrumen yang digunakan untuk melakukan pengamatan, Solar Wind Ion Analyzer, dipimpin oleh Jasper Halekas, profesor di Departemen Fisika dan Astronomi dan anggota penulis studi tersebut.

"Sekarang adalah waktu yang sangat bermanfaat dan menyenangkan untuk meneliti aurora di Mars. Basis data pengamatan aurora terpisah yang kami miliki dari MAVEN adalah yang pertama dari jenisnya, memungkinkan kami untuk memahami fitur dasar aurora untuk pertama kalinya," kata Girazian.