Martian Weather Melakukan High Gear di Malam Hari


Snow on Mars tampaknya memiliki kehidupan malam yang jauh lebih menarik daripada yang diperkirakan para peneliti sebelumnya. Ketika malam tiba di Mars, suhu yang turun dapat menyebabkan cuaca jauh lebih buruk daripada yang diperkirakan para peneliti sebelumnya mungkin terjadi di Planet Merah. Badai salju dapat muncul dengan angin kencang yang dapat menciptakan masalah bagi misi ke planet ini, menurut sebuah studi baru

Snow on Mars tampaknya memiliki kehidupan malam yang jauh lebih menarik daripada yang diperkirakan para peneliti sebelumnya.

Ketika malam tiba di Mars, suhu yang turun dapat menyebabkan cuaca jauh lebih buruk daripada yang diperkirakan para peneliti sebelumnya mungkin terjadi di Planet Merah. Badai salju dapat muncul dengan angin kencang yang dapat menciptakan masalah bagi misi ke planet ini, menurut sebuah studi baru.

Analisis ini mengesampingkan asumsi peneliti sebelumnya bahwa salju Mars jatuh perlahan dan lembut dari langit. Menguasai cuaca di planet ini penting untuk misi eksplorasi di masa depan. Tetapi bisa juga membantu menjelaskan bagaimana Mars kehilangan banyak airnya, dan apa yang mungkin terjadi pada air yang tersisa. Penelitian yang diterbitkan pada 21 Agustus di Nature Geoscience, menggerakkan para peneliti lebih dekat ke sebuah jawaban dengan memberikan pandangan terperinci pertama ke dalam apa yang terjadi pada air di awan Planet Merah.

Karya baru ini menggabungkan tiga model komputer yang banyak digunakan yang memungkinkan tim untuk mensimulasikan iklim global berskala besar, menghitung turbulensi udara, dan bahkan membuat prediksi cuaca lokal untuk Mars. Sebelumnya, peneliti hanya menggunakan satu model pada satu waktu. Ketika para ilmuwan hanya menggunakan model iklim global, mereka dapat memprediksi di mana awan mungkin berada, tetapi mereka tidak memiliki gagasan tentang dinamika di dalam awan, kata Aymeric Spiga, seorang ilmuwan planet di Universitas Pierre dan Marie Curie di Paris dan memimpin studi penulis. "Itulah alasan mengapa badai salju ini tidak ditemukan sebelumnya."

Salju bukanlah hal baru bagi Planet Merah — ada lapisan es di kutubnya. Tetapi signifikansi awan di cuaca Mars, termasuk hujan salju, telah terbang di bawah radar sampai sekarang. Menggunakan banyak model adalah cara cerdas untuk mensimulasikan cuaca di Mars, kata Paul Hayne, seorang ilmuwan planet di Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. "Ini agak seperti boneka Rusia, dengan masing-masing model beresolusi tinggi berturut-turut pas di dalam yang lain, " katanya.

Jatuh cepat

Pada siang hari, awan es sekitar 10-20 kilometer di atas permukaan planet menyerap sinar matahari dan membantu menjaga atmosfer tetap hangat dan stabil. Tetapi Spiga dan koleganya menemukan bahwa ketika matahari terbenam, suhu di dalam awan mendingin dengan cepat, turun 4 derajat Kelvin per jam.

Model mereka menunjukkan bahwa massa udara yang dingin dan turun bercampur dengan udara panas yang naik dari permukaan. Sekitar jam 2 pagi waktu setempat, kolom angin deras yang kuat mencapai kecepatan 10 meter per detik. Angin yang turun membawa partikel-partikel es seperti salju.

Data sebelumnya dari NASA Phoenix Lander pertama kali melihat salju yang jatuh di dekat kutub Planet Merah pada tahun 2008. Para peneliti memperkirakan bahwa partikel es membutuhkan waktu 4 jam untuk jatuh 1–2 kilometer sebelum menghilang ke atmosfer. Tetapi Spiga dan rekan-rekannya menemukan bahwa partikel es yang sangat kecil ini — sekitar seperseribu ukuran curah hujan — hanya butuh 5-10 menit untuk jatuh 1–2 kilometer.

Simulasi para peneliti juga mengungkapkan beberapa pelepasan uap air ke atas di awan dekat kutub planet. Namun, tim mencatat bahwa mereka tidak tahu apakah pola pencampuran atmosfer mendukung pergerakan bersih air yang lebih tinggi ke atmosfer Mars — di mana ia berpotensi hilang ke ruang angkasa — atau turun ke permukaan.

Menempel pendaratan

Jika pencampuran atmosfer tingkat rendah ini mendorong air lebih tinggi ke atmosfer, itu bisa menjelaskan bagaimana Planet Merah kehilangan banyak airnya, kata Mike Chaffin, seorang ilmuwan planet di University of Colorado Boulder yang mempelajari atmosfer atas Mars.

"Semakin banyak, kami memahami bahwa atmosfer Mars terhubung secara vertikal dengan cara yang tidak kami harapkan, " kata Chaffin.

Memahami dinamika atmosfer planet akan membantu menghilangkan kejutan untuk misi masa depan ke Mars. Meskipun kecepatan angin di badai salju ini akan dianggap moderat di Bumi — mereka tidak akan cukup kuat untuk mendaratkan penerbangan komersial — atmosfer Planet Merah yang lebih tipis akan memperkuat turbulensi angin, kata Spiga.

Itu bisa menimbulkan masalah bagi robot penjelajah atau kru manusia ketika mereka mencoba mendarat di Mars dan menjalankan misi di permukaan. "Setiap kali NASA mengirim pendarat atau penjelajah baru ke Mars, pendaratan pesawat ruang angkasa ini selalu merupakan proses yang sangat berisiko, " kata Spiga.

Artikel ini direproduksi dengan izin dan pertama kali diterbitkan pada 21 Agustus 2017.