Waktu pesawat antariksa New Horizons melesat melewati Pluto dan Charon di tahun 2015, kita jadi tahu kalau kedua planet ini ternyata kompleks banget, dan atmosfer Pluto aktif. Momen itu benar-benar mengubah cara pandang kita tentang sistem mereka.

Nah, sekarang, ada pengamatan baru pakai Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) yang diambil di tahun 2022 dan 2023. Hasilnya? Atmosfer Pluto ternyata beda banget sama planet-planet lain di Tata Surya.

Salah satunya, atmosfer Pluto itu punya partikel kabut yang naik turun sesuai suhu, pas lagi panas atau dingin.

Atmosfer Pluto itu kabut yang rumit isinya nitrogen, metana, dan karbon monoksida. Berdasarkan data JWST, partikel kabut inilah yang ngatur keseimbangan energi di atmosfer, karena mereka yang panas dan dingin. Ini aneh banget dan belum pernah kelihatan di planet lain di Tata Surya.

Pengamatan ini terinspirasi dari ide seorang astronom bernama Xi Zhang (dari University of California – Santa Cruz) di tahun 2017.

“Itu ide gila,” kata Zhang.

Tapi, dia dan rekan penulis di artikel ilmiah mereka yakin banget buat memprediksi kalau kabut itu mendinginkan Pluto, seharusnya ada radiasi inframerah-menengah yang kuat. Kalau memang begitu, teleskop yang sensitif inframerah pasti bisa “melihat” fenomena ini.

Terinspirasi dari prediksi itu, tim astronom yang dipimpin oleh Tanguy Bertrand dari Observatoire de Paris, pakai JWST buat mempelajari gimana kabut ngontrol keseimbangan panas atmosfer Pluto.

“Kami bangga banget, karena ini mengkonfirmasi prediksi kami,” kata Zhang. “Di ilmu planet, jarang banget ada hipotesis yang langsung terkonfirmasi secepat ini, cuma dalam beberapa tahun. Jadi, kami merasa beruntung dan sangat senang.”

Pluto, Charon, dan Atmosfernya

Atmosfer di Pluto itu campuran kimia yang kaya dari nitrogen, metana, dan karbon monoksida. Sebaliknya, Charon hampir nggak punya atmosfer, meskipun mungkin ada pelepasan gas musiman.

Kabut yang kita lihat di Pluto dari foto dan data New Horizons itu eksperimen aktif fotokimia nitrogen dan metana. Dalam hal ini, mirip sama kabut yang kita lihat di Titan.

Buat ngerti gimana eksperimen itu jalan, butuh pengamatan jangka panjang daripada yang bisa dilakukan pesawat New Horizons.

Pengamatan JWST terhadap Pluto dan Charon di tahun 2022 fokus pakai instrumen MIRI buat ngelihat kabut dan atmosfer Pluto. JWST juga ngukur 18, 21, dan 25 mikron di kedua planet tersebut.

Namun, biar beneran ngerti aktivitas atmosfer di Pluto, para ilmuwan pengen data khusus cuma tentang atmosfer Pluto. Di tahun 2023, MIRI ngarahin perhatiannya ke Pluto dan ngasih data atmosfer dan kabut di rentang inframerah-menengah (4.9 – 27 mikron). Ini bikin para ilmuwan dapat gambaran yang lebih lengkap tentang perubahan dan aktivitas atmosfer di Pluto.

Hasilnya nunjukkin adanya variasi radiasi termal permukaan – alias perubahan suhu – di Pluto dan Charon selama rotasinya.

Dengan membandingkan data ini sama model termal kedua planet, para peneliti bisa ngasih batasan kuat buat inersia termal, emisivitas, dan suhu di berbagai wilayah Pluto dan Charon. Sifat-sifat ini yang ngatur distribusi es global di Pluto dan mindahin material dari Pluto ke Charon.

Siklus musiman distribusi es yang mudah menguap di permukaan Pluto mendorong migrasi endapan es di seluruh permukaannya. Kayak endapan es itu “diambil” dan didistribusikan lagi ke tempat lain. Sebagian material itu bahkan ketarik lepas dari Pluto dan ngendap di Charon.

Sejauh yang ilmuwan tahu, ini nggak terjadi di tempat lain di Tata Surya.

Mengontrol Suhu

Data baru ini nunjukkin kalau atmosfer Pluto itu unik di antara atmosfer planet-planet di Tata Surya. Keseimbangan energi radiatifnya – yaitu keseimbangan antara sinar matahari yang masuk dan panas yang hilang ke luar angkasa – dikontrol terutama sama partikel kabut, bukan molekul gas seperti di planet lain.

Menurut Zhang, ini bikin Pluto makin menarik buat dipelajari. Ini juga ngasih sedikit gambaran tentang atmosfer awal Bumi, yang isinya hampir seluruhnya nitrogen dan campuran hidrokarbon.

“Dengan mempelajari kabut dan kimia Pluto, kita mungkin dapat wawasan baru tentang kondisi yang bikin Bumi awal bisa dihuni,” katanya.

Studi JWST ini cuma langkah awal buat ngerti kompleksitas interaksi di atmosfer Pluto, serta kontribusinya terhadap material yang ditemukan di Charon.

“Pluto berada di posisi yang sangat unik dalam jangkauan perilaku atmosfer planet. Jadi, ini ngasih kita kesempatan buat memperluas pemahaman kita tentang gimana kabut berperilaku di lingkungan ekstrem,” jelas Zhang.

“Dan bukan cuma Pluto – kita tahu bulan Neptunus, Triton, dan bulan Saturnus, Titan, juga punya atmosfer nitrogen dan hidrokarbon yang mirip, penuh partikel kabut. Jadi, kita juga perlu memikirkan kembali peran mereka.”

Artikel ini awalnya diterbitkan oleh Universe Today. Baca artikel aslinya.