Apa pun yang sekilas terlihat oleh para astronom saat mengamati Venus pada tahun 2010, seharusnya tidak ada di sana.

Dalam sebuah kesempatan pengamatan singkat selama 36 menit di malam yang luar biasa cerah, sebuah instrumen eksperimental merekam sesuatu di atmosfer planet itu yang belum pernah terlihat sebelumnya.

Cincin-cincin konsentris raksasa melingkupi sebagian besar sisi siang planet tersebut, benar-benar tidak terlihat kecuali diamati dalam cahaya terpolarisasi – seolah-olah Venus sedang berdentang seperti lonceng.

Para peneliti menghabiskan beberapa tahun berikutnya untuk mencoba membuktikan bahwa pengamatan itu salah… tapi sinyalnya tetap muncul dalam setiap pengujian yang dilakukan.

Kini, mereka telah menerbitkan temuan tersebut dengan harapan para peneliti lain juga akan ikut mencari jawabannya.

“Cukup bikin frustrasi ketika punya pengamatan yang berpotensi unik tapi tidak bisa dikonfirmasi,” kata fisikawan atmosfer Gourav Mahapatra dari Universitas Delft di Belanda, penulis utama makalah ini, kepada ScienceAlert.

“Akhirnya kami menyimpulkan bahwa pendekatan ilmiah yang tepat bukanlah menunggu sampai kami entah bagaimana bisa membuktikan interpretasi dari dataset yang tidak bisa diulang. Melainkan menerbitkan persis apa yang kami punya, menjelaskan keterbatasannya dengan sangat jelas, menunjukkan bahwa interpretasi atmosferik itu masuk akal secara fisika, dan membiarkan komunitas yang lebih luas mengujinya.”

Pengamatan aneh ini dilakukan menggunakan instrumen eksperimental bernama Extreme Polarimeter (ExPo), yang dirancang oleh astrofisikawan eksperimental Michiel Rodenhuis selama PhD-nya di Institut Astronomi Utrecht dan dipasang di Teleskop William Herschel di Kepulauan Canary.

Berbeda dari kamera biasa, ExPo merekam cahaya terpolarisasi linear sambil menekan cahaya biasa yang tidak terpolarisasi. Karena cahaya menjadi terpolarisasi linear saat menyebar melalui gas dan debu, instrumen ini bisa mengungkap fitur atmosfer halus yang seharusnya tetap tersembunyi.

Suatu malam di tahun 2010, sambil menunggu langit cukup gelap untuk pengamatan yang sudah direncanakan, Rodenhuis melihat Venus bersinar terang di senja hari. Setelah berdiskusi singkat dengan rekannya Daphne Stam dari Observatorium Leiden, Rodenhuis mengarahkan instrumennya ke planet itu dan mengumpulkan 36 menit pengamatan yang sangat berharga.

Baru berbulan-bulan kemudian – lama setelah instrumennya dibongkar dan komponennya digunakan untuk keperluan lain – para peneliti menemukan sesuatu yang aneh di data Venus itu.

“Pikiran pertama adalah bahwa itu disebabkan oleh efek instrumental, terutama karena cincinnya tampak konsentris di sekitar area paling terang di planet itu: Bisa jadi karena proses digitalisasi di detektor atau semacam smearing sinyal,” jelas Mahapatra.

Para peneliti melakukan upaya awal untuk memahami sinyal tersebut. Meskipun mereka tidak bisa menjelaskannya sebagai artefak instrumental, mereka tetap merasa buktinya terlalu terbatas untuk mendukung interpretasi fisika yang bisa diandalkan.

Saat Mahapatra datang untuk PhD-nya sendiri di tahun 2017, dua hal telah berubah. Stam sudah merumuskan hipotesis kerja tentang apa sebenarnya cincin-cincin itu; dan wahana Venus Jepang Akatsuki telah mengamati gelombang dari kutub ke kutub di atmosfer Venus, menunjukkan bahwa planet itu mampu menghasilkan gelombang atmosfer skala planet.

Mahapatra pun mulai menguji ide tersebut menggunakan simulasi komputer, menanyakan apakah variasi halus dalam kepadatan atmosfer atas Venus yang disebabkan oleh gelombang gravitasi atmosfer bisa menghasilkan sinyal misterius itu.

Dan hasilnya cocok.

Variasi kepadatan realistis sebesar 5 hingga 10 persen, temuan tim ini, memang bisa menghasilkan cincin polarisasi yang mirip dengan yang terlihat dalam pengamatan tahun 2010.

Karena hasil ini murni berdasarkan pengamatan yang belum bisa direplikasi, masih terlalu dini untuk menyatakan bahwa cincin itu benar-benar ada – tapi, jika memang ada, mereka membuka jendela baru ke dalam Venus.

“Jika terkonfirmasi, saya rasa hasil paling pentingnya adalah bukti bahwa aktivitas gelombang skala besar bisa menghasilkan struktur kepadatan yang koheren di seluruh wilayah yang sangat luas di atmosfer atas Venus,” kata Mahapatra.

“Itu menarik karena gelombang ini mengangkut energi melintasi planet. Proses seperti ini mungkin pada akhirnya penting untuk memahami salah satu misteri Venus yang sudah lama ada: superrotasi atmosfer, di mana awan-awan beredar mengelilingi planet jauh lebih cepat daripada rotasi planet padatnya!”

Gelombang atmosfer sebenarnya bukan hal yang aneh. Mirip seperti riak yang menyebar di permukaan kolam, gangguan bisa merambat melalui atmosfer planet, memampatkan dan mengembangkan gas seiring perjalanannya.

Di Bumi, kadang-kadang kamu bisa melihat efek gelombang gravitasi di awan-awan.

Di Venus, gelombang itu bisa membentang ribuan kilometer, membawa energi dan momentum antara lapisan atmosfer yang berbeda.

Para ilmuwan menduga gelombang ini memainkan peran penting dalam menjaga superrotasi aneh planet itu, di mana angin berkekuatan badai mengitari seluruh planet hanya dalam empat hari Bumi, meskipun Venus sendiri butuh 243 hari Bumi untuk menyelesaikan satu rotasi.

Cincin yang dideskripsikan oleh Mahapatra dan rekan-rekannya bukanlah gelombangnya itu sendiri, melainkan tanda polarisasi yang ditinggalkan oleh perubahan kecil dalam kepadatan saat gelombang merambat melalui atmosfer tebal Venus.

“Kami menganggap pengamatan kami bukan sebagai bukti untuk jenis fisika atmosfer yang benar-benar tidak diketahui, tapi berpotensi sebagai cara baru untuk mengamati dinamika atmosfer yang bukti menggodanya sudah kami punya dari pengukuran wahana antariksa,” kata Mahapatra.

“Memang, meskipun Venus punya atmosfer yang sangat berbeda dari Bumi – jauh lebih tebal, lebih panas, dengan komposisi berbeda dan awan asam sulfat – pemahaman yang lebih baik tentang Venus juga membantu untuk lebih memahami Bumi, karena proses fisika dasarnya itu sama.

“Venus membantu menguji dan meningkatkan pengetahuan fundamental kita tentang atmosfer, termasuk atmosfer Bumi.”

Apa sebenarnya yang memicu gelombang-gelombang ini masih belum pasti. Berdasarkan pemodelan tim, gelombang itu tampaknya muncul beberapa saat setelah siang hari setempat, menunjukkan bahwa mereka mungkin terkait dengan cara atmosfer Venus merespons pemanasan matahari saat energi dibawa melalui lapisan awannya yang padat.

Tapi itu mungkin harus menjadi pekerjaan analisis di masa depan. Untuk saat ini, fokusnya tetap pada mencari tahu apakah sinyal itu nyata.

Terkait: Venus Mungkin Lebih Mirip Bumi Dari yang Kita Kira – Dan Dia Masih Bergerak

ExPo mungkin sudah lama tiada, tapi instrumen itu menunjukkan bahwa pengamatan semacam itu mungkin dilakukan dengan teknologi saat ini. Langkah selanjutnya tinggal mengarahkan polarimeter generasi baru ke Venus.

“Dengan teleskop di Bumi, cincin-cincin ini pada prinsipnya bisa diamati: sejak 2010, polarimeter-polarimeter baru sudah dipasang di teleskop-teleskop, termasuk instrumen yang mungkin tidak kita ketahui karena bersifat eksperimental, seperti ExPo dulu,” kata Mahapatra.

“Kami berharap makalah kami menginspirasi orang lain untuk mengamati Venus dan mencari serta menangkap cincin-cincin ini dalam pengamatan baru!”

Riset ini bisa dibaca di The Planetary Science Journal.

Artikel ini telah diperiksa fakta dan disunting oleh Clare Watson. Meskipun kami bangga dengan proses kami, kami hanyalah manusia. Jika kamu menemukan kesalahan, tolong beri tahu kami.

(KoranPost)

Sumber: www.sciencealert.com
https://www.sciencealert.com/giant-concentric-rings-discovered-in-the-atmosphere-of-venus