Para ilmuwan kini memiliki bukti bahwa badai debu di Mars dapat menghasilkan kilat mini, mengakhiri spekulasi yang berlangsung puluhan tahun.
Penemuan ini berasal dari mikrofon di atas rover NASA, Perseverance, yang menjelajahi wilayah Kawah Jezero. Saat merekam angin Mars yang memutar dan menerbangkan debu, alat ini juga menangkap sesuatu yang belum pernah terdengar sebelumnya: suara letupan dan decapan yang ternyata merupakan sengatan listrik kecil di dalam dust devil dan garis depan badai.
Tentu saja, segala hal di Mars pasti berbeda dengan Bumi — bahkan suara petirnya pun tidak seperti petir. Alih-alih, kilat kecil ini menghasilkan suara yang lebih mirip dengan listrik statis — seperti suara gesekan kaki berkaus kaki di karpet sebelum menyentuh kenop pintu.
Selama dua tahun Mars, para peneliti mengidentifikasi 55 pelepasan listrik singkat — biasanya saat dust devil melintas dekat atau saat tepi depan badai debu menerjang rover. Kini publik dapat mendengarkan langsung rekaman kilat Mars tersebut. NASA merilis rekamannya, yang ditampilkan dalam video YouTube di bawah, pekan ini.
“Kami mendapat beberapa rekaman bagus di mana suara ‘kretek’ dari percikan api dapat terdengar jelas,” ujar Ralph Lorenz, ilmuwan misi Perseverance dari Johns Hopkins Applied Physics Lab, dalam sebuah pernyataan.
Para ilmuwan telah lama mempelajari dust devil yang mengaduk tanah Mars. Sekitar 13 tahun lalu, Mars Reconnaissance Orbiter milik NASA menangkap satu dust devil yang luar biasa dengan kolom yang menjulang 12 mil ke langit.
Dust devil di Mars terbentuk dengan cara serupa dengan di Bumi, meskipun atmosfer Mars jauh lebih tipis. Fenomena ini cenderung terjadi pada hari yang kering saat permukaan tanah menjadi lebih panas daripada area sekitarnya. Biasanya lebih kecil daripada tornado, dust devil adalah angin pusaran yang membentuk corong seperti cerobong, menyalurkan udara panas ke atas dan berputar. Angin yang berputar ini berakselerasi mirip dengan cara peseluncur es yang berputar lebih cepat saat merapatkan lengan ke tubuh.
Saat butiran debu tertiup angin dan saling bertumbukan, mereka saling bertukar muatan listrik kecil. Seiring waktu, muatan ini membentuk medan listrik kuat yang dapat memicu percikan api atau bahkan kilat, terutama di dalam awan abu vulkanik. Planet Merah diselimuti debu halus dan terus-menerus mengalami dust devil serta badai besar, sehingga ilmuwan telah menduga terjadi proses pengisian listrik serupa di sana.
“Di Mars, atmosfer yang tipis membuat fenomena ini jauh lebih memungkinkan,” kata Baptiste Chide, ilmuwan Perseverance dari L’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologi di Prancis, dalam sebuah pernyataan, “karena jumlah muatan yang diperlukan untuk menghasilkan percikan jauh lebih rendah dibandingkan dengan yang diperlukan di atmosfer dekat permukaan Bumi.”
Eksperimen laboratorium dan model komputer telah memprediksi hal ini. Itu menimbulkan kemungkinan bahwa bahkan pengisian muatan yang moderat pun dapat menghasilkan kilatan.
Ilmuwan telah mendokumentasikan kilat di Jupiter dan Saturnus, dan mereka telah menduga selama beberapa dekade bahwa Mars juga memiliki kilat. Namun tidak ada yang pernah mengamatinya secara langsung — hingga sekarang.
Meskipun Perseverance belum menangkap satu pun peristiwa kilat kecil ini dengan kameranya, mikrofonnya yang sensitif telah merekam suara letusannya tepat saat awan debu menyapu wilayah tersebut. Selain audio, instrumen ini juga membuat rekaman elektromagnetik.
Para ilmuwan menyadari bahwa percikan api terjadi saat debu terangkat dan bertumbukan, bukan hanya ketika debu melayang di udara. Gerakan dan gesekan butiran debulah, bukan sekadar langit yang berdebu, yang mendorong terbentuknya listrik, menurut mereka. Temuan mereka kini diterbitkan dalam jurnal Nature.
Walaupun rover hanya menemui dua dust devil kuat selama periode ini, keduanya menghasilkan percikan yang terdeteksi. Artinya, ribuan pusaran lainnya di seluruh planet kemungkinan besar melakukan hal yang sama. Yang lebih signifikan lagi adalah ribuan badai debu yang terbentuk setiap tahun. Ilmuwan menduga bahwa garis depan badai yang turbulen dan memanjang bermil-mil itu menghasilkan listrik yang jauh lebih banyak daripada dust devil yang terisolasi.
Pelepasan listrik dari kilat Mars dapat mengubah kimia permukaan planet. Mereka dapat menciptakan senyawa seperti hidrogen peroksida, gas klorin, dan perklorat yang menghancurkan materi organik. Reaksi ini mungkin membantu menjelaskan mengapa ilmuwan kesulitan menemukan jejak kehidupan purba yang terawetkan dengan baik di permukaan.
Memahami fenomena ini penting untuk menjaga keamanan wahana antariksa dan astronot masa depan di Planet Merah, menurut NASA. Untungnya, misi rover selama beberapa dekade belum mengalami kerusakan listrik yang serius. Namun, tim peneliti mencatat bahwa pendarat Soviet Mars 3, yang berhenti mengirimkan sinyal hanya beberapa detik setelah mendarat selama badai debu tahun 1971, mungkin menjadi korban dari malfungsi terkait percikan api ini.
Secara umum, Planet Merah merupakan tempat yang sunyi, sebagian besar karena tekanan atmosfer Mars yang sangat rendah. Bahkan, suasana dapat menjadi begitu hening, sampai-sampai ada masa di mana tim Perseverance mengira mikrofon rover mungkin rusak.