Sejak memasuki orbit Jupiter pada tahun 2016, wahana antariksa Juno milik NASA telah bekerja keras mengungkap banyak misteri dari planet terbesar di tata surya kita. Dan penemuan terbarunya mungkin yang paling menarik sejauh ini: jenis gelombang plasma yang sama sekali baru di dekat kutub Jupiter.
Dalam makalah yang diterbitkan Rabu di Physical Review Letters, para astronom mendeskripsikan pola gelombang plasma yang tidak biasa di magnetosfer Jupiter—semacam “gelembung” magnetik yang melindungi planet dari radiasi eksternal. Medan magnet Jupiter yang sangat kuat tampaknya memaksa dua jenis plasma yang sangat berbeda untuk bergerak bersama, menciptakan aliran partikel bermuatan dan atom yang unik di daerah kutubnya.
Plasma merupakan faktor penting dalam membentuk atmosfer turbulen Jupiter. Karena itu, para peneliti yakin bahwa observasi baru ini akan meningkatkan pemahaman kita tidak hanya tentang peristiwa cuaca di Jupiter, tetapi juga sifat magnetik eksoplanet yang jauh.
Sebuah gambar aurora Jupiter, diambil oleh Spektrograf Ultraviolet milik Juno. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI
Untuk studi ini, para peneliti menganalisis perilaku gelombang plasma di magnetosfer Jupiter yang mengandung plasma termagnetisasi tinggi dengan kepadatan rendah. Tim yang terdiri dari peneliti Universitas Minnesota, Universitas Iowa, dan Southwest Research Institute di Texas, menemukan osilasi tak terduga antara gelombang Alfvén dan gelombang Langmuir, yang masing-masing mencerminkan pergerakan atom plasma dan pergerakan elektron dalam plasma tersebut.
Elektron jauh lebih ringan daripada atom bermuatan, yang berarti kedua jenis gelombang biasanya bergerak pada frekuensi yang sangat berbeda—namun hal ini jelas tidak terjadi di magnetosfer Jupiter, mendorong para peneliti untuk meneliti lebih dalam. Investigasi selanjutnya mengungkap jenis osilasi plasma yang belum pernah terlihat sebelumnya di dekat kutub Jupiter.
“Sifat plasma yang diamati benar-benar tidak biasa, belum pernah ditemukan sebelumnya dan di tempat lain di tata surya kita,” kata John Leif Jørgensen, ilmuwan planet dari Technical University of Denmark yang tidak terlibat dalam penelitian baru ini, kepada New Scientist.
Tidak seperti aurora Bumi yang disebabkan oleh badai matahari, aurora Jupiter—yang terdiri dari partikel supercepat dan sangat energetik, ratusan kali lebih bertenaga daripada aurora di Bumi—terkadang muncul sebagai produk dari medan magnetnya yang kuat. Memahami fenomena ini bisa menjadi informasi berharga bagi misi masa depan dalam pencarian kehidupan alien di eksoplanet, menurut para penulis studi.
“Meskipun kondisi seperti ini tidak terjadi di Bumi, kemungkinan besar terjadi di daerah kutub planet raksasa lainnya dan mungkin juga di eksoplanet atau bintang yang sangat termagnetisasi,” tulis para astronom dalam makalah tersebut.
“Jupiter adalah Batu Rosetta dari tata surya kita,” ujar Scott Bolton, penyelidik utama misi Juno, di halaman pengantar NASA untuk wahana antariksa ini. “Juno pergi ke sana sebagai utusan kita—untuk menginterpretasikan apa yang Jupiter katakan.”
Awalnya, NASA memperkirakan misi Juno akan berakhir pada 2017, saat mereka akan dengan sengaja mengarahkan wahana tersebut ke atmosfer Jupiter, keputusan yang sesuai dengan persyaratan perlindungan planet NASA. Namun, jalur penerbangan Juno berubah seiring waktu, dan NASA menyimpulkan bahwa wahana itu tidak lagi menjadi ancaman bagi bulan-bulan Jupiter. Alhasil, lembaga tersebut memberikan perpanjangan misi.
Meski demikian, para ilmuwan percaya bahwa pada September tahun ini, orbit Juno akan menurun secara alami dan akhirnya ditelan oleh atmosfer Jupiter. Namun, ini sama sekali bukan akhir dari eksplorasi manusia terhadap Jupiter; Europa Clipper diperkirakan akan mencapai Europa, bulan Jupiter, pada 2030 (terakhir kali kami cek, wahana ini sedang melihat-lihat di dekat Mars). Tentu saja, bahkan setelah Jupiter menelan Juno, para ilmuwan masih memiliki banyak data berharga dari wahana tersebut yang akan terus dianalisis dengan cermat selama bertahun-tahun mendatang.