Mengukur Putaran Neptunus dengan Melacak Tampilan Atmosfer

Rabu, 13 Juli 2011 - Sehari di Neptunus sama dengan 15 jam, 57 menit, 59 detik, menurut pengukuran akurat pertama periode rotasinya yang dilakukan oleh ilmuan planet Universitas Arizona, Erich Karkoschka. 

Tahun 1950an, ketika para astronom membangun teleskop radio pertama, mereka menemukan kalau Yupiter mengirim berkas radio berdenyut, seperti mercusuar di antariksa. Sinyal tersebut berasal dari medan magnet yang dibangkitkan oleh rotasi inti dalam planet.

Tidak ada petunjuk mengenai rotasi raksasa gas selain Yupiter yang tersedia karena sinyal radio yang mereka pancarkan tersapu di antariksa oleh angin surya dan tidak pernah mencapai Bumi. “Satu-satunya cara mengukur gelombang radio adalah mengirim pesawat antariksa ke planet-planet tersebut,” kata Karkoschka. “Ketika Voyager 1 dan 2 melewati Saturnus, mereka menemukan sinyal radio dan mengukurnya 10.66 jam, dan mereka juga menemukan sinyal radio untuk Uranus dan Neptunus juga. Jadi, berdasarkan sinyal radio ini, kami merasa tahu mengenai periode rotasi planet-planet tersebut.”

Namun ketika pesawat Cassini tiba di Saturnus 15 tahun kemudian, sensornya mendeteksi periode radio yang telah berubah sekitar 1 persen. Karkoschka menjelaskan hal tersebut karena massa yang besar, mungkin bagi Saturnus untuk melakukan perubahan sebesar itu pada rotasinya dalam waktu singkat.

“Karena planet gas ukurannya sangat besar, mereka memiliki momentum sudut yang cukup untuk membuat mereka berputar dengan kecepatan yang sama selama miliaran tahun,” katanya. “Jadi ada yang aneh terjadi.” Yang lebih membingungkan adalah penemuan Cassini selanjutnya hemisfer utara dan selatan Saturnus terlihat berotasi dengan kecepatan berbeda.

“Itu saat kami menyadari medan magnet tidak dapat berfungsi sebagai jam,” kata Karkoschka. Bukannya menggunakan pesawat antariksa yang berbiaya miliaran dollar, Karkoschka memanfaatkan apa yang disebut sampah ilmu antariksa: citra-citra Neptunus yang telah dipublikasikan dari arsip Teleskop Antariksa Hubble. Ilmuan lain sebelumnya sudah mengamati Neptunus dan menganalisis gambarnya, namun tidak ada yang memeriksa semuanya, yang sekitar 500 potret.

“Ketika saya melihat gambarnya, saya menemukan rotasi Neptunus lebih cepat daripada yang diamati Voyager,” kata Karkoschka. Sementara itu, dua tampilan di atmosfer Neptunus, justru berotasi lima kali lebih tetap bahkan bila dibandingkan dengan heksagon Saturnus, tampilan rotasi paling tetap dalam raksasa gas di tata surya. Kedua tampilan ini, bernama Tampilan Kutub Selatan dan Gelombang Kutub Selatan, kemungkinan besar adalah pusaran angin di atmosfer, sama seperti Bintik Merah Yupiter yang terkenal, yang dapat hidup dalam waktu lama karena gesekan yang sangat kecil.

Pengamat yang melihat planet masif ini berputar dari satu titik tetap di antariksa akan melihat keduanya terlihat setiap 15,9663 jam, dengan variasi hanya beberapa detik.
“Saya rasa keteraturan rotasi Neptunus yang luar biasa ditunjukkan oleh kedua tampilan ini sangat unik,” kata Karkoschka. “Jadi saya melihat citra-citra Neptunus yang diambil Voyager tahun 1989, yang memiliki resolusi lebih baik dari pada citra dari Hubble, untuk melihat apakah saya dapat menemukan hal lain dalam kedua tampilan ini. Saya menemukan enam lagi tampilan yang berotasi dengan kecepatan yang sama, namun terlalu kabur untuk terlihat oleh Teleskop Antariksa Hubble, dan terlihat oleh Voyager hanya selama beberapa bulan, jadi kita tidak akan tahu apakah periode rotasinya akurat hingga enam angka. Namun mereka saling berhubungan. Jadi sekarang kami memiliki delapan tampilan yang saling kunci di satu planet, dan itu sangat menggembirakan.”

Sumber berita :UniversityofArizona.