Badai super matahari yang terjadi baru-baru ini, yang terbesar dalam dua dekade terakhir, secara bersamaan berdampak pada Bumi dan Mars, sehingga memicu perubahan atmosfer yang dramatis di Planet Merah. Pengorbit Badan Antariksa Eropa – Mars Express dan ExoMars Trace Gas Orbiter – mencatat lonjakan elektron atmosfer yang belum pernah terjadi sebelumnya, memberikan data penting tentang bagaimana atmosfer planet merespons cuaca luar angkasa yang ekstrem. Peristiwa ini menggarisbawahi risiko yang ditimbulkan oleh cuaca antariksa terhadap teknologi dan menyoroti perbedaan mencolok antara lingkungan terlindung di Bumi dan kondisi terekspos di Mars.
Dampak Badai di Mars
Badai matahari yang mencapai Bumi pada 11 Mei 2024 mengirimkan radiasi selama sekitar 200 hari ke Mars hanya dalam waktu 64 jam. Hal ini menyebabkan peningkatan besar dalam kerapatan elektron di bagian atas atmosfer Mars: peningkatan sebesar 45% pada ketinggian 68 mil (110 kilometer) dan peningkatan yang menakjubkan sebesar 278% pada ketinggian 81 mil (130 kilometer) di atas permukaan. Ini adalah jumlah elektron tertinggi yang pernah diamati di atmosfer Mars, menurut peneliti ESA.
Badai ini juga menyebabkan gangguan sementara pada sistem kedua pengorbit – bahaya yang umum terjadi pada partikel ruang angkasa yang energik. Namun, pesawat ruang angkasa tersebut dirancang dengan komponen tahan radiasi dan protokol koreksi kesalahan, sehingga memungkinkannya pulih dengan cepat.
Teknik Pengukuran Perintis
Para ilmuwan menggunakan teknik yang disebut okultasi radio untuk menganalisis dampak badai. Hal ini melibatkan transmisi sinyal radio dari satu pengorbit (Mars Express) melalui atmosfer Mars ke atmosfer Mars lainnya (ExoMars TGO) saat ia turun di bawah cakrawala. Pembiasan sinyal mengungkap detail atmosfer, mirip dengan bagaimana gelombang laut membelok di sekitar objek.
“Teknik ini telah digunakan selama beberapa dekade di tata surya, namun baru belakangan ini kami menerapkannya di antara dua pesawat ruang angkasa di Mars,” jelas Colin Wilson, ilmuwan proyek ESA. Waktu pengamatan – hanya 10 menit setelah terjadinya jilatan api matahari yang besar – sangatlah menguntungkan, mengingat saat ini pengamatan hanya dilakukan dua kali seminggu.
Bumi vs. Mars: Kisah Dua Atmosfer
Studi ini menyoroti perbedaan mendasar antara Bumi dan Mars. Magnetosfer bumi membelokkan sebagian besar angin matahari, sehingga mengurangi dampaknya terhadap atmosfer. Mars, yang tidak memiliki medan magnet global, terkena radiasi matahari secara langsung.
Peristiwa tersebut mengungkapkan bahwa Bumi dan Mars bereaksi sangat berbeda terhadap partikel bermuatan matahari. Medan magnet planet ini melindungi Bumi sementara Mars tetap rentan.
Implikasinya terhadap Evolusi Planet dan Misi Masa Depan
Penelitian ini dapat menjelaskan bagaimana Mars kehilangan sebagian besar atmosfer dan airnya selama miliaran tahun. Masuknya partikel matahari secara terus-menerus menghilangkan gas-gas di atmosfer, sehingga berkontribusi terhadap kondisi planet yang gersang saat ini. Memahami proses ini sangat penting untuk menilai kelayakan huni planet dalam jangka panjang.
Lonjakan elektron juga memiliki implikasi praktis untuk misi masa depan. Populasi elektron yang lebih padat dapat mengganggu sinyal radar yang digunakan untuk mempelajari permukaan Mars, sehingga berpotensi menghambat upaya eksplorasi. Temuan tim ini akan membantu menyempurnakan perencanaan misi dan meningkatkan kemampuan kita untuk menavigasi dan menyelidiki dunia lain.
Studi ini memperkuat pentingnya prediksi cuaca luar angkasa dan perlunya desain pesawat ruang angkasa yang kuat. Badai super matahari menjadi pengingat akan kekuatan tak terduga yang berperan dalam tata surya kita, dan betapa rentannya teknologi kita yang paling canggih sekalipun.
