Medan magnet Jupiter telah berubah sejak tahun 1970-an, dan fisikawan telah membuktikannya.
Itu bukan kejutan. Medan magnet bumi, satu-satunya medan planet tempat kita memiliki pengukuran berkelanjutan yang baik, berubah sepanjang waktu. Tetapi informasi baru itu penting, karena perubahan kecil ini mengungkapkan detail tersembunyi "dinamo" internal sebuah sistem yang menghasilkan medan magnetnya.
Dalam sebuah makalah yang diterbitkan 20 Mei dalam jurnal Nature Astronomy, tim peneliti melihat data medan magnet dari empat misi masa lalu ke Jupiter (Pioneer 10, yang mencapai Jupiter pada 1973; Pioneer 11, yang mencapai Jupiter pada 1974; Voyager 1, yang mencapai Jupiter pada tahun 1979, dan Ulysses, yang mencapai Jupiter pada tahun 1992).
Mereka membandingkan data itu dengan peta medan magnet planet yang dihasilkan oleh pesawat ruang angkasa Juno, yang melakukan penyelidikan terbaru dan paling menyeluruh dari planet raksasa itu. Pada tahun 2016, Juno mengorbit sangat dekat dengan Jupiter, melewati dari kutub ke kutub, mengumpulkan data medan gravitasi dan medan magnet. Itu memungkinkan para peneliti untuk mengembangkan model menyeluruh dari medan magnet planet dan beberapa teori terperinci tentang bagaimana itu dihasilkan.
Para peneliti di balik makalah ini menunjukkan bahwa data dari keempat probe yang lebih tua, meskipun lebih terbatas (masing-masing hanya diayunkan oleh planet ini sekali), tidak cukup cocok dengan model 2016 medan magnet Jupiter.
"Menemukan sesuatu yang semenit ketika perubahan ini dalam sesuatu yang begitu besar seperti medan magnet Jupiter adalah sebuah tantangan," Kimee Moore, seorang ilmuwan Juno di Harvard dan penulis utama di koran, mengatakan dalam sebuah pernyataan. "Memiliki garis dasar pengamatan jarak dekat selama empat dekade memberi kami cukup data untuk mengonfirmasi bahwa medan magnet Jupiter memang berubah seiring waktu."
Satu tantangan: Para peneliti hanya tertarik pada perubahan medan magnet internal Jupiter, tetapi planet ini juga memiliki magnet yang berasal dari atmosfer atasnya. Partikel bermuatan dari letusan gunung berapi di Io, bulan paling volatile Jupiter, berakhir di magnetosfer dan ionosfer Jovian (wilayah partikel bermuatan di bagian luar atmosfer Jupiter) dan juga dapat mengubah medan magnet. Tetapi para peneliti mengembangkan metode untuk mengurangi efek dari set data mereka, meninggalkan mereka dengan data yang hampir seluruhnya didasarkan pada dinamo internal planet ini.
Jadi pertanyaannya adalah, apa yang menyebabkan perubahan terjadi? Apa yang terjadi di dinamo Jupiter?
Para peneliti melihat beberapa penyebab perubahan medan magnet. Data mereka paling cocok dengan prediksi model di mana angin di interior planet mengubah medan magnet.
"Angin ini meluas dari permukaan planet ke kedalaman lebih dari 1.860 mil (3.000 kilometer), di mana interior planet mulai berubah dari gas menjadi logam cair yang sangat konduktif," kata pernyataan itu.
Sebenarnya, para peneliti tidak dapat melihat jauh ke dalam Jupiter, sehingga pengukuran kedalaman benar-benar perkiraan terbaik, dengan beberapa ketidakpastian, tulis para peneliti di koran. Namun, para ilmuwan memiliki teori yang kuat untuk menjelaskan bagaimana angin berperilaku.
"Mereka diyakini mencukur medan magnet, merentangkannya dan membawanya di sekitar planet ini," kata pernyataan itu.
Sebagian besar dari perubahan yang digerakkan oleh angin itu tampaknya terkonsentrasi di Bintik Biru Besar Yupiter, suatu wilayah energi magnet yang kuat di dekat khatulistiwa Yupiter. (Ini bukan hal yang sama dengan Bintik Merah Besar.) Bagian utara dan selatan dari bintik biru bergeser ke timur di Jupiter, dan sepertiga tengah bergeser ke barat, menyebabkan perubahan pada medan magnet planet.
"Sungguh luar biasa bahwa satu hot spot magnetik sempit, Bintik Biru Besar, dapat bertanggung jawab atas hampir semua variasi sekuler Jupiter, tetapi angka-angkanya tetap bertahan," kata Moore dalam pernyataan itu. "Dengan pemahaman baru tentang medan magnet ini, selama masa depan sains kita akan mulai membuat peta variasi Jupiter di seluruh planet. Mungkin juga ada aplikasi bagi para ilmuwan yang mempelajari medan magnet Bumi, yang masih mengandung banyak misteri yang harus dipecahkan."
