Ingat badai besar yang meletus di Saturnus pada akhir 2010? Itu adalah salah satu badai terbesar yang pernah diamati di planet cincin, dan itu bahkan terlihat dari Bumi dalam teleskop berukuran amatir. Ini adalah deteksi pertama es air di Saturnus, yang diamati oleh instrumen inframerah dekat pada pesawat ruang angkasa Cassini.
"Temuan baru dari Cassini menunjukkan bahwa Saturnus dapat mengeruk material dari 160 kilometer lebih," kata Kevin Baines, rekan penulis makalah yang bekerja di University of Wisconsin-Madison dan Jet Propulsion Laboratory NASA, Pasadena, California. "Ini menunjukkan dalam arti yang sangat nyata bahwa Saturnus yang tampak biasa-biasa saja bisa sama eksplosif atau bahkan lebih daripada biasanya Jupiter yang berbadai."
Meskipun bulan-bulan Saturnus memiliki banyak es air, Saturnus hampir seluruhnya adalah hidrogen dan helium, tetapi ia memiliki sejumlah kecil bahan kimia lain, termasuk air. Ketika kita melihat Saturnus, kita sebenarnya melihat puncak awan atas atmosfer Saturnus, yang sebagian besar terbuat dari kristal amonia beku.
Di bawah lapisan awan atas ini, para astronom berpikir ada dek awan yang lebih rendah yang terbuat dari ammonium hidrosulfida dan air. Para astronom mengira ada air di sana, tetapi tidak terlalu banyak, dan tentu saja bukan es.
Tetapi badai pada 2010-2011 tampaknya telah mengganggu berbagai lapisan, menimbun uap air dari lapisan bawah yang terkondensasi dan membeku ketika naik. Kristal es air kemudian tampak dilapisi dengan bahan-bahan yang lebih mudah menguap seperti amonium hidrosulfida dan amonia ketika suhu menurun dengan kenaikannya, kata para penulis.
"Air hanya bisa naik dari bawah, didorong ke atas oleh konveksi kuat yang berasal jauh di atmosfer," kata Lawrence Sromovsky, juga dari University of Wisconsin, yang memimpin tim peneliti. “Uap air mengembun dan membeku saat naik. Ini kemudian cenderung menjadi dilapisi dengan bahan yang lebih mudah menguap seperti amonium hidrosulfida dan amonia karena suhu menurun dengan kenaikannya.
Badai besar muncul di belahan bumi utara Saturnus setiap 30 tahun atau lebih, atau kira-kira sekali per tahun Saturnus. Petunjuk pertama dari badai paling baru pertama kali muncul dalam data dari radio dan subsistem gelombang plasma Cassini pada 5 Desember 2010. Segera setelah itu, dapat dilihat dalam gambar dari astronom amatir dan dari subsistem sains pencitraan Cassini. Badai itu dengan cepat berkembang menjadi proporsi super, mengelilingi planet ini pada sekitar 30 derajat lintang utara untuk bentangan hampir 300.000 km (190.000 mil).
Para peneliti mempelajari dinamika badai ini, dan menyadari bahwa itu bekerja seperti badai konvektif yang jauh lebih kecil di Bumi, tempat uap udara dan air didorong tinggi ke atmosfer, menghasilkan awan badai petir yang menjulang tinggi. Namun, awan yang menjulang tinggi dalam badai Saturnus jenis ini 10 sampai 20 kali lebih tinggi dan menutupi area yang jauh lebih besar. Mereka juga jauh lebih ganas daripada badai Bumi, dengan model-model yang memprediksi angin vertikal lebih dari sekitar 300 mph (500 kilometer per jam) untuk badai raksasa yang langka ini.
Kemampuan badai untuk menghasilkan es air dari kedalaman sangat besar adalah bukti kekuatan ledakan badai, kata tim itu.
Penelitian mereka akan diterbitkan dalam jurnal Icarus edisi 9 September.
Sumber: University of Wisconsin-Madison, JPL
