Di Bumi, awan terbentuk ketika cukup banyak tetesan air mengembun dari udara. Dan tetesan itu membutuhkan setitik debu atau garam laut, yang disebut inti kondensasi, untuk terbentuk. Di atmosfer Bumi, bintik-bintik kecil debu itu menjulang tinggi ke atmosfer tempat mereka memicu pembentukan awan. Tapi di Mars?
Mars memiliki hal lain yang terjadi.
Para ilmuwan planet telah mengamati awan di atmosfer tengah Mars untuk waktu yang lama. Suasana tengah dimulai sekitar 30 km (18 mil) di atas permukaan. Tetapi para ilmuwan tidak pernah mengamati partikel debu yang diperlukan untuk menaburkan awan-awan di bagian atmosfer itu.
Sebuah studi baru mengatakan bahwa meteorit berperan dalam memicu pembentukan awan.
"Awan tidak terbentuk begitu saja," kata Victoria Hartwick, mahasiswa pascasarjana di Laboratorium Fisika Atmosfer dan Antariksa di CU Boulder, dan penulis utama makalah ini. "Mereka membutuhkan sesuatu yang bisa mereka padatkan."
Setiap hari, sekitar tiga ton debu memasuki atmosfer Mars. Debu mengembang dari meteor pada ketinggian sekitar 80-90 km (50-56 mil). Beberapa di antaranya mengoagulasi ulang menjadi partikel yang cukup besar untuk bertindak sebagai inti kondensasi. Menurut penelitian, awan es air terbentuk pada inti-inti itu, menciptakan awan yang diamati di atmosfer tengah Mars.
Kunci untuk penelitian ini berasal dari pesawat ruang angkasa MAVEN (Atmosfer dan Evolusi Volatile) NASA milik NASA. MAVEN mendeteksi debu meteor di lapisan meresap tinggi di atmosfer Mars. Menurut koran itu, ini "menunjukkan pasokan terus menerus partikel asap meteorik yang mengendap di ketinggian yang lebih rendah."
Hartwick dan timnya beralih ke simulasi komputer atmosfer Mars untuk melihat peran apa yang dimainkan oleh debu meteor ketinggian tinggi ini dalam pembentukan awan. Simulasi ini dirancang untuk meniru aliran dan turbulensi di atmosfer Mars.
Begitu mereka memasukkan 3 ton debu antarplanet, simulasi menunjukkan awan muncul tepat di tempat para ilmuwan mengamati mereka. Model itu belum pernah menunjukkan itu sebelumnya.
"Model kami tidak bisa membentuk awan di ketinggian ini sebelumnya," kata Hartwick dalam siaran pers. "Tapi sekarang, mereka semua ada di sana, dan mereka tampaknya berada di tempat yang tepat."
Tentu saja di Mars, awannya jauh berbeda. Sementara awan Bumi seperti cumulonimbus, juga dikenal sebagai awan petir atau landasan, membuat hubungan mereka dengan iklim dan cuaca jelas, awan Mars berbeda. Mereka membentuk kumpulan kristal es yang tipis dan berbuih. Tapi itu tidak berarti mereka tidak memainkan peran dalam iklim Mars.
Studi ini menunjukkan bahwa awan atmosfer menengah Mars yang ganas ini dapat berdampak besar pada iklim. Awan Mars dapat menyebabkan suhu di ketinggian berayun ke atas atau ke bawah sebanyak 10 derajat Celcius (18 derajat Fahrenheit).
Ada hasil yang lebih jauh dalam studi ini dari sekadar pembentukan awan sederhana. Simulasi juga menunjukkan bahwa debu meteorik menyebabkan awan kap kutub mencapai lebih tinggi ke atmosfer. Ini juga menunjukkan bahwa sel Hadley musiman melemah.
Itu penting karena peran sel Hadley bermain di Mars. Sel Hadley adalah pola lintang rendah dari sirkulasi atmosfer di mana udara dihangatkan di ekuator, memaksanya naik. Udara hangat didorong ke kutub, dan saat bergerak, udara mendingin dan turun lagi. Jadi, jika awan-awan yang diilhami oleh meteor ini melemahkan sel Hadley, maka tiga ton debu tersebut memiliki efek kebesaran pada iklim.
Brian Toon, salah satu dari tiga penulis penelitian ini, juga dari Departemen Atmosfer dan Ilmu Kelautan (ATOC) di University of Colorado. Dia berpikir bahwa penelitian ini membuka jendela ke iklim masa lalu Mars, dan bagaimana planet ini memiliki air cair di permukaannya.
"Semakin banyak model iklim menemukan bahwa iklim kuno Mars, ketika sungai-sungai mengalir melintasi permukaannya dan kehidupan mungkin berasal, dihangatkan oleh awan-awan ketinggian tinggi," kata Toon. "Sangat mungkin bahwa penemuan ini akan menjadi bagian utama dari gagasan untuk menghangatkan Mars."
Kita cenderung menganggap cuaca sebuah planet sebagai sistem internal yang sebagian besar, selain sinar matahari tentu saja. Tetapi penelitian ini menunjukkan bahwa peristiwa di lingkungan planet — Tata Surya itu sendiri — dapat memiliki efek besar pada cuaca.
"Kami terbiasa berpikir tentang Bumi, Mars, dan benda-benda lain sebagai planet yang benar-benar mandiri yang menentukan iklim mereka sendiri," kata Hartwick. "Tapi iklim tidak terlepas dari tata surya di sekitarnya."
Makalah ini disebut "Formasi awan es air ketinggian tinggi di Mars yang dikendalikan oleh partikel debu antarplanet." Para penulis adalah Victoria Hartwick, Brian Toon, dan Nicholas Heavens di Hampton University di Virginia. Makalah ini diterbitkan dalam Nature Geoscience.
Sumber:
- Siaran Pers: Meteor membantu terbentuknya awan Mars
- Makalah Penelitian: Pembentukan awan es air ketinggian tinggi di Mars dikendalikan oleh partikel debu antarplanet
- Universitas Negeri Arizona: Mars Wind
- Majalah Luar Angkasa: Apakah Awan Cirrus Membantu Menjaga Mars Dini Tetap Hangat & Basah?
