Badai debu yang dahsyat sering kali melanda Marsmelanda Planet Merah selama berbulan-bulan. Kini, sebuah studi baru menunjukkan bahwa badai global ini mungkin terkait dengan ketidakseimbangan energi yang baru-baru ini ditemukan di permukaan Mars.
Itu tata surya planet dan bulan menyerap energi dari matahari, namun juga memancarkan energi kembali ke luar angkasa. Perbedaan antara keduanya disebut anggaran energi radiasiatau REB. “REB dan sebaran spasialnya [across latitudes] secara langsung mempengaruhi karakteristik termal permukaan dan atmosfer planet, Pengapuran Liseorang profesor fisika di Universitas Houston dan penulis kedua studi tersebut, mengatakan kepada Live Science melalui email. Artinya, REB suatu planet menentukan iklimnya.
Para ilmuwan telah mempelajari REB bumi dengan sangat rinci, dan menemukan “surplus energi di daerah tropis dan defisit energi di wilayah kutub,” kata Li. Namun, REB tahunan bumi sebagian besar seimbang, dengan jumlah energi matahari yang diserap kira-kira seimbang dengan panas yang dipancarkan sepanjang tahun (meskipun gas rumah kaca mengubahnya menjadi penyerapan bersih kecil).
Sebaliknya, para peneliti hanya mengetahui sedikit tentang REB di Mars, terutama jika REB tersebut seimbang. Meskipun teori menunjukkan bahwa hal ini seharusnya terjadi, sulit untuk mengetahuinya tanpa angka pasti.
Tidak mengetahui REB Mars juga menghalangi para peneliti untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang iklim planet tersebut. Keingintahuan dan lainnya NASA penjelajah telah menangkap banyak sekali fenomena cuaca Mars. Yang paling mencolok adalah badai debu yang terjadi di belahan bumi selatan Mars, yang beberapa di antaranya cukup kuat untuk membahayakan misi eksplorasi saat ini dan masa depan. Namun observasi ini tidak mengungkap iklim jangka panjang di seluruh planet. Perkiraan REB Mars akan memecahkan sebagian dari teka-teki itu, menurut penulis utama studi Larry Guanseorang mahasiswa doktoral di University of Houston.
Untuk melakukan hal ini, Guan, Li dan peneliti dari universitas Amerika, Spanyol dan Korea Selatan mengambil data tentang radiasi inframerah dan radiasi tampak yang dipancarkan dan dipantulkan permukaan Mars selama beberapa tahun. Dikumpulkan oleh Spektrometer Emisi Termal di pesawat NASA yang sekarang sudah tidak berfungsi Surveyor Global Marspengamatan ini berlangsung selama lima tahun Mars (sekitar 10 tahun Bumi, sejak satu tahun tahun Mars adalah 687 hari Bumi). Dari pengukuran tersebut, para peneliti menghitung berapa banyak energi yang diserap dan dipancarkan Mars di seluruh garis lintangnya, dari ekuator hingga kutub. Sebagai perbandingan, para peneliti juga menghitung REB Bumi, rata-rata selama 10 tahun Bumi, di seluruh garis lintang.
Para peneliti menemukan bahwa ketika belahan bumi utara Mars mengalami musim semi dan musim panas, daerah di sekitar garis lintang utara menyerap lebih banyak energi daripada yang dipancarkannya, sehingga menciptakan “kelebihan energi” yang berpusat di kutub utara planet tersebut. Demikian pula, selama musim gugur dan musim dingin di belahan bumi utara – musim semi dan musim panas di belahan bumi selatan – hal sebaliknya terjadi, dengan kelebihan energi yang berkembang di wilayah selatan, meskipun hal ini lebih kuat dan menyelimuti seluruh belahan bumi. Para peneliti beralasan bahwa skenario ekstrem ini terjadi karena, selama musim semi di selatan, Mars berada pada titik terdekatnya matahariyang memaksimalkan energi matahari yang diterima planet ini.
Surplus energi juga dapat memicu badai debu global, menurut penelitian tersebut. Saat belahan bumi selatan memanas, lapisan atmosfer tipis Mars pun ikut memanas. Hal ini menciptakan kondisi yang dapat mengangkat partikel debu, sehingga memicu terjadinya badai, saran para peneliti.
Namun hal sebaliknya juga terjadi: Badai debu kemungkinan besar mempengaruhi REB di planet ini. Kumpulan data Mars Global Surveyor mencakup pengukuran selama badai debu yang berasal dari selatan Dataran Hellas cekungan dampak dan membedung seluruh planet pada satu mata air selatan. Analisis data ini mengungkapkan bahwa badai cenderung mengurangi energi matahari yang diserap dan panas yang dipancarkan Mars, kemungkinan karena banyaknya partikel debu yang melayang di atmosfer.
Meskipun terjadi ketidakseimbangan musiman, REB tahunan Mars secara kasar seimbang. Namun jika dilihat dari garis lintang, hal ini sangat berbeda dengan bumi. “Defisit bumi terjadi di kutub; Mars mengalami defisit di daerah tropis – dan sebaliknya jika terjadi kelebihan,” kata Guan kepada Live Science melalui email. Artinya, meskipun kutub Bumi menyerap lebih sedikit energi daripada yang dipancarkannya, kutub Mars justru berperilaku sebaliknya.
Ditambah lagi, kata Guan, tidak seperti Bumi, REB kutub Mars dapat bervariasi 100% antar musim. Hal ini mungkin disebabkan oleh tipisnya atmosfer planet ini, menurut Li, yang menghambat distribusi energi antara daerah tropis dan kutub.
Penelitian itu diterbitkan 19 Desember di jurnal AGU Advances.
