Gambar puncak awan Venus seperti yang difoto oleh alat ultraviolet Akatsuki pada tahun 2019.
(Imej: © Pasukan Projek Planet-C)
Selama beberapa dekad, saintis mengesyaki bahawa bolt elektrik berdenyut tebal suasana Venus, mungkin berkilau dari awan berasid dunia.
Sekilas yang menggembirakan telah menaruh harapan mereka, tetapi semuanya ada petunjuk. Para saintis memerlukan tanda yang lebih pasti, yang masih sukar difahami walaupun tiga tahun menjadi orbit pemburu kilat khusus kami planet berhampiran berkembar. Ini adalah realiti sains yang perlahan, mengecewakan dan membingungkan yang sering tergelincir dari kisah penemuan.
"Apabila anda membaca buku-buku sejarah, semuanya seperti teka-teki silang kata: anda tahu, seseorang datang dan mengukurnya dan mendapati ini dan semuanya sesuai," kata Ralph Lorenz, seorang saintis planet di Makmal Fizik Gunaan Universiti Johns Hopkins dan pengarang utama makalah baru mengenai pemerhatian instrumen kilat khusus di Venus, kepada Space.com. "Ini lebih kurang sama dengan kisah detektif, di mana detektif mendapat keterangan dari orang ini dan keterangan ini dari orang itu."
Dan setakat ini, detektif itu tidak membuat banyak kemajuan dalam menyelesaikan kes ini. "Tidak mungkin untuk mengambil semua pemerhatian yang dilaporkan pada nilai nominal dan memahami mereka," kata Lorenz. Tidak ada yang menambah.
Semua kemungkinan pemerhatian kilat setakat ini adalah keadaan terbaik. Penyelidikan Venera 9 Kesatuan Soviet melihat kilauan yang mungkin menjadi cat cat. Beberapa kemudian Probe Venera membawa pengesan kilat, tetapi data mereka tidak sesuai dengan apa yang diharapkan oleh para saintis. Ahli astronomi menggunakan teleskop di Arizona pada tahun 1993 melihat serangkaian kilatan, walaupun ini juga tidak masuk akal. Satu siri denyutan magnet yang dilihat oleh Badan Angkasa Eropah Venus Express mungkin disebabkan oleh fenomena lain.
Bahkan percubaan yang teliti dilakukan oleh misi Cassini NASA sebelum perjalanan panjangnya ke Saturnus menimbulkan lebih banyak kebingungan. Kapal angkasa itu membawa alat pengesan radio dan tetap perlu terbang melewati Bumi dan Venus untuk mencapai sasarannya. Tetapi ketika alat itu menangkap lebih dari seribu kilatan di Bumi, alat itu tidak menangkapnya di Venus.
Masukkan Akatsuki, misi pengorbit Jepun untuk mengintip jiran kita yang berpengalaman. Kapal angkasa dilancarkan pada tahun 2010, tetapi beberapa bulan kemudian, luka bakar yang dimaksudkan untuk memasukkan penyelidikan ke orbit di sekitar Venus berakhir lebih awal, melintasi kenderaan di angkasa. Lima tahun kemudian, ia melayang cukup dekat untuk membuat percubaan lain untuk mengorbit, yang berjaya. Tetapi kapal angkasa tidak dapat mencapai orbit asalnya dan sekarang mengelilingi planet ini pada jarak yang lebih jauh dari yang dirancang.
Itu sangat mencabar untuk kamera kilat, yang kini dapat mengumpulkan data pada kadar sepersepuluh dari apa yang mungkin dicapai oleh instrumen sekiranya kedatangan kapal angkasa berjalan lancar. Semua diberitahu, Kesengsaraan Akatsuki bermaksud bahawa kamera kilat telah mengumpulkan data selama 17 jam.
Tetapi dalam masa-masa tersebut, Lorenz dan rakan-rakan penulisnya telah melihat sifar kilat. Instrumen yang sama mengumpulkan data yang sama di Bumi akan menyaksikan ratusan, katanya. Tetapi di Venus, zilch. Bukan satu pun. (Penyelidikan ini dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan pada 3 Julai dalam jurnal Geophysical Research Letters.)
Daripada penyelesaian, para saintis mendapat teka-teki yang lebih rumit.
"Sekiranya anda tidak melihat kilatan sama sekali, itu tidak bermakna tidak ada kilat; itu mungkin bermaksud ada beberapa dan anda merindukannya," Karen Aplin, seorang ahli fizik di Universiti Bristol di England yang mempelajari planet kilat tetapi tidak terlibat dalam penyelidikan baru, kata Space.com. "Mereka mengatakan bahawa mungkin tidak ada kilat, atau mungkin kilat benar-benar berkerumun di suatu tempat, atau sangat jarang berlaku dan ia berlaku dalam keadaan pecah dan kebetulan mereka belum melihatnya. Dan mereka mencadangkan bahawa pengesanan radio ini mungkin disebabkan oleh sesuatu yang berbeza dengan kilat - jadi mereka kelihatan seperti kilat tetapi mungkin tidak. "
Venus bukanlah satu-satunya tempat di mana kilat menjadi sasaran sukar difahami. Aplin mengatakan bahawa saintis percaya lebih banyak planet di sistem suria kita daripada tidak menggunakan alat mempesona elektrik ini. Bumi, tentu saja, adalah yang paling senang dikaji. Tetapi misi seperti Probe Voyager dan Galileo melihat kilat di Musytari dan Saturnus. Pada kedua-dua gergasi gas, atmosfera mengandungi wap air yang mencukupi untuk dihoskan kilat darat lebih kurang.
Uranus dan Neptunus juga tampak berkilau, walaupun para saintis memiliki data dari satu kapal angkasa ke lokasi-lokasi ini, iaitu penyelidikan Voyager 2. Raksasa es terpencil ini terlalu kurang difahami oleh para saintis sehingga tidak dapat meneka dengan tepat bagaimana kilatan seperti itu mungkin berlaku.
Marikh juga disyaki menyerang kilat, walaupun sama sukar difahami dengan rakan sejawatannya dari Venus. Para saintis percaya Kilat Planet Merah - sekiranya ada - akan didorong oleh zarah-zarah debu yang saling bergumpal di angin, satu peniruan dunia lain mengenai kilat gunung berapi yang terbentuk di awan zarah-zarah batu yang diusir oleh letusan di Bumi.
Para saintis bahkan pernah melalui jalan petir yang aneh ini sebelumnya, di bulan terbesar Saturnus, Titan. Semasa Agensi Angkasa Eropah membangunnya Titan siasatan, mereka bimbang ia perlu menavigasi petir, tetapi memburu fenomena seperti itu kosong. "Titan adalah tempat lain di mana, setelah kajian panjang dan ekstensif, kita sekarang mempunyai had atas yang agak ketat pada jumlah aktiviti kilat," kata Lorenz. "Kami tidak dapat mengatakan itu tidak terjadi, tetapi kami belum melihatnya terjadi."
Tetapi sementara Venus mencerminkan Bumi dengan banyak cara menakutkan, kilatnya lebih sukar untuk dijelaskan, kerana suasananya sama sekali berbeza, dibuat terutamanya dari asid sulfurik, yang tidak dapat menahan muatan elektrik, kata Aplin. "Salah satu perkara mengenai kilat Venus adalah kita tidak memahami bagaimana ia akan dihasilkan."
Tidak mengetahui bagaimana bentuknya juga menjadikannya lebih sukar untuk diramalkan di mana mencarinya. Dan kilat tidak semestinya menyebar secara merata ke seluruh masa dan ruang. Sebagai contoh, di Bumi, kilat paling kerap berlaku pada waktu petang dan di darat. Para saintis belum menjalin hubungan yang setara dengan Venus, tetapi Lorenz mengatakan satu hipotesis adalah bahawa kilat mungkin paling biasa pada waktu senja, kerana puncak awan sejuk, dan di atas pergunungan, yang telah terbukti oleh data Akatsuki dapat mewujudkan fenomena atmosfera lain yang disebut gelombang tunduk. Hasilnya adalah kilatan yang sangat tertumpu pada masa dan ruang - dan itu bermaksud sukar dilihat.
Para saintis tidak berusaha untuk mengesan kilat hanya untuk menentukan destinasi sistem suria mana yang paling kilat: Kilat terikat dengan pelbagai ciri atmosfera yang ingin difahami oleh saintis tentang dunia di sekitar kita. "Sekiranya anda mengesan kilat, anda dapat menggunakannya untuk menyimpulkan sifat lain dari planet dan atmosfernya," kata Aplin. "Ini cukup berguna untuk diukur kerana ia akan memberitahu anda beberapa perkara sekaligus."
Salah satu perkara itu ialah betapa selamatnya dunia untuk diterokai. "Itu bahaya, jadi anda ingin tahu apakah ada kilat di suatu tempat kerana ia mungkin menggegarkan kapal angkasa anda atau mungkin mengejutkan angkasawan anda dan ia boleh melakukan perkara seperti memadamkan sistem kuasa," kata Aplin.
Dan kepraktisan bukanlah satu-satunya motivasi: Para saintis cuba memahami bagaimana, dan seberapa sering, kehidupan timbul mengesyaki bahawa tenaga dan kimia kilat dapat memainkan peranan penting dalam menyusun kehidupan dari geologi. "Petir mungkin berkaitan dengan asal-usul kehidupan," kata Aplin. "Petir membawa tenaga ke sistem yang dapat terlibat dalam kehidupan yang terbentuk pada akhirnya."
Paling tidak di Venus, hanya masa yang dapat memberi petunjuk bahawa para saintis perlu menyelesaikan masalah ini. Akatsuki tetap menggunakan kamera kilat orbitnya yang lebih lama daripada yang diharapkan, siap. Mungkin kapal angkasa lain akan menyusulnya suatu hari nanti. Lorenz mencadangkan bahawa misi masa depan dapat membawa trio pengesan kilat berbasis radio, yang akan memungkinkan para saintis mencari kilatan yang mereka ukur, serta instrumen yang disetel ke medan elektromagnetik planet ini.
Secara lebih praktikal, beberapa bukti yang tidak langsung untuk kilat di Venus berpunca dari pemerhatian yang dibuat oleh teleskop yang berpusat di Bumi, dan kerja seperti itu akhirnya dapat menyelesaikan misteri tersebut. Tetapi itu juga boleh menjadi pengejaran angsa liar yang berakhir dengan apa-apa untuk menunjukkannya.
Pengejaran angsa itu mungkin sudah terungkap, bahkan mungkin berkali-kali, tanpa para saintis mengetahui tentang usaha sia-sia rakan mereka. "Anda mendapat perkara ini bahawa orang tidak terlalu berminat untuk menerbitkan eksperimen 'tidak berjaya'," kata Aplin. "Jadi mungkin orang melihat dan tidak melihat apa-apa dan tidak menerbitkannya."
Mungkin di situlah Lorenz dan pengarangnya benar-benar melangkah ke depan: dengan menerbitkan karya mereka naratif kilat, walaupun pada kenyataannya itu berakhir dengan teka-teki yang terus berlanjut, tanpa ada ikatan longgar yang ditawarkan novel misteri untuk kepuasan yang mendalam.
Lagipun, selalu ada kemungkinan adegan detektif yang memberitahukan petunjuk yang hilang yang memberikan semuanya akan tetap ada, suatu hari nanti.
"Ini dalam banyak cara merupakan hasil yang tidak menggembirakan, bahawa kami belum mengesan kilatan optik," kata Lorenz. "Kemungkinan Akatsuki baru saja tidak bernasib baik dan pada waktu berikutnya kita melihat bahawa kita benar-benar dapat mengesan beratus-ratus kilat, dan itu akan sangat menggembirakan."
- 'Gunung Berapi' Berubah menjadi Batang Kilat dalam Gambar Elektrik Ini
- Petir Menyerang Roket Rusia Semasa Pelancaran Satelit (Tetapi Semuanya Baik)
- Foto: Kilat Bumi Dilihat dari Angkasa
Catatan editor: Artikel ini dikemas kini untuk memasukkan pautan ke makalah penyelidikan. E-mel Meghan Bartels di [email protected] atau ikuti dia @meghanbartels. Ikut kami di Twitter @Spacedotcom dan terus Facebook.
