Satu kajian baru berdasarkan data dari misi Cassini mengungkapkan sesuatu yang mengejutkan dalam suasana Saturnus. Kami telah mengetahui tentang ribut di kutub utara gergasi gas selama beberapa dekad, tetapi sekarang nampaknya ribut heksagon yang besar ini dapat menjadi raksasa raksasa yang tingginya beratus-ratus kilometer yang berpusat di atmosfer Saturnus.
Ketika Cassini tiba di Saturnus pada tahun 2004, itu adalah musim panas di hemisfera selatan, dan kapal angkasa itu menemui pusaran kutub di kutub selatan. Akhirnya, musim panas tiba di hemisfera utara, dan mereka menyaksikan pembentukan ribut di Kutub Utara. Ini hanya menegaskan kembali apa yang kita ketahui sejak tahun 1980-an ketika misi Voyager mempelajari Saturnus dan menemui ribut musim panas di Kutub Utara Saturnus.
"Walaupun kami berharap dapat melihat pusaran semacam di kutub utara Saturnus ketika ia semakin panas, bentuknya sangat mengejutkan." - Leigh Fletcher, University of Leicester, UK, pengarang utama.
Tetapi ribut Utara ini mempunyai bentuk heksagon bukan bulat, dan ia mempunyai bentuk heksagon yang sama dengan badai yang lebih dalam di atmosfer Saturnus, yang pertama kali dijumpai oleh Voyager. Persoalannya, apakah kita melihat satu raksasa badai yang menjulang tinggi? Atau dua ribut berasingan, keduanya terbentuk dalam bentuk heksagon?
"Tepi pusaran yang baru dijumpai ini tampak heksagon, tepat menyamai corak awan heksagonal yang terkenal dan aneh yang kita lihat lebih dalam di atmosfer Saturnus," kata Leigh Fletcher dari University of Leicester, UK, pengarang utama kajian baru itu.
Video ini menunjukkan corak awan heksagon jauh di atmosfer Saturnus yang pertama kali ditemui oleh Voyager.
Para saintis yang terlibat dengan misi Cassini diharapkan dapat melihat bentuk badai di kutub utara ketika musim panas Saturnus tiba, tetapi mereka terkejut dengan bentuknya. "Entah heksagon telah bertelur secara spontan dan sama pada dua ketinggian yang berbeda, satu yang lebih rendah di awan dan satu yang tinggi di stratosfer, atau segi enam sebenarnya struktur menjulang yang merangkumi jarak tegak beberapa ratus kilometer," kata Fletcher.
Inti dari kajian baru ini adalah Spectrometer Komposit Infrared Cassini (CIRS). CIRS menangkap data ini antara tahun 2010 dan 2017, dan ini menunjukkan pemanasan stratosfer Saturnus dari kecenderungan orbit tinggi. Gambar komposit di bawah menunjukkan pemanasan secara bertahap stratosfer Saturnus, dan pembentukan ribut heksagon secara beransur-ansur.
Sebelumnya dalam misi Cassini, suasana di atas terlalu sejuk untuk CIRS melihatnya. Stratosfera sekitar -158 Celsius, 20 darjah terlalu sejuk untuk instrumen. Tetapi tahun Saturnus sekitar 30 tahun, dan pada tahun 2009, wilayah kutub utara mula menjadi panas. Menjelang tahun 2014, instrumen CIRS Cassini dapat mempelajari suasana atas.
“Satu tahun Saturnia menjangkau sekitar 30 tahun Bumi, sehingga musim sejuk panjang. Saturnus baru mulai muncul dari kedalaman musim dingin utara pada tahun 2009, dan secara beransur-ansur memanas ketika hemisfera utara menghampiri musim panas. " - penulis kajian bersama Sandrine Guerlet, Laboratoire de Météorologie Dynamique, Perancis.
"Kami dapat menggunakan instrumen CIRS untuk menjelajahi stratosfera utara untuk pertama kalinya, mulai tahun 2014 dan seterusnya," kata Guerlet. "Ketika pusaran polar menjadi semakin kelihatan, kami melihatnya mempunyai sisi heksagon, dan menyedari bahawa kami melihat segi enam yang sudah ada pada ketinggian yang jauh lebih tinggi daripada yang difikirkan sebelumnya."
Kajian menunjukkan bahawa kawasan kutub di Saturnus sangat berbeza antara satu sama lain. Ketika Cassini mengamati wilayah selatan pada musim panas, pada awal misinya, tidak ada corak ribut heksagon. Badai utara juga lebih sejuk, kurang matang, dan dinamika sama sekali berbeza. Buat masa ini, saintis hanya dapat meneka mengapa begitu.
"Ini bererti bahawa ada asimetri mendasar antara kutub Saturnus yang masih belum kita fahami, atau itu mungkin bermaksud pusaran kutub utara masih berkembang dalam pemerhatian terakhir kita dan terus melakukannya setelah kematian Cassini," kata Fletcher. Misi Cassini berakhir pada "Grand Finale" pada bulan September 2017, ketika kapal angkasa itu sengaja dikirim terjun ke atmosfer Saturnus untuk dihancurkan.
Para saintis telah lama mengkaji corak cuaca Saturnus, dan mereka telah lama mengetahui bahawa lapisan awan tebal planet ini menjadi sebahagian besar cuaca planet ini. Ciri kutub utara pertama kali dilihat oleh Voyager pada tahun 1980-an, dan kita tahu bahawa segi enam kutub di utara adalah ciri tahan lama. Para saintis berpendapat bahawa ciri itu mungkin terkait dengan putaran planet itu sendiri, sama seperti aliran jet di Bumi.
Sudah jelas bahawa kita harus banyak belajar mengenai suasana Saturnus. Tidak mungkin ribut heksagon di stratosfera dan ribut heksagon yang lebih dalam di atmosfer adalah ribut yang sama. Angin berubah terlalu banyak melalui lapisan atmosfera. Tetapi mereka boleh dihubungkan dengan cara lain. Setelah menyiasat sifat atmosfera di wilayah utara, Fletcher dan rakan-rakannya memutuskan bahawa gelombang seperti segi enam tidak dapat merambat ke atas dan harus terus terperangkap di puncak awan. Ini melalui proses yang disebut evanescence. "Salah satu cara gelombang 'maklumat' dapat bocor ke atas adalah melalui proses yang disebut evanescence, di mana kekuatan gelombang merosot dengan ketinggian tetapi cukup kuat untuk masih bertahan ke stratosfer," jelas Fletcher.
Gambaran yang lebih besar dalam kajian ini adalah persoalan berterusan mengenai bagaimana tenaga diangkut melalui lapisan atmosfera yang berlainan, sesuatu yang masih kita fahami di Bumi. Sekiranya kita dapat memahami bagaimana dan mengapa pusaran kutub utara Saturnus memiliki bentuk heksagon, ia akan menjelaskan bagaimana fenomena yang lebih dalam di atmosfera dapat mempengaruhi persekitaran di atas.
"Hexagon utara Saturnus adalah ciri ikonik pada salah satu anggota Sistem Suria yang paling karismatik, jadi untuk mengetahui bahawa ia masih menyimpan misteri besar sangat mengasyikkan," - Nicolas Altobelli, Saintis Projek ESA untuk misi Cassini-Huygens.
Misi Cassini masih menunjukkan kepada kita perkara-perkara mengenai Saturnus, walaupun sekarang sudah berakhir. Bagi pasukan di sebalik kajian ini, sangat manis apabila mengetahui segi enam utara hampir setahun setelah Cassini berakhir. Kata Fletcher, "Kita hanya perlu mengetahui lebih banyak. Cukup mengecewakan apabila kami hanya menemui segi enam stratosfera ini tepat di hujung jangka hayat Cassini. "
