Di Bumi, awan terbentuk apabila tetesan air memadat keluar dari udara. Dan titisan tersebut memerlukan setitik debu atau garam laut, yang disebut inti pemeluwapan, untuk terbentuk. Di atmosfera Bumi, bintik-bintik debu kecil itu diangkat tinggi ke atmosfer di mana ia mencetuskan pembentukan awan. Tetapi di Marikh?
Mars mempunyai perkara lain yang sedang berlaku.
Para saintis planet telah melihat awan di atmosfer tengah Mars sejak sekian lama. Suasana tengah bermula kira-kira 30 km (18 batu) di atas permukaan. Tetapi saintis tidak pernah memerhatikan zarah-zarah debu yang diperlukan untuk menanam awan di bahagian atmosfera.
Satu kajian baru mengatakan bahawa meteorit berperanan dalam memicu pembentukan awan.
"Awan tidak hanya terbentuk sendiri," kata Victoria Hartwick, pelajar siswazah di Laboratorium Fizik Atmosfera dan Angkasa di CU Boulder, dan penulis utama makalah tersebut. "Mereka memerlukan sesuatu yang dapat mereka padamkan."
Setiap hari, kira-kira tiga tan habuk memasuki atmosfer Mars. Debu mereda dari meteor pada ketinggian sekitar 80-90km (50-56 batu.) Sebahagian daripadanya kembali membeku menjadi zarah yang cukup besar untuk bertindak sebagai inti pemeluwapan. Menurut kajian itu, awan ais air terbentuk di nukleus tersebut, mewujudkan awan yang diperhatikan di atmosfer tengah Mars.
Kunci kajian ini berasal dari kapal angkasa MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) NASA. MAVEN mengesan debu meteor di lapisan meresap tinggi di atmosfer Martian. Menurut makalah ini, ini "menunjukkan bekalan zarah asap meteor yang berterusan ke ketinggian yang lebih rendah."
Hartwick dan pasukannya beralih ke simulasi komputer atmosfer Mars untuk melihat apa peranan debu meteor ketinggian tinggi ini dalam pembentukan awan. Simulasi ini dirancang untuk meniru aliran dan pergolakan di atmosfer Mars.
Sebaik sahaja mereka memasukkan 3 tan debu antarplanet ini, simulasi menunjukkan awan muncul tepat di mana para saintis memerhatikannya. Model itu tidak pernah menunjukkannya sebelum ini.
"Model kami tidak dapat membentuk awan pada ketinggian ini sebelumnya," kata Hartwick dalam siaran akhbar. "Tetapi sekarang, mereka semua ada di sana, dan nampaknya mereka berada di semua tempat yang tepat."
Sudah tentu di Marikh, awannya jauh berbeza. Walaupun awan Bumi seperti cumulonimbus, juga dikenal sebagai awan petir atau awan landasan, membuat hubungannya dengan iklim dan cuaca jelas, awan Mars berbeza. Mereka membentuk koleksi kristal ais yang nipis dan berbisik. Tetapi itu tidak bermakna mereka tidak berperanan dalam iklim Mars.
Kajian menunjukkan bahawa awan atmosfer Martian yang berbisik ini dapat memberi kesan besar terhadap iklim. Awan Martian boleh menyebabkan suhu ketinggian tinggi berayun ke atas atau ke bawah sebanyak 10 darjah Celsius (18 darjah Fahrenheit).
Terdapat hasil yang lebih jauh dalam kajian ini daripada hanya pembentukan awan sederhana. Simulasi juga menunjukkan bahawa debu meteor menyebabkan awan tudung kutub mencapai lebih tinggi ke atmosfera. Ini juga menunjukkan bahawa sel Hadley bermusim melemah.
Itu penting kerana peranan yang dimainkan oleh sel Hadley di Marikh. Sel Hadley adalah corak lintang rendah peredaran atmosfera di mana udara dihangatkan di khatulistiwa, memaksa ia naik. Udara hangat didorong ke arah kutub, dan ketika bergerak, udara sejuk dan turun lagi. Oleh itu, jika awan-awan yang diilhami oleh meteor ini melemahkan sel Hadley, maka tiga tan debu mempunyai pengaruh yang besar terhadap iklim.
Brian Toon, salah satu daripada tiga pengarang kajian ini, juga berasal dari Jabatan Sains Atmosfera dan Lautan (ATOC) di University of Colorado. Dia berpendapat bahawa kajian ini membuka jendela iklim masa lalu Mars, dan bagaimana planet ini mempunyai air cair di permukaannya.
"Semakin banyak model iklim mendapati bahawa iklim kuno Mars, ketika sungai mengalir di permukaannya dan kehidupan mungkin berasal, dihangatkan oleh awan ketinggian," kata Toon. "Kemungkinan penemuan ini akan menjadi sebahagian besar idea itu untuk memanaskan Marikh."
Kita cenderung memikirkan cuaca planet sebagai sistem dalaman yang besar, selain cahaya matahari tentu saja. Tetapi kajian ini menunjukkan bahawa kejadian di persekitaran planet - Tata Surya itu sendiri - boleh memberi kesan besar terhadap cuaca.
"Kita terbiasa memikirkan Bumi, Marikh dan badan-badan lain sebagai planet yang benar-benar mandiri ini yang menentukan iklim mereka sendiri," kata Hartwick. "Tetapi iklim tidak bebas dari sistem suria di sekitarnya."
Makalah ini disebut "Pembentukan awan ais air ketinggian tinggi di Marikh yang dikendalikan oleh zarah debu antarplanet." Penulisnya adalah Victoria Hartwick, Brian Toon, dan Nicholas Heavens di Hampton University di Virginia. Makalah ini diterbitkan dalam Nature Geoscience.
Sumber:
- Siaran Akhbar: Meteor membantu pembentukan awan Martian
- Kertas Penyelidikan: Pembentukan awan ais air ketinggian tinggi di Marikh yang dikawal oleh zarah debu antarplanet
- Universiti Negeri Arizona: Martian Wind
- Majalah Angkasa: Adakah Awan Cirrus Membantu Menjaga Mars Awal Hangat & Basah?
