Analisis terbaru terhadap data Voyager 2 berusia 38 tahun menunjukkan bahwa pesawat ruang angkasa pemberani itu terbang melewati Uranus pada momen yang tidak biasa ketika magnetosfer planet tersebut dibengkokkan oleh partikel dari Matahari.
Penelitian—diterbitkan hari ini di Astronomi Alam—menunjukkan bahwa struktur magnetik sistem Uranus berbeda dari perkiraan awal. Analisis awal terhadap data Voyager 2 menunjukkan bahwa magnetosfer planet tersebut—area di sekitar Uranus yang didominasi oleh medan magnetnya—tidak memiliki plasma, seperti yang terdapat di magnetosfer planet lainnya.
Data tersebut juga menunjukkan bahwa magnetosfer Uranus memiliki sabuk elektron energik yang kuat, tidak seperti planet lain. Selain menjadi sasaran banyak lelucon, lingkungan Uranus tampak aneh dibandingkan dengan bagian tata surya kita yang lain.
Para ilmuwan di balik penelitian terbaru ini berpendapat bahwa keadaan yang tidak biasa ini sebenarnya adalah hasil dari ledakan hebat angin matahari—partikel bermuatan dari atmosfer Matahari—yang membengkokkan magnetosfer saat Voyager 2 terbang melewatinya pada tahun 1986.
“Ini adalah dua misteri besar yang tersisa dari flyby Voyager 2, keduanya dapat dijelaskan secara masuk akal dengan datangnya peristiwa angin matahari yang intens yang menekan magnetosfer secara dramatis tepat sebelum flyby dimulai,” kata Jamie Jasinski, ilmuwan planet di NASA. Jet Propulsion Laboratory dan Caltech, dan penulis utama studi tersebut, melalui email ke Gizmodo.
“Jika kami tiba seminggu lebih awal dengan Voyager 2 maka pesawat ruang angkasa tersebut akan melakukan pengukuran yang sangat berbeda, dan penemuan kami akan sangat berbeda,” kata Jasinski. “Voyager 2 tiba pada waktu yang salah!”
Kompresi magnetosfer yang jarang terjadi hanya terjadi 4% di sekitar Uranus, menurut perkiraan tim. 96% lainnya, magnetosfer planet ini tidak terlalu ekstrem. Temuan ini juga menunjukkan bahwa selama solar minimum—titik terendah dalam siklus 11 tahun Matahari—Uranus mengalami periode gangguan angin matahari bergantian yang memengaruhi magnetosfernya. Siklus di mana magnetosfer “terbuka” atau “tertutup” terhadap angin matahari mungkin disebabkan oleh kemiringan Uranus, yang relatif ekstrim terhadap bidang orbit tata surya.
Berdasarkan data Voyager 2, tim menyimpulkan bahwa “magnetosfer Uranus mungkin memiliki dua siklus pada saat terbang lintas Voyager 2: siklus pertama bervariasi dalam skala waktu diurnal karena 'seperti saklar' atau 'terbuka-tertutup'. ' proses yang disebutkan di atas, dan yang kedua karena kondisi angin matahari yang bervariasi.”
Voyager 2 adalah satu-satunya pesawat ruang angkasa yang mengunjungi Uranus dan Neptunus; ia juga menemukan 16 bulan dan enam cincin planet saat ia keluar dari tata surya kita. Voyager 2 kini telah menjalankan misinya selama 47 tahun dua bulan, melakukan perjalanan melalui ruang antarbintang dengan kecepatan 34.391 mil per jam (55.347 kilometer per jam). Misi ini berjarak hampir 13 miliar mil (20,9 miliar kilometer) dari Bumi—lebih dari 138 kali jarak antara Bumi dan Matahari. Voyager 2 sangat jauh sehingga cahaya membutuhkan waktu lebih dari 19 jam untuk melakukan perjalanan dari pesawat ruang angkasa ke Bumi.
Selama 35 tahun terakhir, NASA memberlakukan langkah-langkah penghematan daya yang telah mematikan semua kecuali empat instrumen pesawat ruang angkasa Voyager: subsistem sinar kosmik, magnetometer, dan instrumen untuk mengukur partikel bermuatan dan medan listrik di kedua misi tersebut tetap beroperasi.
“Ini adalah pekerjaan yang menarik,” kata Carol Paty, ahli planet di Universitas Oregon yang tidak berafiliasi dengan makalah baru-baru ini, melalui panggilan telepon ke Gizmodo. “Sungguh luar biasa ketika Anda dapat melihat kembali data yang berumur puluhan tahun dengan pandangan dan perspektif yang segar.”
Studi baru ini menunjukkan bahwa Voyager 2 mengamati peristiwa ekstrem yang melibatkan magnetosfer Uranus, namun Paty mencatat bahwa ini merupakan langkah yang terlalu jauh untuk berasumsi bahwa keadaan khas raksasa gas tersebut serupa dengan planet lain di tata surya kita. Magnetosfer Uranus masih sangat asimetris, dan sudut rotasi planet ini masih menunjukkan bahwa ia memiliki musim paling ekstrem di tata surya.
“Yang kami ketahui dari melihat makalah ini, hanya dari analisis data hulu angin matahari saja, angin matahari cukup bervariasi bahkan pada jarak orbit Uranus,” kata Paty. “Dan variabilitas ini berarti bahwa sistem ini akan menjadi sangat dinamis dan responsif terhadap angin matahari.”
Uranus adalah tempat yang menarik untuk astrobiologi—yaitu kehidupan di luar Bumi, bukan biologi dalam…sudahlah. Pada tahun 2022, laporan setebal 780 halaman oleh National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine menyerukan agar pengorbit Uranus mampu memetakan medan gravitasi dan magnet planet dan bahkan meluncurkan penyelidikan atmosfer ke langitnya.
Terpisah dari laporan tersebut, para ilmuwan planet telah membuat argumen serupa; Uranus menyimpan banyak misteri, dan belum ada pesawat ruang angkasa yang mengunjunginya sejak Voyager 2. Citra misi planet dan bulan-bulannya terus menjadi data utama yang diandalkan oleh para ilmuwan planet ketika melakukan penelitian baru tentang Uranus, seperti yang ditunjukkan oleh makalah minggu lalu di Uranus. kemungkinan adanya lautan bawah permukaan di Miranda, salah satu bulan di planet ini.
Dalam temuan baru ini, tim juga menyimpulkan bahwa bulan terluar Uranus, Titania dan Oberon, mengorbit di dalam magnetosfer planet tersebut, bukan di luarnya. Hal ini akan mempermudah pesawat ruang angkasa untuk menentukan keberadaan lautan di bawah permukaan, yang dilakukan dengan menginduksi respons medan magnet dari air cair di bawah permukaan bulan.
“Titania dan Oberon adalah kandidat yang paling mungkin untuk menampung lautan karena ukurannya sedikit lebih besar dibandingkan bulan-bulan lainnya, yang berarti mereka dapat menahan panas lebih baik, sehingga menjadi lebih hangat,” kata Jasinski. “Ini berarti kecil kemungkinannya untuk dibekukan sepenuhnya.” Dan berdasarkan tinjauan tim terhadap data Voyager, kandungan cairan di bulan-bulan tersebut akan lebih mudah dideteksi daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Sudah saatnya kita menyerang Uranus. Namun sampai saat itu tiba, para ilmuwan masih akan mengekstraksi seluruh wawasan dari data yang dikumpulkan oleh Voyager hampir 40 tahun yang lalu.