

(Kredit: Produksi 24K/Shutterstock)
GREENBELT, Md.— Bintik Merah Besar Jupiter, badai raksasa yang telah berkecamuk selama berabad-abad, mengungkap rahasia baru tentang sifat dinamisnya. Pengamatan terbaru menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA telah mengungkap perilaku tak terduga pada fitur ikonik planet terbesar di tata surya kita ini. Para ilmuwan telah menemukan bahwa Bintik Merah Besar mengalami siklus perubahan berirama selama 90 hari, memberikan wawasan baru mengenai perilaku kompleks atmosfer planet.
Terlihat dari Bumi sebagai oval merah besar di permukaan Jupiter, Bintik Merah Besar (GRS) adalah badai antisiklon – sistem bertekanan tinggi yang berputar berlawanan dengan putaran planet. Raksasa angkasa ini telah memikat para astronom dan masyarakat selama ratusan tahun, dengan ukurannya yang jauh lebih kecil dari Bumi. Namun pengamatan terbaru menunjukkan bahwa bintik tersebut telah menyusut, sehingga mendorong para ilmuwan untuk mengamati lebih dekat perilakunya.
Penemuan ini, diterbitkan di Jurnal Sains Planetmenantang asumsi sebelumnya tentang stabilitas Bintik Merah Raksasa. Selama periode 90 hari antara Desember 2023 dan Maret 2024, Hubble menangkap gambar badai beresolusi tinggi, sehingga para ilmuwan dapat membuat film selang waktu tentang perilakunya. Hasilnya menunjukkan Bintik Merah Besar “bergoyang seperti semangkuk agar-agar,” seperti yang dijelaskan NASA.
“Meskipun kami tahu pergerakannya sedikit berbeda dalam garis bujurnya, kami tidak menyangka akan melihat ukurannya berosilasi. Sejauh yang kami tahu, hal ini belum pernah teridentifikasi sebelumnya,” kata penulis utama studi tersebut, Amy Simon dari Goddard Space Flight Center NASA, dalam sebuah pernyataan.
Osilasi ukuran ini bertepatan dengan perubahan kecepatan dan kecerahan badai, sehingga menciptakan pola perilaku kompleks yang sebelumnya tidak terdeteksi.

Studi ini memanfaatkan kemampuan pencitraan Hubble yang canggih untuk mengukur berbagai aspek Bintik Merah Besar, termasuk posisi, ukuran, bentuk, dan kecepatan angin. Para peneliti menemukan bahwa ketika badai berada pada kecepatan paling lambat, ia mencapai lebar maksimumnya dan menjadi lebih terang dalam sinar ultraviolet. Pola ini berulang setiap 90 hari, menciptakan tarian ekspansi dan kontraksi kosmik.
Salah satu aspek paling menarik dari penemuan ini adalah korelasi antara ukuran badai dan kecerahan intinya. Inti Bintik Merah Besar menjadi paling terang ketika badai berada pada ukuran terbesarnya dalam siklus osilasinya. Perubahan kecerahan ini menunjukkan berkurangnya penyerapan kabut di bagian atas atmosfer, sehingga memberikan petunjuk tentang struktur dan komposisi internal badai.
Tim juga memeriksa pola angin badai menggunakan teknik analisis gambar tingkat lanjut. Mereka menemukan bahwa kecepatan angin maksimum di Bintik Merah Besar bervariasi sekitar 20 meter per detik (45 mil per jam) selama siklus osilasi. Meskipun variasi ini relatif kecil dibandingkan dengan kecepatan angin badai secara keseluruhan, yang dapat melebihi 400 kilometer per jam (250 mil per jam), variasi ini memberikan informasi berharga tentang dinamika internal badai.
“Saat akselerasi dan perlambatan, GRS mendorong aliran jet berangin ke utara dan selatan. Ini mirip dengan sandwich di mana irisan roti dipaksa menonjol keluar ketika isian di tengahnya terlalu banyak,” jelas rekan penulis Mike Wong dari University of California di Berkeley. “Interaksi antara badai dan pita angin kuat di Jupiter mungkin memainkan peran penting dalam menjaga umur panjang dan stabilitas Bintik Merah Raksasa.”
Salah satu aspek yang mengejutkan dari penelitian ini adalah bahwa Bintik Merah Besar tampaknya tidak mengikuti hubungan yang telah ada sebelumnya antara bentuk dan rotasi internalnya, yang dikenal sebagai hubungan Kida. Temuan ini menunjukkan bahwa struktur dan perilaku badai lebih kompleks dari yang diperkirakan sebelumnya, kemungkinan karena sifat tiga dimensinya dan interaksinya dengan atmosfer Jupiter yang lebih dalam.
Penemuan siklus 90 hari ini menimbulkan pertanyaan baru mengenai kekuatan yang mendorong perilaku Bintik Merah Besar. Meskipun penyebab pasti dari osilasi tersebut masih belum diketahui, para peneliti berspekulasi bahwa hal ini mungkin terkait dengan interaksi antara badai dan atmosfer sekitarnya atau mungkin karena gelombang yang merambat melalui lapisan atmosfer kompleks Jupiter.
Dengan mempelajari perubahan ritme Bintik Merah Besar, para ilmuwan berharap mendapatkan wawasan tentang proses yang membentuk dan mempertahankan badai yang berumur panjang di planet lain, baik di tata surya kita maupun di luarnya. Memahami mekanisme badai terbesar di tata surya menempatkan teori badai di Bumi ke dalam konteks kosmik yang lebih luas, yang mungkin dapat diterapkan untuk lebih memahami meteorologi di planet-planet di sekitar bintang lain.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Penelitian ini memanfaatkan Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk menangkap gambar Bintik Merah Besar Jupiter beresolusi tinggi selama periode 90 hari. Delapan tanggal observasi dipilih untuk mencakup siklus osilasi lengkap. Para peneliti menggunakan berbagai filter untuk memeriksa berbagai aspek badai, termasuk penampakannya, kecerahan ultraviolet, dan penyerapan metana. Mereka menggunakan teknik pemrosesan gambar untuk mengukur ukuran, bentuk, posisi, dan kecepatan angin badai. Algoritme canggih digunakan untuk menganalisis pergerakan awan dan menghitung kecepatan angin di dalam dan di sekitar Bintik Merah Raksasa.
Hasil Utama
Studi tersebut menemukan bahwa Bintik Merah Besar mengalami osilasi selama 90 hari dalam beberapa karakteristik utama. Laju penyimpangan memanjang, lebar, dan kecerahan ultraviolet semuanya bervariasi secara terkoordinasi. Ukuran badai ini adalah yang terbesar dan intinya paling terang di bawah sinar ultraviolet ketika kecepatannya paling lambat. Kecepatan angin dalam badai ditemukan bervariasi sekitar 20 meter per detik sepanjang siklus. Penelitian tersebut juga mengungkapkan bahwa perilaku badai tidak sesuai dengan hubungan Kida yang telah ditetapkan sebelumnya, yang menggambarkan hubungan antara bentuk pusaran dan rotasi internalnya.
Keterbatasan Studi
Penelitian ini terbatas pada pengamatan selama satu siklus 90 hari, yang mungkin tidak menangkap variasi atau anomali jangka panjang dalam perilaku Bintik Merah Raksasa. Beberapa rencana pengamatan dipengaruhi oleh kendala operasional teleskop, sehingga data pada tanggal tertentu tidak lengkap. Resolusi pengukuran kecepatan angin dibatasi oleh pemisahan waktu antar gambar, sehingga menyebabkan ketidakpastian yang lebih besar dalam beberapa penghitungan kecepatan.
Diskusi & Kesimpulan
Penemuan siklus osilasi 90 hari memberikan wawasan baru mengenai sifat dinamis Bintik Merah Besar Jupiter. Perubahan terkoordinasi dalam ukuran, kecerahan, dan laju penyimpangan menunjukkan interaksi kompleks antara badai dan atmosfer sekitarnya. Studi ini menyoroti perlunya penelitian lebih lanjut untuk memahami mekanisme yang mendasari osilasi ini dan implikasinya terhadap dinamika atmosfer di planet gas raksasa. Temuan ini juga menunjukkan pentingnya observasi frekuensi tinggi dan resolusi tinggi dalam mempelajari atmosfer planet.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini didukung oleh hibah yang terkait dengan program Teleskop Luar Angkasa Hubble GO16995, GO17275, dan GO17294. Para peneliti mengakui dukungan dari penjadwal Hubble dan koordinator program dalam memungkinkan kumpulan data irama tinggi yang digunakan dalam penelitian ini. Data Hubble yang digunakan dalam analisis tersedia untuk umum melalui arsip MAST. Hasilnya dipresentasikan pada pertemuan tahunan ke-56 American Astronomical Society Division for Planetary Sciences di Boise, Idaho.