Pada 2006, salah satu semburan api matahari terbesar yang diamati selama 30 tahun meletus, menjenuhkan kamera sinar-X di observatorium yang mengorbit Bumi. Meskipun flare dengan berat pada X20 + telah diamati, X9 adalah peristiwa yang jarang terjadi. Namun, suar 2006 ini dengan cepat dikenal tidak hanya karena karakteristik energinya. Tak lama setelah suar, para astronom matahari diperkirakan akan melihat banjir ion antarplanet yang dikeluarkan oleh Matahari. Namun, mereka mendeteksi sesuatu yang lain; tidak hanya partikel yang tidak mereka harapkan, tetapi a partikel yang seharusnya tidak ada di sana…
Ketika ledakan ukuran seratus juta bom nuklir meledak, Anda tidak akan mengharapkan sesuatu menjadi utuh pada titik nol, bukan? Dalam kasus semburan matahari, sejumlah besar energi magnetik dilepaskan melalui proses yang dikenal sebagai rekoneksi, mempercepat dan memanaskan plasma surya. Tergantung pada kondisinya, energi suar surya yang berbeda dimungkinkan, tetapi dalam kasus suar 5 Desember 2006, plasma surya dipercepat dan dengan hebatnya dipercepat, melepaskan radiasi sinar-X. Di lokasi flare, di dalam fluks magnetik yang diikat dan diputar, suhu plasma dapat melonjak hingga 10-20 juta Kelvin (kadang-kadang, untuk flare terbesar, 100 juta Kelvin). Dalam kondisi ini, tidak ada yang tetap utuh. Setiap atom di area lokal dilucuti elektronnya, meninggalkan sup energetik partikel terionisasi (seperti proton dan inti helium) dan elektron.
Jadi Anda dapat membayangkan betapa terkejutnya sekelompok fisikawan surya menggunakan data dari pesawat ruang angkasa kembar Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) yang mengorbit Matahari (satu di depan orbit Bumi, dan satu di belakang), ketika mereka mendeteksi jet dari atom hidrogen netral murni berasal dari suar.
“Kami telah mendeteksi aliran atom-atom hidrogen yang utuh sempurna menembak keluar dari sinar matahari kelas-X, ”Kata Richard Mewaldt dari Caltech ,. “Benar-benar kejutan! Atom-atom ini bisa memberi tahu kita sesuatu yang baru tentang apa yang terjadi di dalam suar.”
“Tidak ada unsur lain yang hadir, bahkan helium (spesies atom paling berlimpah kedua di matahari). Hidrogen murni mengalir melewati pesawat ruang angkasa selama 90 menit penuh.”
Pengukuran emisi radio menunjukkan bahwa gelombang kejut telah dihasilkan rendah di atmosfer surya selama suar, mengungkapkan interaksi ion matahari yang masuk. Fisikawan menunggu satu jam untuk ion yang masuk (waktu yang dihitung untuk ion untuk melakukan perjalanan dari Matahari ke pesawat ruang angkasa STEREO), tetapi sebaliknya aliran atom netral tiba. Aliran hidrogen berlangsung selama 90 menit, dan kemudian diam selama 30 menit hanya untuk ion yang diharapkan membanjiri sensor seperti yang diperkirakan.
Pada pandangan pertama, yang mustahil telah dicapai; semburan matahari entah bagaimana diproduksi, lalu menyortir hidrogen netral dari sup plasma dan menembaknya ke luar angkasa. Tapi ini menghasilkan teka-teki yang sangat membingungkan: hidrogen netral, banyak di antaranya, telah terdeteksi sebagai akibat dari kobaran matahari, namun atom-atom ini tidak bisa ada di lingkungan ekstrim di sekitar lokasi suar. Apa yang menyebabkannya?
Sebenarnya, atom-atom hidrogen ini tidak dihasilkan di dalam suar, mereka terbentuk setelah suar ketika produk-produk dari ledakan berputar ke ruang antarplanet.
“Kami percaya mereka memulai perjalanan mereka ke Bumi dalam potongan-potongan, sebagai proton dan elektron, ”Kata Mewaldt. “Namun, sebelum mereka lepas dari atmosfer matahari, beberapa proton menangkap kembali sebuah elektron, membentuk atom hidrogen yang utuh. Atom-atom meninggalkan matahari dalam sebuah tembakan lurus dan cepat sebelum mereka bisa pecah lagi.”
Alasan mengapa atom-atom netral ini muncul di STEREO lebih cepat daripada awan ion adalah karena hidrogen netral tidak terpengaruh (diperlambat) oleh medan magnet Matahari; atom-atom ditembakkan, dalam garis lurus, bukannya dibelokkan oleh fluks magnet. Dan bagaimana mereka terbentuk? Fisikawan percaya proton "menangkap kembali" elektron bebas di ruang antara suar dan detektor melalui mekanisme rekombinasi radiasi yang terkenal dan pertukaran muatan.
Sekarang, fisikawan surya ingin mereplikasi temuan ini untuk melihat apakah jet hidrogen ini adalah fitur umum dari semburan matahari ... tetapi mereka mungkin harus menunggu beberapa saat, Matahari masih menikmati mantranya yang tenang...
Sumber: NASA
