Pesawat ruang angkasa Antarbintang Penjelajah NASA (IBEX) milik NASA telah melakukan pengamatan pertama terhadap atom hidrogen cepat yang datang dari bulan, setelah puluhan tahun berspekulasi dan mencari keberadaannya. Diluncurkan Oktober lalu, IBEX memiliki misi untuk menggambarkan dan memetakan interaksi dinamis yang disebabkan oleh angin matahari panas yang menghantam hamparan ruang yang dingin. Tetapi ketika tim IBEX menugaskan pesawat ruang angkasa, mereka menemukan aliran atom hidrogen netral yang disebabkan oleh angin matahari yang berhamburan dari permukaan bulan.
Detektor yang membuat penemuan, yang disebut IBEX-Hi, dirancang dan dibangun oleh Southwest Research Institute dan Los Alamos National Labs untuk mengukur partikel yang bergerak dengan kecepatan 0,5 juta hingga 2,5 juta mil per jam.
"Tepat setelah kami mengaktifkan IBEX-Hai, bulan kebetulan melewati bidang pandangnya, dan di sanalah mereka berada," kata Dr. David J. McComas, penyelidik utama IBEX dan asisten wakil presiden SwRI Space Science dan Divisi Teknik, tempat detektor partikel IBEX-Hi dibangun. "Instrumen menyala dengan sinyal jelas dari atom netral yang terdeteksi saat mereka tersebar dari bulan."
Angin matahari, aliran supersonik dari partikel bermuatan yang mengalir keluar dari matahari, bergerak ke luar angkasa ke segala arah dengan kecepatan sekitar satu juta mph. Medan magnet bumi yang kuat melindungi planet kita dari angin matahari. Bulan, dengan medan magnetnya yang relatif lemah, tidak memiliki perlindungan seperti itu, menyebabkan angin matahari membanting ke sisi matahari ke bulan.
Dari titik yang menguntungkan di orbit bumi yang tinggi, IBEX melihat sekitar setengah dari bulan - seperempatnya gelap dan menghadap ke sisi malam (jauh dari matahari), sedangkan seperempat lainnya menghadap ke sisi hari (ke arah matahari). Partikel angin matahari hanya berdampak di siang hari, di mana sebagian besar dari mereka tertanam di permukaan bulan, sementara beberapa tersebar di berbagai arah. Yang tersebar sebagian besar menjadi atom netral dalam proses refleksi ini dengan mengambil elektron dari permukaan bulan.
Tim IBEX memperkirakan bahwa hanya sekitar 10 persen dari ion angin matahari memantulkan sisi matahari dari bulan sebagai atom netral, sedangkan 90 persen sisanya tertanam di permukaan bulan. Karakteristik permukaan bulan, seperti debu, kawah dan batu, memainkan peran dalam menentukan persentase partikel yang menjadi tertanam dan persentase partikel netral, serta arah perjalanannya, yang tersebar.
McComas mengatakan hasilnya juga menjelaskan proses "daur ulang" yang dilakukan oleh partikel di seluruh tata surya dan seterusnya. Angin matahari dan partikel bermuatan lainnya berdampak pada debu dan benda-benda yang lebih besar saat mereka melakukan perjalanan melalui ruang, di mana mereka berserakan dan diproses kembali sebagai atom netral. Atom-atom ini dapat melakukan perjalanan jarak jauh sebelum mereka dilepaskan dari elektron mereka dan menjadi ion dan proses rumit dimulai lagi.
Kombinasi hamburan dan proses netralisasi yang sekarang diamati di bulan memiliki implikasi untuk interaksi dengan benda-benda di seluruh tata surya, seperti asteroid, objek Sabuk Kuiper dan bulan-bulan lainnya. Interaksi permukaan plasma yang terjadi di dalam nebula protostellar, wilayah ruang yang terbentuk di sekitar planet dan bintang - serta exoplanet, planet di sekitar bintang lain - juga dapat disimpulkan.
Misi utama IBEX adalah untuk mengamati dan memetakan interaksi kompleks yang terjadi di tepi tata surya, di mana jutaan mil per jam angin matahari mengalir ke material antarbintang dari seluruh galaksi. Wahana antariksa ini membawa detektor atom netral paling sensitif yang pernah terbang di ruang angkasa, memungkinkan para peneliti untuk tidak hanya mengukur energi partikel, tetapi juga untuk membuat gambar yang tepat dari mana mereka berasal.
Dan pesawat ruang angkasa baru saja mulai. Menjelang akhir musim panas, tim akan merilis peta all-sky pertama pesawat ruang angkasa yang menunjukkan proses energik yang terjadi di tepi tata surya. Tim tidak akan berkomentar sampai gambar selesai, tetapi McComas mengisyaratkan, "Itu tidak terlihat seperti model mana pun."
Penelitian ini dipublikasikan baru-baru ini di jurnal Surat Penelitian Geofisika.
Sumber: Southwest Research Institute
