APA ITU ANGIN MATAHARI?

Send

Ini adalah konsep seniman tentang medan magnet global Bumi, dengan kejutan busur. Bumi berada di tengah-tengah gambar, dikelilingi oleh medan magnetnya, diwakili oleh garis-garis ungu. Guncangan busur adalah bulan sabit biru di sebelah kanan. Banyak partikel energetik dalam angin matahari, yang diwakili dalam emas, dibelokkan oleh "perisai" magnetik Bumi.

(Gambar: © Walt Feimer (HTSI) / NASA / Goddard Space Flight Centre, Pusat Gambar Konseptual)

Angin matahari mengalirkan plasma dan partikel-partikel dari matahari ke luar angkasa. Meskipun anginnya konstan, sifatnya tidak. Apa yang menyebabkan aliran ini, dan bagaimana pengaruhnya terhadap Bumi?

Bintang berangin

Korona, lapisan terluar matahari, mencapai suhu hingga 2 juta derajat Fahrenheit (1,1 juta derajat Celsius). Pada tingkat ini, gravitasi matahari tidak dapat berpegang pada partikel yang bergerak cepat, dan mereka mengalir menjauh dari bintang.

Aktivitas matahari bergeser selama siklus 11 tahun, dengan jumlah bintik matahari, tingkat radiasi, dan material yang terlontar berubah dari waktu ke waktu. Perubahan-perubahan ini mempengaruhi sifat-sifat angin matahari, termasuk medan magnetnya, kecepatan, suhu dan kerapatan. Angin juga berbeda berdasarkan dari mana matahari itu berasal dan seberapa cepat bagian itu berputar.

Kecepatan angin matahari lebih tinggi di atas lubang koronal, mencapai kecepatan hingga 500 mil (800 kilometer) per detik. Suhu dan kepadatan di atas lubang koronal rendah, dan medan magnet lemah, sehingga garis medan terbuka ke ruang angkasa. Lubang-lubang ini terjadi di kutub dan garis lintang rendah, mencapai yang terbesar ketika aktivitas di matahari adalah minimum. Suhu dalam angin kencang dapat mencapai hingga 1 juta F (800.000 C).

Di sabuk streamer koronal di sekitar khatulistiwa, angin matahari bergerak lebih lambat, sekitar 200 mil (300 km) per detik. Suhu dalam angin lambat mencapai 2,9 juta F (1,6 juta C).

Matahari dan atmosfernya terdiri dari plasma, campuran partikel bermuatan positif dan negatif pada suhu yang sangat tinggi. Tetapi saat material itu meninggalkan matahari, dibawa oleh angin matahari, ia menjadi lebih seperti gas.

"Ketika Anda semakin jauh dari matahari, kekuatan medan magnet turun lebih cepat daripada tekanan material," kata Craig DeForest, seorang ahli fisika matahari di Southwest Research Institute (SwRI) di Boulder, Colorado, dalam sebuah pernyataan. "Akhirnya, bahan itu mulai bertindak lebih seperti gas, dan kurang seperti plasma yang terstruktur secara magnetis."

Mempengaruhi Bumi

Saat angin bergerak dari matahari, ia membawa partikel bermuatan dan awan magnetik. Dipancarkan ke segala arah, beberapa angin matahari terus menghantam planet kita, dengan efek yang menarik.

Jika bahan yang dibawa oleh angin matahari mencapai permukaan planet, radiasi akan merusak parah kehidupan yang mungkin ada. Medan magnet bumi berfungsi sebagai perisai, mengarahkan materi di sekitar planet sehingga mengalir di luarnya. Kekuatan angin merentangkan medan magnet sehingga terseret ke dalam di sisi matahari dan merentangkan di sisi malam.

Kadang-kadang matahari mengeluarkan semburan besar plasma yang dikenal sebagai coronal mass ejections (CMEs), atau badai matahari. Lebih umum selama periode aktif dari siklus yang dikenal sebagai maksimum matahari, CME memiliki efek yang lebih kuat daripada angin matahari standar. [Foto: Foto Menakjubkan Flare Surya & Badai Matahari]

"Lontaran tenaga surya adalah penggerak paling kuat dari koneksi matahari-Bumi," kata NASA di situs webnya untuk Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO). "Meskipun penting, para ilmuwan tidak sepenuhnya memahami asal dan evolusi CME, atau struktur atau luasnya dalam ruang antarplanet." Misi STEREO berharap untuk mengubahnya.

Ketika angin matahari membawa CME dan semburan radiasi kuat lainnya ke medan magnet planet, hal itu dapat menyebabkan medan magnet di sisi belakang saling menekan, sebuah proses yang dikenal sebagai penyambungan kembali magnetik. Partikel bermuatan kemudian mengalir kembali ke arah kutub magnet planet, menyebabkan tampilan indah yang dikenal sebagai aurora borealis di atmosfer bagian atas. [Foto: Amazing Auroras of 2012]

Meskipun beberapa benda dilindungi oleh medan magnet, yang lain tidak memiliki perlindungan. Bulan bumi tidak memiliki apa pun untuk melindunginya, jadi butuh beban penuh. Merkurius, planet terdekat, memiliki medan magnet yang melindunginya dari angin standar biasa, tetapi membutuhkan kekuatan penuh ledakan yang lebih kuat seperti CME.

Ketika aliran kecepatan tinggi dan rendah berinteraksi satu sama lain, mereka menciptakan daerah padat yang dikenal sebagai daerah interaksi berputar (CIR) yang memicu badai geomagnetik ketika mereka berinteraksi dengan atmosfer bumi.

Angin matahari dan partikel bermuatan yang dibawanya dapat memengaruhi satelit Bumi dan Sistem Pemosisian Global (GPS). Semburan yang kuat dapat merusak satelit, atau dapat mendorong sinyal GPS hingga puluhan meter.

Angin matahari mengacak-acak semua planet di tata surya. Misi New Horizons NASA terus mendeteksinya ketika ia melakukan perjalanan antara Uranus dan Pluto.

"Kecepatan dan kerapatan rata-rata bersamaan ketika angin matahari bergerak," Heather Elliott, seorang ilmuwan ruang angkasa di SwRI di San Antonio, Texas, mengatakan dalam sebuah pernyataan. "Tapi angin masih dipanaskan oleh kompresi saat bergerak, sehingga Anda dapat melihat bukti pola rotasi matahari dalam suhu bahkan di tata surya luar.

Mempelajari angin matahari

Kita sudah tahu tentang angin matahari sejak 1950-an, tetapi meskipun memiliki efek luas pada Bumi dan astronot, para ilmuwan masih tidak tahu bagaimana itu berkembang. Beberapa misi selama beberapa dekade terakhir berusaha menjelaskan misteri ini.

Diluncurkan pada 6 Oktober 1990, misi Ulysses NASA mempelajari matahari di berbagai lintang. Ini mengukur berbagai sifat angin matahari selama lebih dari selusin tahun.

Satelit Advanced Composition Explorer (ACE) mengorbit di salah satu titik khusus antara Bumi dan matahari yang dikenal sebagai titik Lagrange. Di daerah ini, gravitasi dari matahari dan planet menarik secara merata, menjaga satelit dalam orbit yang stabil. Diluncurkan pada tahun 1997, ACE mengukur angin matahari dan menyediakan pengukuran waktu-nyata dari aliran partikel yang konstan.

Pesawat ruang angkasa kembar NASA, STEREO-A dan STEREO-B mempelajari tepi matahari untuk melihat bagaimana angin matahari dilahirkan. Diluncurkan pada Oktober 2006, STEREO telah memberikan "pandangan unik dan revolusioner dari sistem matahari-Bumi," menurut NASA.

Sebuah misi baru berharap untuk menyinari matahari dan angin matahari. Parker Solar Probe NASA, yang direncanakan diluncurkan pada musim panas 2018, bertujuan untuk "menyentuh matahari." Setelah beberapa tahun mengorbit bintang dengan cermat, penyelidikan akan mencelupkan ke dalam korona untuk pertama kalinya, menggunakan kombinasi pencitraan dan pengukuran untuk merevolusi pemahaman korona dan meningkatkan pemahaman tentang asal-usul dan evolusi angin matahari.

"Parker Solar Probe akan menjawab pertanyaan tentang fisika matahari yang telah kami bingung selama lebih dari enam dekade," kata ilmuwan Parker Solar Probe Project, Nicola Fox dari Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins, dalam sebuah pernyataan. "Ini adalah pesawat ruang angkasa yang sarat dengan terobosan teknologi yang akan memecahkan banyak misteri terbesar tentang bintang kita, termasuk mencari tahu mengapa korona matahari jauh lebih panas daripada permukaannya."

Sumber daya tambahan