Pesawat ruang angkasa Cluster ESA berada di tempat yang tepat pada waktu yang tepat pada 15 September 2001. Kekayaan data akan membantu para ilmuwan memodelkan interaksi yang lebih baik antara magnetosfer Bumi dan angin matahari, serta medan magnet di sekitar bintang-bintang lain dan benda-benda eksotis dengan medan magnet yang kuat.
Rasi bintang pesawat ruang angkasa ESA, Cluster, telah menghantam mata banteng magnet. Empat pesawat ruang angkasa mengelilingi wilayah di mana medan magnet Bumi secara spontan mengkonfigurasi ulang dirinya sendiri.
Ini adalah pertama kalinya pengamatan semacam itu dilakukan dan memberi para astronom wawasan unik tentang proses fisik yang bertanggung jawab atas ledakan paling kuat yang dapat terjadi di Tata Surya: penyambungan kembali magnetik.
Ketika melihat pola statis dari pengajuan besi di sekitar magnet batang, sulit untuk membayangkan bagaimana medan magnet yang berubah dan keras bisa dalam situasi lain.
Di ruang angkasa, berbagai wilayah magnet berperilaku agak seperti gelembung magnet besar, masing-masing berisi gas listrik yang dikenal sebagai plasma. Ketika gelembung bertemu dan didorong bersama, medan magnetnya dapat pecah dan terhubung kembali, membentuk konfigurasi magnetik yang lebih stabil. Penyambungan kembali medan magnet ini menghasilkan semburan partikel dan memanaskan plasma.
Di jantung peristiwa penyambungan kembali, harus ada zona tiga dimensi tempat medan magnet putus dan terhubung kembali. Para ilmuwan menyebut wilayah ini sebagai titik nol tetapi, sampai sekarang, belum pernah dapat secara positif mengidentifikasi satu, karena memerlukan setidaknya empat titik pengukuran simultan.
Pada 15 September 2001, keempat pesawat ruang angkasa Cluster lewat di belakang Bumi. Mereka terbang dalam formasi tetrahedral dengan pemisahan antara pesawat ruang angkasa lebih dari 1.000 kilometer. Ketika mereka terbang melalui magnetotail Bumi, yang membentang di belakang sisi waktu malam planet kita, mereka mengelilingi salah satu titik nol yang diduga.
Data yang dikembalikan oleh pesawat ruang angkasa telah dianalisis secara luas oleh tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh Dr. C. Xiao dari Chinese Academy of Sciences, Prof. Pu dari Peking University, Prof. Wang dari Dalian University of Technogy. Xiao dan rekan-rekannya menggunakan data Cluster untuk menyimpulkan struktur tiga dimensi dan ukuran titik nol, mengungkapkan kejutan.
Titik nol ada dalam struktur pusaran tak terduga sekitar 500 kilometer. "Ukuran karakteristik ini belum pernah dilaporkan sebelumnya dalam pengamatan, teori atau simulasi," kata Xiao, Pu dan Wang.
Hasil ini merupakan pencapaian besar bagi misi Cluster karena memberikan para ilmuwan pandangan pertama mereka di jantung proses rekoneksi.
Di seluruh alam semesta, penyambungan kembali magnetik dianggap sebagai proses fundamental yang mendorong banyak fenomena kuat, seperti pancaran radiasi yang terlihat keluar dari lubang hitam yang jauh, dan semburan matahari yang kuat di tata surya kita sendiri yang dapat melepaskan lebih banyak energi dari satu miliar bom atom.
Pada skala yang lebih kecil, penyambungan kembali di batas hari medan magnet bumi memungkinkan gas matahari melaluinya, memicu jenis aurora tertentu yang disebut 'proton aurora'.
Memahami apa yang memicu penyambungan kembali magnetik juga akan membantu para ilmuwan mencoba memanfaatkan fusi nuklir untuk produksi energi. Dalam reaktor fusi tokamak, konfigurasi ulang magnetik spontan merampas proses pengendaliannya. Dengan memahami bagaimana medan magnet terhubung kembali, para ilmuwan fusi berharap dapat merancang reaktor yang lebih baik yang mencegah hal ini terjadi.
Setelah mengidentifikasi satu titik nol, tim sekarang berharap untuk mencetak mata banteng masa depan untuk membandingkan nol dan melihat apakah deteksi pertama mereka memiliki konfigurasi yang jarang atau umum.
Sumber Asli: Siaran Berita ESA
