Ruang terasa hangat - atau, setidaknya, lebih hangat dari seharusnya. Di seluruh alam semesta, termasuk di tata surya kita sendiri, para astronom telah menemukan bahwa tempat-tempat yang hampir kosong antara bintang-bintang dan galaksi-galaksi dan materi lainnya mengandung lebih banyak panas daripada yang dapat dijelaskan sepenuhnya oleh pengetahuan yang ada.
Jadi, apa yang memasak kekosongan?
Sebuah studi baru yang dilakukan di ruang angkasa mungkin menawarkan jawaban: gelombang plasma menabrak elektron.
Tempat-tempat yang hampir kosong di tata surya kita memang memiliki beberapa hal di dalamnya. Ada angin matahari, yang terdiri dari aliran tipis partikel bermuatan, seperti elektron, bergerak dengan kecepatan super jauh dari matahari. Dan ada plasma yang longgar, suatu bentuk materi yang didistribusikan secara luas ke seluruh alam semesta dan yang sering ada dalam keadaan kacau, "turbulen".
Para ilmuwan mengamati elektron-elektron dalam angin matahari yang menyerap energi gelombang elektromagnetik yang melewati plasma turbulen magnetosheath Bumi. Setelah energi diserap, itu berubah menjadi panas. Magnetosheath adalah wilayah di mana medan elektromagnetik Bumi paling langsung bertemu angin matahari.
Itu adalah efek yang peneliti amati sebelumnya dalam situasi yang kurang kompleks di Bumi, tetapi tidak pernah dalam turbulensi orbit Bumi yang kacau.
Para peneliti menemukan pengaruhnya dalam data dari Misi Magnetosfer Multiskala. Proyek itu mencakup empat pesawat ruang angkasa robot yang mengorbit Bumi dan mengukur bagaimana medan elektromagnetik planet kita berinteraksi dengan matahari.
Dalam data dari lingkungan ekstrem itu, para peneliti dapat mengetahui bagaimana energi dalam gelombang elektromagnetik yang melewati plasma berubah menjadi panas dalam elektron. Itu adalah efek yang belum pernah terlihat dalam pengaturan alam yang semrawut dan kacau ini. Agar efeknya bekerja, elektron dan gelombang harus bergerak pada kecepatan yang sama.
"Medan listrik yang terkait dengan gelombang yang bergerak melalui plasma dapat mempercepat elektron yang bergerak dengan kecepatan yang tepat bersama dengan gelombang, analog dengan surfer yang menangkap gelombang," kata rekan peneliti Greg Howes, dari University of Iowa, dalam sebuah pernyataan. . (Menambahkan energi ke elektron menyebabkannya memanas.)
Para peneliti mengatakan bahwa hasil mereka, yang diterbitkan hari ini (14 Februari) dalam jurnal Nature Communications, dapat membantu menjelaskan suhu tinggi alam semesta yang aneh. Dan metode mereka, kata mereka, menunjukkan jalan ke depan untuk studi yang lebih rinci tentang bagaimana energi bergerak melalui plasma di ruang angkasa.
