Setiap kali sebuah impuls menghantam batas luar perisai - sebuah wilayah yang dikenal sebagai magnetopause - goncangan bergetar melalui permukaannya dan kemudian dipantulkan kembali begitu mencapai kutub magnet, persis seperti wajah riak drum ketika seorang pemain perkusi mengalahkannya.
Dan (drum roll) ini adalah pertama kalinya sejak para peneliti mengusulkan gagasan magnetopause-is-like-drum 45 tahun yang lalu bahwa teknologi telah mencatat fenomena secara langsung, kata para peneliti.
Magnetosfer di siang hari, sisi medan magnet langsung antara Bumi dan matahari, adalah tempat yang luas. Biasanya memanjang sekitar 10 kali jari-jari Bumi menuju matahari, atau sekitar 41.000 mil (66.000 kilometer), kata ketua peneliti studi, Martin Archer, seorang ahli fisika plasma ruang angkasa di Queen Mary University of London.
Pergerakan dalam magnetopause dapat memengaruhi aliran energi dalam lingkungan ruang Bumi, kata Archer. Misalnya, magnetopause dapat dipengaruhi oleh angin matahari, serta partikel bermuatan dalam bentuk plasma yang meniup matahari. Interaksi ini dengan magnetopause, pada gilirannya, berpotensi merusak teknologi, termasuk jaringan listrik dan perangkat GPS.
Meskipun fisikawan telah mengusulkan bahwa ledakan dari ruang angkasa dapat menggetarkan magnetopause seperti drum, mereka tidak pernah melihatnya beraksi. Archer tahu ini akan menjadi fenomena yang menantang untuk ditangkap; seseorang akan membutuhkan beberapa satelit di tempat yang tepat pada waktu yang tepat (yaitu, sama seperti magnetopause diledakkan dengan dorongan kuat). Satelit-satelit ini, diharapkan, tidak hanya menangkap getaran tetapi juga mengesampingkan faktor-faktor lain yang mungkin menyebabkan atau berkontribusi pada gelombang seperti drum.
Tetapi Archer dan timnya tidak terpengaruh, dan mempelajari teori osilasi seperti drum ini, dengan mempertimbangkan kompleksitas tertentu yang dihilangkan dari teori asli, Archer mengatakan kepada Live Science. "Ini melibatkan menggabungkan model yang lebih realistis dari seluruh magnetosfer di siang hari, serta menjalankan simulasi komputer global dari respons magnetosfer terhadap impuls tajam."
Model dan simulasi ini "memberi kami prediksi yang dapat diuji untuk dicari dalam pengamatan satelit," katanya.
Selanjutnya, para ilmuwan menyusun "daftar kriteria yang diperlukan untuk memberikan bukti yang jelas tentang drum ini," kata Archer. Kriteria ini sangat ketat, dan mensyaratkan kehadiran setidaknya empat satelit dalam satu baris di dekat batas magnetosfer. Hanya kemudian para peneliti dapat mengumpulkan data tentang dorongan mengemudi, gerakan batas dan suara tanda tangan di dalam magnetosfer, katanya.
Hebatnya, semuanya jatuh pada tempatnya bagi para peneliti. Misi Time History of NASA dan Interaksi Makroscale selama Substorms (THEMIS) misi memiliki lima probe identik yang mempelajari aurora polaris, atau lampu kutub. Pesawat ruang angkasa ini mampu menandai setiap kotak yang Archer dan timnya perlu konfirmasi bahwa magnetosfer bergetar seperti drum, katanya.
"Kami menemukan bukti pengamatan langsung dan tidak ambigu pertama bahwa magnetopause bergetar dalam pola gelombang berdiri, seperti drum, ketika dipukul oleh dorongan kuat," kata Archer. "Mengingat 45 tahun sejak teori awal, telah disarankan bahwa mereka mungkin tidak terjadi, tetapi kami telah menunjukkan bahwa mereka mungkin."
Archer menjelaskan temuannya secara lebih rinci dalam video yang dia buat.
Temuan itu adalah musik di telinga Archer.
"Medan magnet bumi adalah alat musik raksasa yang simfoninya sangat memengaruhi kita melalui cuaca luar angkasa," katanya. "Kami sudah tahu analog dengan instrumen tiup dan dawai terjadi di dalamnya selama beberapa dekade, tetapi sekarang kami dapat menambahkan beberapa perkusi ke dalam campuran juga."
Namun, pada dasarnya mustahil untuk mendengar getaran ini di ruang angkasa. "Frekuensi yang kami deteksi - 1,8 dan 3,3 milihertz - lebih dari 10.000 kali terlalu rendah untuk didengar oleh telinga manusia," kata Archer.
Selain itu, "ada begitu sedikit partikel di ruang angkasa, sehingga tekanan yang terkait dengan osilasi tidak akan cukup kuat untuk menggerakkan gendang telinga," katanya. Untuk mendengar data, ia dan timnya harus "memanipulasi data dari instrumen sensitif di atas pesawat THEMIS untuk mengubah sinyal menjadi sesuatu yang dapat didengar oleh kita."
Catatan Editor: Cerita dikoreksi untuk mengubah megahertz ke millihertz. Milihertz adalah seribu kali lebih kecil dari Hertz, itulah sebabnya frekuensi dari magnetopause terlalu rendah dalam nada untuk didengar oleh telinga manusia.
