Sabuk radiasi bagian dalam bumi menampilkan pola bergaris zebra-esque yang aneh, menurut temuan terbaru dari kembar Van Allen Probes NASA. Terlebih lagi, penyebab striping itu tampaknya adalah rotasi Bumi itu sendiri - sesuatu yang sebelumnya dianggap mustahil.
"... benar-benar merendahkan hati, sebagai ahli teori, untuk melihat seberapa cepat data baru dapat mengubah pemahaman kita tentang sifat fisik."
- Aleksandr Ukhorskiy, Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins
Planet kita dikelilingi oleh dua daerah radiasi berbentuk donat besar yang disebut sabuk Van Allen, setelah ahli astrofisika James Van Allen yang menemukan keberadaan mereka pada tahun 1958. (Van Allen meninggal pada usia 91 tahun 2006.) Bagian dalam sabuk Van Allen, membentang dari sekitar 800 hingga 13.000 km (500 hingga 8.000 mil) di atas Bumi, mengandung elektron dan proton berenergi tinggi dan menimbulkan risiko bagi pesawat ruang angkasa dan manusia, dapat terjadi dengan menghabiskan banyak waktu di dalamnya.
Baca selengkapnya: Sabuk Radiasi Ketiga Yang Mengejutkan Ditemukan Di Sekitar Bumi
Diluncurkan di atas roket Atlas V dari Cape Canaveral AFS pada pagi hari 30 Agustus 2012, Van Allen Probe (awalnya Radiation Belt Storm Probe) sedang dalam misi dua tahun untuk menyelidiki sabuk dan mencari tahu bagaimana mereka berperilaku dan berkembang seiring waktu.
Salah satu instrumen di atas pesawat kembar, Radiation Belt Storm Probe Eksperimen Komposisi Ion (RBSPICE), telah mendeteksi pola garis-garis persisten dalam partikel-partikel di dalam sabuk bagian dalam. Meskipun pernah diduga bahwa setiap struktur di dalam sabuk adalah hasil dari aktivitas matahari, berkat RBSPICE, kini telah ditentukan bahwa rotasi bumi dan poros magnet yang miring adalah penyebabnya.
"Ini karena energi tinggi dan resolusi temporal percobaan partikel energetik kami, RBSPICE, yang sekarang kita pahami bahwa elektron sabuk bagian dalam, pada kenyataannya, selalu terorganisir dalam pola zebra," kata Aleksandr Ukhorskiy dari Johns Hopkins Applied Physics. Laboratorium (APL) di Laurel, Md., Penyelidik bersama pada RBSPICE dan penulis utama makalah ini. "Selanjutnya, pemodelan kami dengan jelas mengidentifikasi rotasi Bumi sebagai mekanisme yang menciptakan pola-pola ini. Sungguh merendahkan hati, sebagai ahli teori, untuk melihat seberapa cepat data baru dapat mengubah pemahaman kita tentang sifat fisik. ”
Model pembentukan pola bergaris disamakan dengan taffy.
"Jika populasi sabuk elektron bagian dalam dipandang sebagai cairan kental," kata Ukhorskiy, "osilasi global ini perlahan-lahan meregangkan dan melipat cairan itu, sama seperti taffy diregangkan dan dilipat dalam mesin toko permen."
"Temuan ini memberi tahu kita sesuatu yang baru dan penting tentang bagaimana alam semesta beroperasi," kata Barry Mauk, seorang ilmuwan proyek di APL dan rekan penulis makalah ini. "Hasil baru mengungkapkan mekanisme fisik skala besar baru yang dapat menjadi penting untuk sabuk radiasi planet di seluruh tata surya. Sebuah instrumen yang mirip dengan RBSPICE sekarang dalam perjalanan ke Jupiter pada misi Juno NASA, dan kami akan mencari keberadaan pola seperti garis zebra di sabuk radiasi Jupiter. "
Sabuk Van Allen dari Jupiter serupa dengan yang ada di Bumi kecuali banyak lebih besar; Medan magnet Jupiter sepuluh kali lebih kuat dari Bumi dan radiasi di sabuknya sejuta kali lebih kuat(sumber). Juno akan tiba di Jupiter pada Juli 2016 dan menghabiskan sekitar satu tahun di orbit, menyelidiki atmosfer, interior, dan magnetosfernya.
Berkat Probe Van Allen. Juno sekarang memiliki satu fitur lagi untuk dicari di sabuk radiasi Jupiter.
“Sungguh menakjubkan bagaimana lingkungan luar angkasa Bumi, termasuk sabuk radiasi, terus mengejutkan kami bahkan setelah kami mempelajarinya selama lebih dari 50 tahun. Pemahaman kami tentang struktur kompleks sabuk, dan proses di balik perilaku sabuk, terus tumbuh, yang semuanya berkontribusi pada tujuan akhirnya untuk memberikan pemodelan cuaca ruang yang akurat. "
- Louis Lanzerotti, profesor fisika di Institut Teknologi New Jersey dan penyelidik utama untuk RBSPICE
Temuan tim telah dipublikasikan dalam jurnal edisi 20 MaretAlam.
Probe Van Allen adalah misi kedua dalam program Living With a Star NASA, yang dikelola oleh Goddard Space Flight Center NASA di Greenbelt, MD. Program ini mengeksplorasi aspek-aspek dari sistem matahari-Bumi yang terhubung yang secara langsung mempengaruhi kehidupan dan masyarakat.
Sumber: Siaran berita Van Allen Probes
