Kredit gambar: NASA
Para peneliti telah menemukan bahwa retakan sementara dapat terbentuk di medan magnet Bumi yang dapat memungkinkan sebagian energi angin matahari masuk dan mengganggu elektronik dan komunikasi. Pengamatan ini dilakukan menggunakan satelit NASA Imager for Magnetopause hingga Aurora Global Exploration (IMAGE), yang melacak aurora besar selama beberapa jam. Satelit ESA's Cluster terbang di atas lokasi yang sama dan melihat aliran ion menyelinap melalui celah yang biasanya seharusnya dibelokkan oleh magnetosfer Bumi.
Retakan besar di medan magnet Bumi tetap terbuka selama berjam-jam, memungkinkan angin matahari memancar dan memberi kekuatan pada cuaca luar angkasa, menurut pengamatan baru dari satelit IMAGE dan Cluster.
Retakan telah dideteksi sebelumnya tetapi para peneliti sekarang tahu mereka dapat tetap terbuka untuk waktu yang lama, daripada membuka dan menutup untuk interval yang sangat singkat. Penemuan baru ini tentang bagaimana perisai magnetik Bumi dilanggar diharapkan dapat membantu fisikawan ruang angkasa memberikan perkiraan yang lebih baik tentang efek cuaca ruang angkasa yang parah.
"Kami menemukan bahwa perisai magnet kami berangin, seperti rumah dengan jendela yang terbuka saat badai," kata Dr. Harald Frey dari University of California, Berkeley, penulis utama makalah penelitian ini yang diterbitkan pada 4 Desember di Nature. . “Rumah mengalihkan sebagian besar badai, tetapi sofa hancur. Demikian pula, perisai magnetis kita terkena badai antariksa, tetapi sejumlah energi terus-menerus menyelinap melalui retakannya, kadang-kadang cukup untuk menyebabkan masalah dengan satelit, komunikasi radio, dan sistem tenaga. ”
"Pengetahuan baru bahwa retakan terbuka untuk waktu yang lama, alih-alih membuka dan menutup secara sporadis, dapat dimasukkan ke dalam model komputer peramalan cuaca ruang angkasa kami untuk lebih akurat memprediksi bagaimana cuaca ruang angkasa kita dipengaruhi oleh peristiwa kekerasan di Matahari," kata Dr. Tai Phan, juga dari UC Berkeley, rekan penulis makalah Nature.
Angin matahari adalah aliran partikel bermuatan listrik (elektron dan ion) yang diterbangkan terus-menerus dari Matahari (Gambar 1). Angin matahari mentransfer energi dari Matahari ke Bumi melalui medan magnet yang dibawanya dan kecepatannya yang tinggi (ratusan mil / kilometer per detik). Ia dapat menjadi sangat kencang selama peristiwa matahari yang sangat ganas, seperti Coronal Mass Ejections (CMEs), yang dapat menembakkan satu miliar ton gas listrik ke ruang angkasa dengan kecepatan jutaan mil per jam.
Bumi memiliki medan magnet yang memanjang ke ruang angkasa selama puluhan ribu mil, mengelilingi planet ini dan membentuk penghalang pelindung partikel-partikel dan menggerus medan magnet yang diledakkan Matahari ke arahnya selama CME. Namun, badai antariksa, yang dapat membuang 1.000 miliar watt - lebih dari total kapasitas pembangkit listrik Amerika - ke medan magnet Bumi, menunjukkan bahwa perisai itu tidak dapat ditembus.
Pada tahun 1961, Dr. Jim Dungey dari Imperial College, Inggris, meramalkan bahwa retakan dapat terbentuk pada perisai magnet ketika angin matahari mengandung medan magnet yang berorientasi berlawanan arah dengan bagian dari medan Bumi. Di wilayah ini, dua medan magnet akan saling berhubungan melalui proses yang dikenal sebagai "koneksi ulang magnetik," membentuk celah di perisai di mana partikel bermuatan listrik dari angin matahari dapat mengalir. (Gambar 2 mengilustrasikan pembentukan retakan, dan Animasi 1 menunjukkan bagaimana partikel angin matahari mengalir melalui retakan dengan mengikuti garis medan magnet yang tak terlihat.) Pada 1979, Dr. Goetz Paschmann, dari Institut Max Planck untuk Fisika Extraterrestrial Fisika, Jerman, mendeteksi retakan menggunakan pesawat ruang angkasa International Sun Earth Explorer (ISEE). Namun, karena pesawat ruang angkasa ini hanya sebentar melewati celah-celah selama orbitnya, tidak diketahui apakah retakan tersebut merupakan fitur sementara atau jika mereka stabil untuk jangka waktu yang lama.
Dalam pengamatan baru, satelit Imager untuk Magnetopause ke Aurora Global Exploration (IMAGE) mengungkapkan area yang hampir seukuran California di atmosfer atas arktik (ionosfer) di mana aurora "proton" 75-megawatt menyala selama berjam-jam (Gambar 4). Aurora ini, cukup energik untuk memberi daya pada 75.000 rumah, berbeda dari Aurora yang dikenal sebagai lampu Utara dan Selatan. Itu dihasilkan oleh partikel-partikel berat (ion) yang mengenai atmosfer bagian atas dan menyebabkannya memancarkan cahaya ultraviolet, yang tidak terlihat oleh mata manusia tetapi dapat terdeteksi oleh Far Ultraviolet Imager pada IMAGE. (Gambar 6 dan Animasi 4 menunjukkan pengamatan IMAGE terhadap aurora proton).
Ketika aurora direkam oleh IMAGE, konstelasi Cluster 4-satelit terbang jauh di atas IMAGE, langsung melalui celah, dan mendeteksi ion angin matahari yang mengalir melalui (Gambar 5). Biasanya, ion angin matahari ini akan dibelokkan oleh perisai Bumi (Gambar 3), jadi pengamatan Cluster menunjukkan adanya retakan. Aliran ion angin matahari ini membombardir atmosfer kita di wilayah yang persis sama di mana IMAGE melihat proton aurora. Fakta bahwa IMAGE mampu melihat proton aurora selama lebih dari 9 jam, sampai IMAGE berkembang dalam orbitnya ke tempat ia tidak dapat mengamati aurora, menyiratkan bahwa retakan tetap terbuka terus. (Animasi 2 menunjukkan bagaimana pesawat ruang angkasa bekerja bersama untuk mengungkapkan retakan.) Memperkirakan dari data IMAGE dan Cluster, retakan itu dua kali ukuran Bumi pada batas perisai magnet kita, sekitar 38.000 mil (60.000 km) di atas planet ini. permukaan. Karena medan magnet menyatu saat memasuki Bumi di daerah kutub, retakan menyempit menjadi seukuran California di dekat atmosfer bagian atas.
IMAGE adalah satelit NASA yang diluncurkan 25 Maret 2000 untuk memberikan pandangan global tentang ruang di sekitar Bumi yang dipengaruhi oleh medan magnet Bumi. Satelit Cluster, yang dibangun oleh Badan Antariksa Eropa dan diluncurkan 16 Juli 2000, membuat peta tiga dimensi medan magnet Bumi.
Sumber Asli: Rilis Berita NASA
