Ketika bayangan bulan melintas di seluruh Amerika Serikat selama Gerhana Matahari Amerika Besar Agustus lalu, bayangan itu melaju begitu cepat sehingga menciptakan gelombang di atmosfer bagian atas Bumi, sebuah studi baru menemukan.
Selama gerhana matahari, bulan melewati antara matahari dan Bumi, melemparkan bayangannya di jalur sempit di seluruh bagian planet ini. Sejak tahun 1970-an, para peneliti telah menduga bahwa bayangan bulan, yang bergerak dengan kecepatan supersonik selama gerhana matahari, dapat menciptakan gelombang di ionosfer - bagian dari atmosfer atas Bumi yang memiliki partikel bermuatan elektronik.
Tetapi mereka belum bisa membuktikannya sampai sekarang, kata para peneliti kepada Live Science.
Gelombang haluan
Para peneliti menduga bahwa bayangan bulan dapat "membuat gelombang" karena ketika bulan melakukan perjalanan antara matahari dan Bumi, bayangannya memblokir energi matahari, dengan cepat mendinginkan area di bawahnya. Tetapi karena bayangan bergerak begitu cepat, apa pun yang ada di belakangnya dengan cepat dipanaskan. Perubahan suhu yang tiba-tiba ini dianggap menghasilkan gelombang di "atmosfer di ketinggian tempat lapisan ozon dan uap air secara efisien mengubah radiasi matahari menjadi panas," catat para peneliti dalam penelitian tersebut.
"Gerhana bulan Agustus memberikan kesempatan besar untuk memeriksa ini," kata ketua peneliti studi Shun-Rong Zhang, seorang ilmuwan peneliti di Haystack Observatory, Institut Teknologi Massachusetts.
Untuk menyelidiki, Zhang dan rekan-rekannya menggunakan jaringan padat sekitar 2.000 sensor di seluruh Amerika Utara yang menerima sinyal dari satelit, yang dikenal sebagai sistem satelit navigasi global (GNSS). Ada sensor GNSS "di seluruh totalitas gerhana," dan di daerah yang terkena dampak di seluruh benua AS, Zhang mengatakan kepada Live Science melalui email.
Sensor-sensor ini dapat mengambil pengukuran yang sangat akurat. Dengan menganalisis data yang dikumpulkan oleh sensor, peneliti dapat menentukan konten total elektron (TEC) dalam kolom yang membentang dari sensor ke satelit, yang terletak sekitar 12.000 mil (20.000 kilometer) di atas Bumi. Sensor-sensor ini dapat mengukur perbedaan dalam TEC, yang memungkinkan para ilmuwan untuk "mendeteksi gangguan ionosfer yang sangat baik," kata Zhang.
Selama gerhana matahari total pada 21 Agustus, sensor mengumpulkan data tentang pergerakan elektron di atmosfer atas. Akibatnya, mereka mencari gelombang haluan - seperti gelombang yang terbentuk di air di haluan, atau depan, dari kapal yang bergerak. Batas luar wilayah dampak dapat memiliki guncangan depan berbentuk busur, kata Zhang.
Para peneliti juga mencari gelombang keras, dinamai bagian belakang perahu yang juga membuat gelombang saat bergerak melalui air. "Gelombang busur serupa, termasuk gelombang buritan, juga terjadi ketika pesawat terbang melintas di udara dengan kecepatan suara," kata Zhang, yang bekerja dengan rekan-rekannya di Haystack Observatory dan University of Tromso, di Norwegia, untuk melakukan penelitian ini.
Analisis mereka mengungkapkan bahwa bayangan bulan menciptakan gelombang haluan dengan guncangan depan, serta gelombang keras, katanya. Gelombangnya besar - setidaknya 10 derajat bujur oleh 10 derajat lintang.
Mereka sebagian besar bergerak di sepanjang jalur totalitas di hampir 670 mph (300 meter per detik), dan berlangsung sekitar 1 jam, tambah Zhang.
Gelombang ini tidak berbahaya, katanya. "Ini adalah objek yang terutama minat ilmiah," kata Zhang.
Sebelumnya, sebuah studi 2011 mengklaim telah mendeteksi 55 gelombang busur dan gelombang buritan, tetapi ini didasarkan pada cakupan terbatas di Asia Timur selama gerhana pada 22 Juli 2009, para peneliti mencatat.
