Gambar yang mewakili ACE dan Wind serta pesawat ruang angkasa Cluster milik ESA milik NASA yang menghadapi jet partikel surya. Kredit gambar: UC Berkeley Klik untuk memperbesar
Armada NASA dan badan antariksa antariksa Badan Antariksa Eropa mengamati jet besar partikel bermuatan listrik di angin matahari antara Matahari dan Bumi. Jet itu, setidaknya 200 kali selebar Bumi, ditenagai oleh medan magnet yang saling berbenturan dalam proses yang disebut "magnetic reconnection".
rekoneksi magnetik dalam angin matahari
Jet-jet ini adalah hasil akselerator partikel alami apa pun yang dibangun di Bumi. Para ilmuwan membangun akselerator partikel mil-panjang di Bumi untuk menghancurkan atom bersama dalam upaya untuk memahami hukum dasar fisika.
Jet bertenaga rekoneksi serupa terjadi di perisai magnet Bumi, menghasilkan efek yang dapat menonaktifkan pesawat ruang angkasa yang mengorbit dan menyebabkan badai magnetik yang parah di planet kita, terkadang mengganggu pembangkit listrik.
Jet antarplanet yang baru ditemukan jauh lebih besar daripada yang terjadi di dalam perisai magnet Bumi. Pengamatan baru adalah pengukuran langsung pertama yang menunjukkan koneksi ulang magnetik dapat terjadi pada skala besar.
Memahami rekoneksi magnetik adalah dasar untuk memahami fenomena ledakan di seluruh Semesta, seperti semburan matahari (ledakan miliaran megaton di atmosfer Matahari), semburan sinar gamma (semburan radiasi intens dari bintang-bintang eksotis), dan fusi nuklir laboratorium. Sama seperti gelang karet yang tiba-tiba dapat patah ketika dipelintir terlalu jauh, penyambungan kembali magnetik adalah proses alami dimana energi dalam medan magnet yang tertekan tiba-tiba dilepaskan ketika ia berubah bentuk, mempercepat partikel (ion dan elektron).
"Hanya dengan pengukuran terkoordinasi oleh pesawat ruang angkasa koneksi Sun-Earth seperti ACE, Wind, dan Cluster kita dapat menjelajahi lingkungan luar angkasa dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya dan dalam tiga dimensi," kata Dr. Tai Phan, penulis utama hasil penelitian, dari University of California , Berkeley. "Lingkungan ruang dekat-Bumi adalah satu-satunya laboratorium alami di mana kita dapat melakukan pengukuran langsung terhadap fisika dari fenomena magnetik eksplosif yang terjadi di seluruh Semesta." Artikel Phan muncul sebagai artikel sampul di Nature pada 12 Januari.
Angin matahari adalah aliran encer gas bermuatan listrik (terionisasi) yang berhembus terus menerus dari Matahari. Karena angin matahari bermuatan listrik, ia membawa medan magnet matahari dengannya. Angin matahari yang timbul dari berbagai tempat di Matahari membawa medan magnet yang menunjuk ke arah yang berbeda. Penyambungan kembali magnetik dalam angin matahari terjadi ketika "lembaran-lembaran" medan magnet yang berlawanan arah disatukan. Dengan demikian, lembaran-lembaran itu terhubung untuk membentuk penampang berbentuk X yang kemudian dimusnahkan, atau dipatahkan, untuk membentuk geometri garis magnetik baru. Penciptaan geometri magnetik yang berbeda menghasilkan pancaran partikel yang luas yang mengalir jauh dari lokasi penyambungan kembali.
Sampai baru-baru ini, rekoneksi magnetik sebagian besar dilaporkan di "magnetosfer" Bumi, perisai magnet alami yang mengelilingi Bumi. Ini terdiri dari garis-garis medan magnet yang dihasilkan oleh planet kita, dan melindungi kita dari aliran partikel bermuatan yang terus menerus yang membentuk angin matahari dengan membelokkannya. Namun, ketika garis-garis medan magnet antarplanet yang dibawa oleh angin matahari kebetulan berada dalam orientasi yang berlawanan dengan garis-garis medan magnet Bumi, penyambungan kembali dipicu dan bahan matahari dapat menembus perisai Bumi.
Beberapa peristiwa rekoneksi sebelumnya diukur dalam magnetosfer Bumi menunjukkan bahwa fenomena itu secara intrinsik acak dan tidak merata di alam, memanjang tidak lebih dari beberapa puluh ribu kilometer (mil). Namun, "Penemuan ini menyelesaikan perdebatan lama tentang apakah koneksi ulang secara intrinsik tambal sulam, atau apakah itu dapat beroperasi di daerah yang luas di ruang angkasa," kata Dr. Jack Gosling dari University of Colorado, penulis bersama di koran dan pelopor dalam penelitian tentang koneksi ulang di ruang angkasa.
Gambaran yang lebih luas tentang koneksi ulang magnetik muncul ketika enam pesawat ruang angkasa? empat pesawat ruang angkasa Cluster Badan Antariksa Eropa dan Advanced Composition Explorer (ACE) NASA dan probe Angin? terbang di angin matahari di luar magnetosfer Bumi pada 2 Februari 2002 dan membuat penemuan kebetulan. Selama rentang waktu sekitar dua setengah jam, semua pesawat ruang angkasa mengamati secara berurutan satu aliran besar partikel pengaliran, setidaknya 2,5 juta kilometer lebar (sekitar 1,5 juta mil atau hampir 200 diameter Bumi), yang disebabkan oleh peristiwa penyambungan kembali terbesar yang pernah ada diukur secara langsung.
"Jika rekoneksi yang diamati tidak merata, satu atau lebih pesawat ruang angkasa kemungkinan besar tidak akan mengalami aliran partikel yang dipercepat," kata Phan. "Selain itu, peristiwa penyambungan kembali yang tambal sulam dan acak akan menghasilkan pesawat antariksa yang mendeteksi jet berbeda yang diarahkan ke arah yang berbeda, yang bukan itu masalahnya."
Karena pesawat ruang angkasa mendeteksi jet selama lebih dari dua jam, koneksi ulang harus hampir stabil setidaknya selama rentang waktu itu. 27 acara rekoneksi skala besar lainnya? dengan jet yang terkait - diidentifikasi oleh ACE dan Wind, empat di antaranya memperpanjang lebih dari 50 diameter Bumi, atau 650.000 kilometer (sekitar 400.000 mil). Berkat data tambahan ini, tim dapat menyimpulkan bahwa penyambungan kembali dalam angin matahari harus dilihat sebagai fenomena yang diperpanjang dan stabil.
Peristiwa 2 Februari 2002 bisa jadi jauh lebih besar, tetapi pesawat ruang angkasa itu dipisahkan oleh tidak lebih dari 200 diameter Bumi, sehingga tingkat sebenarnya tidak diketahui. Dua misi NASA baru akan membantu mengukur ukuran sebenarnya dari peristiwa-peristiwa ini dan memeriksanya secara lebih rinci. Misi Observasi Hubungan Terestrial Surya (STEREO), yang dijadwalkan diluncurkan pada Mei atau Juni 2006, akan terdiri dari dua pesawat ruang angkasa yang mengorbit Matahari di sisi Bumi yang berlawanan, yang terpisah sejauh 186 juta mil (hampir 300 juta kilometer). Misi utama mereka adalah untuk mengamati Pengeluaran Massal Coronal, letusan miliar ton gas bermuatan listrik dari Matahari, dalam tiga dimensi. Namun, pesawat ruang angkasa juga akan dapat mendeteksi peristiwa penyambungan kembali magnetik yang terjadi pada angin matahari dengan instrumen yang mengukur medan magnet dan partikel bermuatan. Misi Magnetosfer Multi-Skala (MMS), yang direncanakan untuk diluncurkan pada 2013, akan menggunakan empat pesawat ruang angkasa yang identik di berbagai orbit Bumi untuk melakukan studi terperinci tentang penyebab penyambungan kembali magnetik di magnetosfer Bumi.
Sumber Asli: Rilis Berita NASA
