 |
| Ilustrasi wahana luar angkasa mengambil contoh angin matahari. Kredit: Science@NASA |
Penemuan itu dilakukan oleh sekelompok astronom mencoba untuk memecahkan misteri selama puluhan tahun: Apa yang memanaskan dan mempercepat angin matahari?
Angin surya adalah aliran yang panas dan cepat dari gas termagnetisasi yang mengalir dari atas atmosfer matahari. Itu terbuat dari ion helium dan hidrogen dengan taburan unsur yang lebih berat. Para peneliti menyamakannya dengan uap dari panci air mendidih di atas kompor, matahari secara harfiah mendidih sendiri.
Temuan bahwa "sesuatu" telah menjadi tujuan peneliti selama beberapa dekade. Pada 1970-an dan 80-an, pengamatan oleh wahana antariksa Helios mengatur konsep untuk teori awal, yang biasanya termasuk beberapa campuran ketidakstabilan plasma, gelombang magnetohidrodinamik, dan pemanasan bergolak.
Jawabannya, ternyata telah bersembunyi dalam dataset dari salah satu wahana antariksa aktif tertua NASA, probe surya bernama Wind.
Diluncurkan pada tahun 1994, Wind adalah wahana yang menggunakan kaset magnetik yang mirip dengan kaset kuno berisi 8 lagu untuk merekam dan memutar kembali datanya. Dilengkapi dengan berat perisai dan sistem ganda berlebihan untuk melindunginya terhadap kegagalan, wahana antariksa ini dibangun untuk yang terakhir, setidaknya satu peneliti di NASA menyebutnya "Battlestar Gallactica" dari armada heliophysics. Wind telah bertahan hampir dua siklus surya yang lengkap dan jilatan api matahari yang tak terhitung banyaknya.
"Setelah bertahun-tahun, Wind masih mengirimkan data yang sangat baik," kata Szabo, ilmuwan proyek misi, "Dan masih memiliki 60 tahun senilai bahan bakar tersisa di tangkinya."
Menggunakan Wind untuk mengungkap misteri itu, Justin Kasper dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, yang "tidak punya otak." Dia dan timnya memproses seluruh catatan 19 tahun wahana antariksa itu terhadap suhu angin matahari, medan magnet dan pengukuran energi dan ...
"Saya pikir kami menemukannya," katanya. "Sumber pemanas dalam angin matahari adalah gelombang siklotron ion."
Gelombang siklotron ion terbuat dari proton yang lingkaran seperti gelombang-ritme sekitar medan magnet matahari. Menurut teori yang dikembangkan oleh Phil Isenberg (University of New Hampshire) dan dikembangkan oleh Vitaly Galinsky dan Valentin Shevchenko (UC San Diego), siklotron ion gelombang berasal dari matahari, mengalir melalui angin matahari, mereka adalah gas panas hingga jutaan derajat dan mempercepat arus untuk jutaan mil per jam. Temuan Kasper itu mengkonfirmasi bahwa gelombang siklotron ion memang aktif, setidaknya di sekitar Bumi di mana probe Wind beroperasi.
Gelombang siklotron ion dapat menjadi lebih dari panas dan mempercepat angin matahari, catatan Kasper. "Mereka juga menjelaskan beberapa sifat angin yang sangat aneh."
Angin matahari tidak seperti angin di Bumi. Di sini di Bumi, angin atmosfer membawa nitrogen, oksigen, uap air bersama-sama, semua spesies bergerak dengan kecepatan yang sama dan mereka memiliki suhu yang sama. Angin matahari, bagaimanapun, jauh lebih asing. Unsur kimia dari angin matahari seperti ion berat, terjangan dengan kecepatan yang berbeda hidrogen, helium, dan, mereka memiliki temperatur yang berbeda, dan suhu berubah arah.
"Kami telah lama bertanya-tanya mengapa elemen yang lebih berat dalam angin matahari bergerak lebih cepat dan memiliki suhu lebih tinggi dari unsur-unsur ringan," kata Kasper. "Ini benar-benar berlawanan."
Siklotron ion, teori menjelaskan hal itu: ion berat beresonansi dengan baik dengan gelombang siklotron ion. Dibandingkan dengan rekan-rekan mereka yang lebih ringan, mereka mendapatkan lebih banyak energi dan panas saat mereka menjelajah. [Science@NASA]