Jumat, pagi, 17 Desember 2022, cuaca cukup cerah, Tuan Guru kembali menjelajah di sejumlah website “Bule” mengupdate informasi Sains kekinian.

Kali ini, Tuan Guru “bergenit-genit” mengunjungi www.nasa.gov. Kaget sekaligus kagum. Pesawat antariksa NASA bernama Parker Solar Probe berhasil “menyentuh” korona Matahari.

Waktu masih duduk di bangku SMP, belajar tentang Matahari, suhu korana Matahari mencapai 1.000.000 derajat celcius. Bisa dibayangkan, jika Logam dimasukan pada suhu itu, maka bakal jadi udara.

Tapi, pesawat antariksa Probe Solar Probe terbang melalui atmosfer di bagian atas Matahari, dan mengambil sampel partikel dan medan magnet.

Pencapaian Parker Solar Probe, tulis NASA, salah satu lompatan besar untuk ilmu pengetahuan tentang sang Surya kita. Sama seperti pendaratan di Bulan yang memungkinkan para ilmuwan memahami bagaimana bulan terbentuk.

“Menyentuh” bahan penyusun Matahari akan membantu para ilmuwan mengungkap dan mengkaji informasi penting tentang bintang terdekat kita dan pengaruhnya terhadap Tata Surya.

Hasil penemuan itu telah dipublikasikan di Physical Review Letters dan diterima untuk dipublikasikan di Astrophysical Journal. Pertama kalinya dalam sejarah, sebuah pesawat ruang angkasa telah “menyentuh” Matahari.

“Parker Solar Probe “menyentuh Matahari” adalah momen monumental untuk ilmu surya dan prestasi yang benar-benar luar biasa,” kata Thomas Zurbuchen, Administrator Asosiasi untuk Direktorat Misi Sains di Markas Besar NASA di Washington.

“Pencapaian ini bukan hanya memberi kita wawasan mendalam tentang evolusi Matahari kita dan dampaknya pada Tata Surya kita. Tetapi, semua yang kita pelajari tentang bintang akan mengajarkan kita lebih banyak tentang bintang-bintang di alam semesta.”

NASA menceritakan, saat ia berputar lebih dekat ke permukaan Matahari, Parker Solar Probe membuat penemuan baru bahwa pesawat ruang angkasa lain terlalu jauh untuk dilihat, termasuk dari dalam angin Matahari dan aliran partikel dari Matahari yang dapat mempengaruhi kita di Bumi.

Pada tahun 2019, Parker Solar Probe menemukan, struktur zig-zag magnetik di angin Matahari atau switchback, berlimpah di dekat Matahari. Tetapi bagaimana dan di mana mereka terbentuk masih menjadi misteri.

Pencapaian kali ini, Parker Solar Probe cukup dekat dengan Matahari untuk mengidentifikasi permukaan Matahari.

“Terbang begitu dekat dengan Matahari, Parker Solar Probe merasakan kondisi di lapisan atmosfer Matahari yang didominasi secara magnetis di korona yang tidak pernah kita dapat sebelumnya,” kata Nour Raouafi, ilmuwan proyek Parker di Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins di Laurel, Maryland.

“Kami melihat bukti berada di korona dalam data medan magnet, data angin Matahari, secara visual dalam gambar. Kami benar-benar dapat melihat pesawat ruang angkasa terbang melalui struktur koronal yang dapat diamati selama gerhana matahari total.”

Tahun 2018, Parker Solar Probe diluncurkan untuk menjelajahi misteri Matahari dengan melakukan perjalanan lebih dekat daripada pesawat ruang angkasa mana pun sebelumnya.

Tiga tahun setelah peluncuran itu dan beberapa dekade setelah konsepsi pertama, Parker akhirnya tiba. Parker merekam Matahari tidak memiliki permukaan padat.

Tetapi ia memiliki atmosfer yang sangat panas, terbuat dari bahan matahari yang terikat ke Matahari oleh gaya gravitasi dan magnet.

Titik Kritis Alfven
Saat panas dan tekanan yang meningkat mendorong materi itu menjauh dari Matahari, ia mencapai titik di mana gravitasi dan medan magnet terlalu lemah untuk menahannya.

Titik itu, yang dikenal sebagai permukaan kritis Alfven, menandai akhir dari atmosfer matahari dan awal dari angin Matahari.

Materi Matahari dengan energi untuk membuatnya melintasi batas itu menjadi angin Matahari yang menyeret medan magnet Matahari bersamanya saat melintasi tata surya, ke Bumi dan seterusnya.

Di luar permukaan kritis Alfven, angin matahari bergerak sangat cepat sehingga gelombang di dalam angin tidak dapat bergerak cukup cepat untuk kembali ke Matahari.

Lintasan spiral Parker membawanya perlahan lebih dekat ke Matahari dan selama beberapa lintasan terakhir, pesawat ruang angkasa itu secara konsisten berada di bawah 20 jari-jari matahari (91 persen jarak Bumi dari Matahari), menempatkannya pada posisi melintasi batas.

Pada tanggal 28 April 2021, selama terbang lintas ke delapan Matahari, Parker Solar Probe mengalami kondisi magnetik dan partikel tertentu pada 18,8 jari-jari matahari (sekitar 8,1 juta mil) di atas permukaan matahari.

Saat itu, hasil penemuan Parker Solar Probe memberi tahu para ilmuwan bahwa ia telah melintasi permukaan kritis Alfven, untuk pertama kali dan akhirnya memasuki atmosfer Matahari.

“Kami sepenuhnya mengharapkan bahwa cepat atau lambat, kami akan menghadapi korona setidaknya untuk jangka waktu yang singkat,” kata Justin Kasper, Penulis Utama Makalah baru tentang Sejarah yang diterbitkan dalam Physical Review Letters, dan Wakil Kepala Petugas Teknologi.

2022, Kembali ke “Matahari”
NASA kembali akan membawa Parker Solar Probe melalui korona lagi pada Januari 2022. “Saya senang melihat apa yang ditemukan Parker saat berulang kali melewati korona di tahun-tahun mendatang,” kata Nicola Fox, Direktur Divisi untuk Divisi Heliofisika di Markas Besar NASA.”

Saat itu, ukuran korona juga didorong oleh aktivitas Matahari. Saat siklus aktivitas 11 tahun Matahari, bagian tepi luar korona akan mengembang, memberi peluang Parker Solar Probe lebih besar untuk berada di dalam korona untuk jangka waktu yang lebih lama.

“Ini adalah wilayah yang sangat penting untuk dimasuki karena kami pikir semua jenis peristiwa fisika berpotensi menyala,” kata Kasper.

“Dan sekarang kita masuk ke wilayah itu dan mudah-mudahan akan mulai melihat beberapa peristiwa Fisika dan perilaku ini.”

Pada penerbangan baru-baru ini, Parker Solar Probe mengumpulkan data yang menunjukkan dengan tepat asal usul struktur berbentuk zig-zag di angin Matahari (switchbacks).

Data menunjukkan satu tempat yang menjadi asal peralihan adalah di permukaan Matahari yang terlihat adalah fotosfer.

Parker Solar Probe juag menemukan permukaan kritis Alfven tidak berbentuk seperti bola halus. Ia memiliki paku dan lembah yang membuat permukaannya berkerut.

Menemukan di mana tonjolan ini sejajar dengan aktivitas matahari yang datang dari permukaan dapat membantu para ilmuwan mempelajari bagaimana peristiwa di Matahari mempengaruhi atmosfer dan angin Matahari.

Enam panel gambar diambil dari dalam pita koronal. Mereka tampak keabu-abuan dengan garis-garis putih yang menunjukkan partikel dalam angin matahari.

Saat Parker Solar Probe melewati korona pada pertemuan sembilan, pesawat ruang angkasa terbang melalui struktur yang disebut pita koronal.

Struktur ini dapat dilihat sebagai fitur terang yang bergerak ke atas di gambar atas dan miring ke bawah di baris bawah.

Pemandangan seperti itu hanya mungkin karena pesawat ruang angkasa terbang di atas dan di bawah pita di dalam korona. Sampai saat ini, pita hanya terlihat dari jauh.

Parker Solar Probe melewati fitur di korona yang disebut pseudostreamer. Pseudostreamer adalah struktur besar yang naik di atas permukaan Matahari dan dapat dilihat dari Bumi selama gerhana matahari.

Melewati pseudostreamer itu seperti terbang ke mata badai. Di dalam pseudostreamer, kondisi menjadi tenang, partikel melambat, dan jumlah perpindahan turun.

Perubahan dramatis dari rentetan partikel yang biasanya ditemui pesawat ruang angkasa dalam angin matahari.

Pada pertengahan 1990-an, misi Badan Antariksa NASA-Eropa Ulysses terbang di atas kutub Matahari dan menemukan beberapa kekusutan berbentuk S yang aneh di garis medan magnet angin Matahari yang memutar partikel bermuatan pada jalur zig-zag.

Selama beberapa dekade, para ilmuwan mengira pergantian sesekali ini adalah keanehan yang terbatas pada daerah kutub Matahari.

Pada tahun 2019, pada 34 jari-jari matahari dari Matahari, Parker menemukan bahwa pergantian tidak jarang terjadi, tetapi umum terjadi pada angin Matahari.

Temuan baru, akhirnya mengkonfirmasi satu titik asal berada di dekat permukaan atahari. Petunjuk itu muncul saat Parker mengorbit lebih dekat ke Matahari pada penerbangan keenamnya, kurang dari 25 jari-jari matahari.

Data menunjukkan peralihan terjadi pada tambalan dan memiliki persentase helium yang lebih tinggi yang berasal dari fotosfer dibandingkan elemen lainnya.

Asal-usul switchback semakin menyempit ketika para ilmuwan menemukan tambalan selaras dengan corong magnetik yang muncul dari fotosfer antara struktur sel konveksi yang disebut supergranules.

Selain menjadi tempat kelahiran switchbacks, para ilmuwan berpikir corong magnetik mungkin di mana salah satu komponen angin matahari berasal.

Angin matahari datang dalam dua jenis yang berbeda, cepat dan lambat dan corongnya bisa menjadi tempat beberapa partikel dalam angin matahari cepat berasal.

“Struktur daerah dengan switchback cocok dengan struktur corong magnetik kecil di dasar korona,” kata Stuart Bale, Profesor di University of California, Berkeley, dan Penulis Utama Makalah Switchback. (*)

Sumber
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/nasa-enters-the-solar-atmosphere-for-the-first-time-bringing-new-discoveries