https://bodybydarwin.com
Slider Image

'Cannonballs' plasma berukuran Texas dapat membantu memecahkan salah satu misteri terbesar matahari

2020

Pertempuran mengamuk di permukaan matahari. Paku bergelombang melonjak hingga ribuan mil, sementara bom plasma meledak di tepi bintik matahari. Sekarang, para peneliti surya mungkin telah mengamati senjata lain di gudang bintang terdekat kita: Bola ukuran dan panas Texas.

Bola-bola ini melesat melalui plasma antara permukaan matahari dan korona (atmosfer), menurut sebuah laporan baru-baru ini di Astrophysical Journal Letters . Para ahli heliofisik yang membuat pengamatan membaptis mereka "bola meriam" karena mereka melacak busur saat mereka terbang (dan, mungkin, karena kedengarannya sangat keren). Fenomena yang belum dikonfirmasi dapat membantu menjelaskan suhu fasik yang ditemukan di atmosfer bagian atas matahari, di antara misteri fisika plasma lainnya.

Aksi ini turun di kromosfer matahari, yang dimulai di mana photosphere (bagian yang akan membutakan Anda) berakhir, dan meluas ke korona (atmosfer tipis terlihat selama gerhana). Namun, bagaimana tepatnya zona transisi ini bekerja tetap tidak diketahui, dengan suhunya yang naik-turun dari 10.000 derajat F hingga beberapa juta derajat mendesis hanya dalam jarak ribuan mil.

"Ini masih masalah besar mengapa suhu berubah begitu cepat, " kata Xiaohong Li, seorang mahasiswa PhD di National Astronomical Observatories China dan penulis pendamping penelitian tersebut. "Ini adalah masalah yang coba dipecahkan oleh semua fisikawan [surya]."

Li dan rekan-rekannya mengenal lapisan plasma misterius ini secara intim dengan menyiarkan puluhan jam rekaman yang diambil oleh berbagai teleskop surya resolusi tinggi, dengan fokus pada warna tertentu dari cahaya merah yang dipancarkan oleh hidrogen kromosfer. Selama enam bulan, tim mengunduh video setiap hari dan memeriksanya sebagai petunjuk. "Siapa saja bisa menemukannya, " kata Li. "Orang tidak menghabiskan banyak waktu untuk fokus pada detail kecil."

Ketika Jun Zhang, seorang profesor di National Astronomical Observatories, melihat meriam terbang pertama dalam rekaman dari teleskop surya di Fuxian Solar Observatory musim semi 2018, ia curiga itu hanya blip dalam rekaman. Namun, setelah sebulan mencari melalui arsip teleskop, ia menemukan contoh kedua. Hanya setelah tim mengumpulkan beberapa peristiwa ini, katanya, barulah dia mulai bersemangat. Mereka akhirnya menemukan 20 bola meriam, dan memperkirakan bahwa mungkin 40 bola berlayar melalui kromosfer pada waktu tertentu.

Gumpalan, yang mengukur sekitar 700 mil dan terbang sekitar 125.000 mil per jam, mewakili banyak panas dan energi. Para peneliti mengusulkan bahwa energi magnetik matahari meluncurkan bola meriam dalam peristiwa kekerasan tetapi kurang dipahami yang dikenal sebagai rekoneksi. Permukaan matahari yang bergolak mengirimkan medan magnet yang kuat yang melengkung ke atas ke kromosfer, dan ketika dua busur yang berorientasi pada arah yang berbeda saling bertabrakan, mereka dapat tiba-tiba patah, lalu dihubungkan bersama dalam orientasi baru. Lebih tinggi di atmosfer, versi yang lebih energik dari ledakan ini memicu suar matahari dan ejeksi massa koronal. Ketika tim referensi silang klip video mereka dengan gambar medan magnet tingkat tinggi dari Solar Dynamics Observatory NASA, mereka menemukan dukungan kasar untuk teori bahwa penyambungan kembali menyalakan bola meriam mereka, mengirim mereka sepanjang busur medan magnet.

Ilmuwan surya lainnya, bagaimanapun, mengatakan bahwa tanpa pengukuran magnet yang terperinci, bola meriam mungkin tidak pantas untuk moniker yang catchy. Fitur apa pun yang terlalu kecil untuk diselesaikan dengan jelas dapat tampak bulat, dan tanpa data ketinggian nyata, perilaku naik dan turunnya tetap spekulatif, menurut Michiel van Noort, seorang ilmuwan heliosphere di Max Planck Institute for Solar Research. Dia bertanya-tanya apakah ciri-cirinya mungkin bukan gumpalan material fisik yang sebenarnya terlempar dari permukaan, melainkan gelombang variasi taman yang bergulir melalui plasma kromosfer. Pulsa plasma semacam itu tidak akan memerlukan sesuatu yang eksotis seperti koneksi ulang untuk bisa berjalan, katanya.

Marco Velli, seorang ahli fisika matahari di UCLA dan ilmuwan observatorium pada misi Parker Solar Probe NASA saat ini, memiliki pertanyaan serupa. Kecepatan bola meriam itu mendekati kecepatan gelombang plasma di kromosfer, katanya, dan tanpa lebih banyak contoh, sulit membedakan keduanya.

Dia menemukan hasil yang menarik, namun, dan berharap tindak lanjut penelitian - mungkin menggunakan kecerdasan buatan untuk melakukan survei yang lebih luas dari rekaman matahari - akan muncul lebih banyak kasus untuk dipelajari. Jika penelitian lebih lanjut membuktikan bahwa penyambungan kembali magnetik menyebabkan bola meriam, mereka akan berfungsi sebagai jendela penting tentang bagaimana penyambungan kembali berlangsung di lingkungan yang tenang, relatif berenergi rendah. Pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana rekoneksi menembakkan energi dan material ke atmosfer matahari juga akan membantu kita mengetahui berapa banyak fenomena yang berkontribusi terhadap pemanasan korona.

Fisikawan membutuhkan setiap wawasan tentang koneksi ulang yang bisa mereka dapatkan, Velli menekankan, dan tidak hanya untuk memahami matahari. Kurangnya pemahaman terperinci tentang koneksi ulang juga merupakan penghenti utama dalam hal menghasilkan energi dari fusi nuklir, di mana reaktor membutuhkan medan magnet yang kuat, stabil, dan tidak terhubung kembali untuk menjaga plasma tetap terkendali. [Rekoneksi] adalah proses universal, katanya. "Ini penting."

Seorang ahli matematika Inggris mengira dia telah memecahkan rahasia bernilai sejuta dolar

Seorang ahli matematika Inggris mengira dia telah memecahkan rahasia bernilai sejuta dolar

Wanita hamil tidak perlu takut untuk minum antibiotik

Wanita hamil tidak perlu takut untuk minum antibiotik

Lima rad dan hadiah makanan acak yang saya temukan minggu ini

Lima rad dan hadiah makanan acak yang saya temukan minggu ini