Pusaran tak terlihat: NASA menerbangkan pesawat antariksa melalui ledakan magnetik di atas Bumi (VIDEO)

NASA telah membuat pengamatan pertamanya dari pusat sebuah peristiwa “rekoneksi magnet” berkat misi Magnetospheric Multiscale (MMS).

Misi tersebut, yang terdiri dari empat pesawat ruang angkasa yang sama, diluncurkan pada bulan Maret 2015 untuk mengamati reaksi ini di magnetosphere – para ilmuwan sebelumnya hanya menyaksikan rekoneksi ini di laboratorium.

Penelitian tersebut, yang diterbitkan dalam jurnal science, mengungkapkan bahwa rekoneksi magnetik ini didominasi oleh fisika elektron, membawa para ilmuwan lebih dekat untuk memahami fenomena tersebut.

Jadi apa sebenarnya rekoneksi magnet tersebut dan mengapa begitu penting?

Rekoneksi magnetik ini terjadi ketika medan magnet saling bertabrakan dan bergabung kembali, terkadang menyebabkan ledakan-ledakan kuat di ruang angkasa. Peristiwa ini mengubah energi magnetik menjadi energi kinetik atau termal.

Ledakan-ledakan ini dapat mengancam satelit, pesawat ruang angkasa dan para astronot. Ledakan ini juga memiliki dampak besar pada Bumi dengan menyebabkan kilatan api matahari dan “coronal mass ejection” yang pada gilirannya dapat mengaktifkan badai geomagnetik yang, jika cukup kuat, dapat menonaktifkan semua komunikasi elektronik kita.

Rekoneksi magnetik adalah salah satu pendorong utama radiasi rudang angkasa dan salah satu kekuatan utama yang mendorong partikel-partikel untuk mempercepat melintasi ruang angkasa.

Pada tanggal 16 Oktober 2015, MMS melesat lagnsung melalui peristiwa rekoneksi magnetik pada batas di mana medan magnet bumi menyentuh medan magnet matahari. Hanya butuh beberapa detik untuk bagi 25 sensor pada setiap pesawat raung angkasa untuk mengumpulkan ribuan pengamatan.

“Kami menerima hasil yang lebih cepat dari yang kita harapkan. Dengan melihat rekoneksi magnetik dalam aksinya ini, kami telah mengamati salah satu kekuatan dasar alam,” kata Jum Burch, penyelidik utama dalam misi MMS dan penulis utama penelitian tersebut.

“Misteri puluhan tahun ini adalah apa yang dilakukan elektron ini, dan bagaimana dua medan magnet interkoneksi. Pengukuran elektron dari satelit sangatlah lambat untuk mengambil sampel wilayah rekoneksi magnetik.

“Ketepatan dan kecepatan pengukuran MMS, bagaimanapun juga, membuka jendela baru pada alam semesta, sebuah ‘mikroskop’ baru untuk melihat rekoneksi,” lanjutnya.

Sebuah kekuatan fundamental

Rekoneksi adalah sebuah gaya yang mendasar dalam ruang angkasa seperti gravitasi pada Bumi, menurut NASA.

Misteri tersebut masih menyelimuti mengapa beberapa koneksi magnetik ini dapat meledak sementara yang lainnya bersifat stabil, bagaimanapun partikel-partikel lokal yang terlibat terlempar jauh antara satu dengan lainnya, melintasi batas-batas magnetik mereka tidak pernah bisa menyebrang sebaliknya dan melepaskan sejumlah besar energi.

Pengamatan dari MMS mengungkapkan bahwa ketika dua medan magnet bertabrakan, partikel elektron melesat menjauh dalam garis lurus dari peristiwa asli dengan kecepatan ratusan mil per detik, mempercepat melintasi batas-batas magnetik yang biasanya akan mengalihkan mereka.

Setelah mereka melewati batas-batas tersebut, partikel ini akan mulai memutar balik, merespon medan magnet baru yang mereka hadapi.

Pengamatan ini sejajar dengan simulasi komputer yang dikenal dengan “crescent model”. Bentuk tetap dan bulat dalam pelepasan partikel elektron tersebut menunjukkan bahwa fisika elektron ini adalah pusat untuk memahami bagaimana garis medan magnet mempercepat partikel.

“Ini menunjukkan bahwa elektron bergerak sedemikian rupa sehingga medan listrik ditetapkan dan medan listrik pada gilirannya menghasilkan konversi kilatan energi magnetik,” kata Roy Torbert, co-penulis makalah penelitian tersebut.

“Pertemuan yang dapat diukur oleh peralatan kami memberikan kami sebuah pandangan yang lebih jelas pada sebuah ledakan rekoneksi energi dan peran yang dimainkan oleh fisika elektron.”

MMS telah membuat lebih dari 4.000 perjalanan menembus batas-batas magnet di sekitar Bumi sejak diluncurkan dan telah diterbangkan melalui peristiwa rekoneksi magnetik lebih dari lima kali.

Para ilmuwan mengaakan bahwa informasi ini dan penelitian yang sedang berlangsung sangat penting pada saat eksplorasi ruang angkasa menjadi lebih bergantung pada satelit dan astronot yang mepersiapkan diri mereka untuk perjalanan ke Mars.