Pada tahun 2006, salah satu suar matahari terbesar yang diperhatikan selama 30 tahun meletus, kamera sinar-X yang jenuh di atas observatorium yang mengorbit Bumi. Walaupun suar dengan berat di X20 + telah diperhatikan, X9 adalah kejadian yang jarang berlaku. Walau bagaimanapun, suar tahun 2006 ini menjadi terkenal bukan sahaja kerana ciri-ciri bertenaga. Tidak lama selepas suar, ahli astronomi suria dijangka melihat banjir ion antarplanet dikeluarkan oleh Matahari. Namun, mereka mengesan perkara lain; bukan hanya zarah yang tidak mereka harapkan, tetapi zarah yang tidak sepatutnya ada…
Apabila letupan berukuran seratus juta bom nuklear meletup, anda tidak akan mengharapkan sesuatu yang utuh di titik sifar, bukan? Dalam kes suar suria, sejumlah besar tenaga magnet dilancarkan melalui proses yang dikenali sebagai penyambungan semula, mempercepat dan memanaskan plasma suria dengan cepat. Bergantung pada kondisinya, tenaga suar suria yang berlainan mungkin berlaku, tetapi dalam kes suar 5 Disember 2006, plasma suria dipercepat dengan cepat dan hebat, melepaskan radiasi sinar-X. Di kawasan suar, dalam fluks magnet yang diikat dan dipintal, suhu plasma dapat melambung hingga 10-20 juta Kelvin (kadang-kadang, untuk suar terbesar, 100 juta Kelvin). Dalam keadaan ini, tidak ada yang kekal. Mana-mana atom di kawasan setempat dilucutkan dari elektronnya, meninggalkan sup zarah terionisasi yang bertenaga (seperti proton dan inti helium) dan elektron.
Oleh itu, anda dapat membayangkan kejutan sekumpulan ahli fizik solar menggunakan data dari kapal angkasa Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) berkembar yang mengorbit Matahari (satu di depan orbit Bumi, dan satu di belakang), ketika mereka mengesan jet atom hidrogen neutral tulen berpunca dari suar.
“Kami telah mengesan aliran atom hidrogen yang utuh keluar dari suar solar kelas X, ”Kata Richard Mewaldt dari Caltech ,. "Sungguh tak disangka! Atom-atom ini dapat memberitahu kita sesuatu yang baru tentang apa yang berlaku di dalam suar.”
“Tidak ada unsur lain yang ada, bahkan helium (spesies atom kedua paling banyak matahari). Hidrogen tulen mengalir melewati kapal angkasa selama 90 minit penuh.”
Pengukuran pelepasan radio menunjukkan bahwa gelombang kejutan telah dihasilkan rendah di atmosfera matahari semasa suar, mengungkapkan interaksi ion suria yang masuk. Ahli fizik menunggu selama satu jam untuk ion masuk (masa yang dikira untuk ion bergerak dari Matahari ke kapal angkasa STEREO), tetapi aliran atom neutral tiba. Aliran hidrogen berlangsung selama 90 minit, dan kemudian berhenti selama 30 minit hanya untuk ion yang diharapkan dapat membanjiri sensor seperti yang diramalkan.
Pada pandangan pertama, yang mustahil telah dicapai; suar solar entah bagaimana dihasilkan, kemudian menyusun hidrogen neutral dari sup plasma dan menembaknya ke angkasa. Tetapi ini menghasilkan teka-teki yang sangat membingungkan: hidrogen neutral, kebanyakannya, telah dikesan sebagai akibat dari cahaya matahari, namun atom-atom ini tidak boleh wujud di persekitaran yang melampau di sekitar kawasan suar. Apa yang memberi?
Sebenarnya, atom hidrogen ini tidak dihasilkan di dalam suar, mereka terbentuk selepas suar ketika produk dari letupan itu berputar ke ruang antarplanet.
“Kami percaya mereka memulakan perjalanan ke Bumi secara berkeping-keping, sebagai proton dan elektron, ”Kata Mewaldt. "Sebelum mereka melarikan diri dari atmosfer matahari, beberapa proton menangkap semula elektron, membentuk atom hidrogen yang utuh. Atom meninggalkan cahaya matahari dengan cepat dan pantas sebelum mereka dapat dipecahkan lagi.”
Sebab mengapa atom-atom neutral ini muncul di STEREO lebih cepat daripada awan ion adalah kerana hidrogen neutral tidak dipengaruhi (diperlahankan) oleh medan magnet Matahari; atom-atom itu keluar, dalam garis lurus, dan bukannya terpesong oleh fluks magnet. Dan bagaimana bentuknya? Ahli fizik percaya bahawa proton "merebut kembali" elektron bebas di ruang antara suar dan pengesan melalui mekanisme terkenal penggabungan radiasi dan pertukaran cas.
Sekarang, ahli fizik suria ingin meniru penemuan ini untuk melihat sama ada jet hidrogen ini adalah ciri umum dari suar suria… tetapi mereka mungkin harus menunggu sebentar, Matahari masih menikmati mantra sunyi...
Sumber: NASA
