Tali pinggang radiasi dalaman bumi memaparkan corak berjalur zebra-esque yang pelik, menurut penemuan terbaru dari kembar Van Allen Probes NASA. Lebih-lebih lagi, penyebab pelupusan itu adalah putaran Bumi itu sendiri - sesuatu yang sebelumnya dianggap mustahil.
"... sungguh merendahkan, sebagai ahli teori, untuk melihat seberapa cepat data baru dapat mengubah pemahaman kita tentang sifat fizikal."
- Aleksandr Ukhorskiy, Makmal Fizik Gunaan Universiti Johns Hopkins
Planet kita dikelilingi oleh dua kawasan radiasi berbentuk donat besar yang disebut tali pinggang Van Allen, setelah ahli astrofizik James Van Allen yang menemui kehadiran mereka pada tahun 1958. (Van Allen meninggal pada usia 91 tahun pada tahun 2006.) Tali pinggang Van Allen, yang membentang dari sekitar 800 hingga 13.000 km (500 hingga 8.000 batu) di atas Bumi, mengandungi elektron dan proton bertenaga tinggi dan menimbulkan risiko bagi kapal angkasa dan manusia, sekiranya berlaku menghabiskan banyak masa di dalamnya.
Baca lebih lanjut: Sabuk Sinaran Ketiga yang Mengejutkan Ditemui Di Seluruh Bumi
Dilancarkan menggunakan roket Atlas V dari Cape Canaveral AFS pada pagi 30 Ogos 2012, Van Allen Probes (asalnya Radiation Belt Storm Probes) sedang dalam misi dua tahun untuk menyiasat tali pinggang dan mengetahui bagaimana mereka berkelakuan dan berkembang dari masa ke masa.
Salah satu instrumen di atas kembar probe, Eksperimen Komposisi Ion Radiation Belt Storm Probes (RBSPICE), telah mengesan corak berjalur berterusan dalam zarah-zarah dalam tali pinggang dalam. Walaupun pernah difikirkan bahawa apa-apa struktur di dalam tali pinggang adalah hasil daripada aktiviti solar, berkat RBSPICE, sekarang telah ditentukan bahawa putaran Bumi dan sumbu magnet miring adalah penyebabnya.
"Oleh kerana resolusi tinggi tenaga dan temporal yang belum pernah terjadi sebelumnya dari eksperimen zarah bertenaga kami, RBSPICE, kita sekarang memahami bahawa elektron tali pinggang dalam, sebenarnya, selalu disusun dalam corak zebra," kata Aleksandr Ukhorskiy dari Fizik Gunaan Johns Hopkins Laboratory (APL) di Laurel, Md., Penyelidik bersama RBSPICE dan pengarang utama makalah tersebut. “Tambahan pula, pemodelan kami dengan jelas mengidentifikasi putaran Bumi sebagai mekanisme membuat corak ini. Sebagai ahli teori, sungguh menghairankan untuk melihat seberapa cepat data baru dapat mengubah pemahaman kita mengenai sifat fizikal. "
Model pembentukan corak berjalur disamakan dengan tarikan taffy.
"Sekiranya populasi elektron tali pinggang dalam dipandang sebagai cecair likat," kata Ukhorskiy, "ayunan global ini perlahan-lahan meregangkan dan melipat cecair itu, seperti taffy diregangkan dan dilipat di mesin kedai gula-gula."
"Penemuan ini memberitahu kita sesuatu yang baru dan penting tentang bagaimana alam semesta beroperasi," kata Barry Mauk, seorang saintis projek di APL dan pengarang bersama makalah tersebut. "Hasil baru menunjukkan mekanisme fizikal berskala besar baru yang dapat menjadi penting untuk tali pinggang radiasi planet di seluruh sistem suria. Alat yang serupa dengan RBSPICE kini dalam perjalanan ke Jupiter dalam misi Juno NASA, dan kami akan mencari kewujudan corak seperti jalur zebra di tali pinggang radiasi Jupiter. "
Tali pinggang Van Allen Musytari serupa dengan Bumi kecuali banyak lebih besar; Medan magnet Musytari adalah sepuluh kali lebih kuat daripada Bumi dan radiasi di ikat pinggangnya adalah satu juta kali lebih kuat(sumber). Juno akan tiba di Musytari pada bulan Julai 2016 dan menghabiskan sekitar satu tahun di orbit, menyiasat atmosfera, dalamannya, dan magnetosfera.
Terima kasih kepada Van Allen Probes. Juno kini mempunyai satu lagi ciri yang perlu dicari dalam tali pinggang radiasi Musytari.
"Sangat mengagumkan bagaimana persekitaran ruang angkasa Bumi, termasuk tali pinggang radiasi, terus mengejutkan kita walaupun setelah kita mempelajarinya selama lebih dari 50 tahun. Pemahaman kami mengenai struktur tali pinggang yang kompleks, dan proses di sebalik tingkah laku tali pinggang, terus berkembang, semuanya menyumbang kepada tujuan akhirnya untuk menyediakan pemodelan cuaca ruang yang tepat. "
- Louis Lanzerotti, profesor fizik di Institut Teknologi New Jersey dan penyelidik utama RBSPICE
Penemuan pasukan telah diterbitkan dalam jurnal terbitan 20 MacAlam semula jadi.
Van Allen Probes adalah misi kedua dalam program Living With a Star NASA, yang dikendalikan oleh Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, MD. Program ini meneroka aspek sistem matahari-Bumi yang terhubung yang secara langsung mempengaruhi kehidupan dan masyarakat.
Sumber: Siaran berita Van Allen Probes
