Kredit gambar: NASA
Para penyelidik telah menemui bahawa retakan sementara dapat terbentuk di medan magnet Bumi yang dapat membenarkan sebahagian tenaga angin suria masuk dan mengganggu elektronik dan komunikasi. Pemerhatian ini dibuat menggunakan satelit Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) NASA, yang mengesan aurora besar selama beberapa jam. Satelit Cluster ESA terbang di lokasi yang sama dan melihat aliran ion tergelincir melalui celah yang biasanya seharusnya terpesong oleh magnetosfera Bumi.
Keretakan besar di medan magnet Bumi tetap terbuka selama berjam-jam, membolehkan angin suria masuk dan menggerakkan cuaca ruang ribut, menurut pemerhatian baru dari satelit IMAGE dan Cluster.
Keretakan tersebut pernah dikesan sebelum ini tetapi para penyelidik sekarang tahu bahawa mereka dapat tetap terbuka untuk jangka masa yang panjang, dan bukannya membuka dan menutup hanya dengan selang waktu yang sangat singkat. Penemuan baru ini mengenai bagaimana pelindung magnet bumi dilanggar diharapkan dapat membantu ahli fizik angkasa memberikan anggaran yang lebih baik mengenai kesan cuaca luar angkasa yang teruk.
"Kami mendapati bahawa perisai magnet kami sangat lapang, seperti sebuah rumah dengan tingkap yang terbuka ketika ribut," kata Dr. Harald Frey dari University of California, Berkeley, pengarang utama makalah mengenai penyelidikan ini yang diterbitkan pada 4 Disember di Nature. . "Rumah itu menangkis sebagian besar badai, tetapi sofa hancur. Begitu juga, perisai magnet kita menghadapi ribut angkasa, tetapi beberapa tenaga terus menerus menerobos celahnya, kadang-kadang cukup untuk menimbulkan masalah dengan satelit, komunikasi radio, dan sistem kuasa. "
"Pengetahuan baru bahawa retakan terbuka untuk jangka masa panjang, bukannya membuka dan menutup secara sporadis, dapat dimasukkan ke dalam model komputer peramalan cuaca ruang angkasa kita untuk meramalkan dengan lebih tepat bagaimana cuaca ruang angkasa kita dipengaruhi oleh kejadian ganas di Matahari," kata Dr Tai Phan, juga dari UC Berkeley, pengarang bersama makalah Nature.
Angin suria adalah aliran zarah bermuatan elektrik (elektron dan ion) yang ditiup terus dari Matahari (Gambar 1). Angin suria memindahkan tenaga dari Matahari ke Bumi melalui medan magnet yang dibawanya dan kelajuannya yang tinggi (beratus-ratus batu / kilometer sesaat). Ia boleh menjadi berkeringat semasa kejadian suria yang ganas, seperti Coronal Mass Ejections (CME), yang dapat menembakkan satu bilion tan gas elektrik ke angkasa dengan jarak berjuta-juta batu per jam.
Bumi mempunyai medan magnet yang meluas ke ruang angkasa selama puluhan ribu batu, mengelilingi planet ini dan membentuk penghalang pelindung kepada zarah-zarah dan medan magnet yang menggerogoti Matahari ke arahnya semasa CME. Walau bagaimanapun, ribut angkasa, yang dapat membuang 1.000 bilion watt - lebih banyak daripada jumlah kapasiti penjanaan elektrik Amerika - ke medan magnet Bumi, menunjukkan bahawa perisai itu tidak dapat ditembus.
Pada tahun 1961, Dr. Jim Dungey dari Imperial College, United Kingdom, meramalkan bahawa retakan mungkin terbentuk di perisai magnet ketika angin suria mengandungi medan magnet yang berorientasi pada arah yang bertentangan dengan bahagian medan Bumi. Di wilayah-wilayah ini, dua medan magnet akan saling berhubungan melalui proses yang dikenal sebagai "penyambungan semula magnetik", membentuk retakan di perisai di mana zarah-zarah elektrik yang boleh diisi elektrik dapat mengalir. (Gambar 2 menggambarkan pembentukan retak, dan Animasi 1 menunjukkan bagaimana zarah angin suria mengalir melalui retakan dengan mengikuti garis medan magnet yang tidak dapat dilihat.) Pada tahun 1979, Dr. Goetz Paschmann, dari Institut Max Planck untuk Fizik Ekstraterestrial, Jerman, mengesan retakan menggunakan kapal angkasa International Sun Earth Explorer (ISEE). Walau bagaimanapun, kerana kapal angkasa ini hanya sebentar melewati celah-celah ketika berada di orbitnya, tidak diketahui apakah retak tersebut merupakan ciri sementara atau apakah stabil dalam jangka masa yang panjang.
Dalam pemerhatian baru, satelit Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) mendedahkan kawasan yang hampir seukuran California di atmosfer atas arktik (ionosfer) di mana aurora "proton" 75 megawatt menyala selama berjam-jam (Gambar 4). Aurora ini, cukup bertenaga untuk memberi kuasa kepada 75,000 rumah, berbeza dengan aurora yang kelihatan yang dikenali sebagai lampu Utara dan Selatan. Ia dihasilkan oleh partikel berat (ion) yang memukul atmosfer atas dan menyebabkannya memancarkan sinar ultraviolet, yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia tetapi dapat dikesan oleh Far Ultraviolet Imager pada IMAGE. (Gambar 6 dan Animasi 4 menunjukkan pemerhatian IMAGE terhadap proton aurora).
Sementara aurora sedang dirakam oleh IMAGE, konstelasi Kluster 4-satelit terbang jauh di atas IMAGE, langsung melalui celah, dan mengesan ion angin suria mengalir melalui (Gambar 5). Biasanya, ion angin suria ini akan dibelokkan oleh perisai Bumi (Gambar 3), jadi pemerhatian Cluster menunjukkan terdapat keretakan. Aliran ion angin suria ini membombardir atmosfer kita di wilayah yang sama persis di mana IMAGE melihat proton aurora. Fakta bahawa IMAGE dapat melihat aurora proton selama lebih dari 9 jam, sehingga IMAGE maju di orbitnya ke tempat yang tidak dapat melihat aurora, menyiratkan bahawa retakan itu tetap terbuka. (Animasi 2 menunjukkan bagaimana kapal angkasa bekerjasama untuk mendedahkan keretakan tersebut.) Menganggarkan dari data GAMBAR dan Kluster, retakan itu dua kali lebih besar dari ukuran Bumi di sempadan perisai magnet kita, kira-kira 38,000 batu (60,000 km) di atas planet ini permukaan. Oleh kerana medan magnet menyatu ketika memasuki Bumi di kawasan kutub, retakan menyempit menjadi kira-kira ukuran California di bawah atmosfera atas.
IMAGE adalah satelit NASA yang dilancarkan pada 25 Mac 2000 untuk memberikan pandangan global mengenai ruang di sekitar Bumi yang dipengaruhi oleh medan magnet Bumi. Satelit Cluster, yang dibina oleh Badan Angkasa Eropah dan dilancarkan pada 16 Julai 2000, membuat peta tiga dimensi medan magnet Bumi.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
