2 weeks ago
14
Korona matahari terlihat sebagai untaian putih tipis selama gerhana matahari total ini.(NASA/Keegan Barber)
SELAMA berdekade-dekade, para astronom dihadapkan pada salah satu misteri terbesar dalam sains tata surya: mengapa korona, atau atmosfer luar Matahari, memiliki suhu yang jauh lebih panas daripada permukaannya? Kini, berkat data terbaru dari wahana antariksa Parker Solar Probe milik NASA, misteri tersebut tampaknya mulai menemukan titik terang. Menariknya, jawaban dari teka-teki ini melibatkan komponen yang sebelumnya kerap diabaikan, yaitu debu kosmik.
Sebagai gambaran ilmiah, permukaan Matahari yang terlihat (fotosfer) memancarkan suhu sekitar 5.500 derajat Celsius. Logikanya, semakin jauh kita bergerak menjauhi inti panasnya, suhu seharusnya semakin menurun. Namun, hukum alam ini seolah tidak berlaku pada atmosfer luar Matahari. Suhu di korona justru melonjak drastis hingga mencapai jutaan derajat Celsius. Fenomena aneh ini hanya bisa diamati langsung oleh manusia saat terjadi gerhana Matahari total, ketika kilauan fotosfer yang menyilaukan tertutup oleh Bulan.
Peran Mengejutkan dari Debu Kosmik
Selama ini, fokus penelitian mengenai pemanasan korona hanya berpusat pada pergerakan elektron, ion, medan magnet, dan gelombang plasma. Debu kosmik dianggap tidak penting karena diasumsikan akan langsung musnah terpanggang di lingkungan ekstrem dekat Matahari. Namun, instrumen antena pada Parker Solar Probe justru berulang kali menangkap lonjakan tegangan listrik yang aneh saat terbang pada jarak 6,1 juta kilometer dari Matahari. Lonjakan ini dipicu oleh hantaman partikel debu kosmik berkecepatan tinggi pada badan wahana.
Pemimpin penelitian dari University of Alabama di Huntsville, Syed Ayaz, menjelaskan bahwa butiran debu kosmik ini ternyata bermuatan elektrostatis. Muatan tersebut berinteraksi secara kuat dengan medan elektromagnetik yang dibawa oleh angin surya.
"Selama beberapa dekade, para peneliti berfokus terutama pada bagaimana elektron, ion, medan magnet, dan gelombang plasma mengangkut dan melepaskan energi di atmosfer Matahari," kata Syed Ayaz dalam sebuah pernyataan resmi. "Hasil kerja kami menambahkan bahan baru ke dalam gambaran ini: butiran debu."
Mengendalikan Gelombang Plasma
Interaksi antara debu kosmik dan medan elektromagnetik ini memengaruhi jenis gelombang plasma khusus yang disebut gelombang Alfvén. Berdasarkan laporan ilmiah yang diterbitkan di The Astrophysical Journal, terdapat dua mekanisme utama bagaimana debu mengontrol pelepasan energi panas di korona:
Dominasi Massa Debu: Massa dari debu kosmik dapat memberikan inersia (gaya lambat) tambahan pada plasma. Hal ini memungkinkan energi plasma menempuh jarak yang lebih jauh sebelum dilepaskan ke korona.
Dominasi Muatan Listrik Debu: Muatan listrik pada butiran debu dapat memperkuat interaksi antara partikel bermuatan dalam plasma, gelombang Alfvén, dan medan elektromagnetik Matahari.
"Jika massa debu mendominasi, energi gelombang [Alfvén] dapat merambat lebih jauh ke dalam korona," jelas Ayaz. "Jika efek muatan debu mendominasi, energi tersebut dapat dilepaskan secara lebih lokal sebagai pemanasan partikel."
Keseimbangan di antara kedua efek inilah yang memegang kendali penuh atas kapan dan di mana energi panas masif tersebut dijatuhkan ke korona. Akibat fokus energi pada titik-titik tertentu, suhu di atmosfer luar Matahari pun melonjak secara ekstrem dan dramatis.
Penemuan besar ini dipastikan akan mengubah arah misi eksplorasi antariksa di masa depan. Badan antariksa dunia kini harus mulai melengkapi pesawat pengamat Matahari mereka dengan detektor khusus guna mengukur karakteristik debu kosmik secara lebih presisi. (Space/Z-2)
