Misi Multi Skala Magnetosferik NASA Tentukan Lokasi Elektron Beraksi

Ruang angkasa di atas planet Bumi mungkin tampak hampa, namun sesungguhnya adalah sebuah tempat yang selalu menggelar "karnaval" garis medan magnet dan partikel berenergi tinggi. Wilayah ini disebut magnetosfer dan partikel-partikel bermuatan selalu melewatinya setiap hari. Mereka bergerak mengikuti medan magnet. Kadang-kadang dalam sebuah fenomena yang disebut rekoneksi magnetik, saat garis-garis medan magnet saling bertemu, elektron berenergi tinggi dilepaskan dari lintasan, seperti ditembakkan dari sebuah meriam.

Karena tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, NASA menggunakan instrumen yang dirancang khusus untuk mengamati fenomena tersebut. Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) adalah salah satu “kaca mata” yang digunakan oleh para ilmuwan untuk mengamati gaya magnetik tak terlihat dan partikel-partikel bermuatan yang berpotensi memengaruhi teknologi kita di Bumi. Penelitian terbaru menggunakan data MMS untuk memperbaiki pemahaman tentang bagaimana elektron merambat melalui wilayah yang kompleks ini, yaitu informasi yang akan membantu melepaskan Bumi dari pengaruh partikel bermuatan.

Visualisasi ini menunjukkan pergerakan satu elektron di wilayah rekoneksi magnetik. Saat mendekati wilayah rekoneksi, pesawat antariksa yang melintas akan mendeteksi partikel berenergi tinggi terlebih dahulu, kemudian partikel berenergi rendah.

Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/Tom Bridgman.

Menggunakan MMS, para ilmuwan telah menyaksikan pertunjukan kompleks tentang elektron di sekitar Bumi dan menyadari bagaimana elektron di tepi magnetosfer sering bergerak oleng saat terakselerasi. Menemukan wilayah yang menjadi lokasi akselerasi elektron adalah kunci untuk memahami salah satu misteri magnetosfer, yaitu proses yang mengubah energi magnetik menjadi energi kinetik saat melewati wilayah tersebut. Informasi semacam itu dianggap penting untuk melindungi teknologi di Bumi, karena partikel yang terakselerasi dan berubah menjadi partikel berenergi tinggi dapat menyebabkan pemadaman listrik dan memutus jaringan komunikasi GPS.

Makalah studi yang telah dipublikasikan di Journal of Geophysical Research, telah menemukan sebuah cara baru untuk melokalisir akselerasi elektron. Sampai saat ini, para ilmuwan hanya mengamati elektron berenergi rendah untuk menemukan zona akselerasi. Namun tim ilmuwan yang dipimpin oleh Matthew Argall dari Universitas New Hampshire di Durham, telah menunjukkan cara yang lebih mudah. Zona akselerasi lebih mudah diidentifikasi dengan cara mengamati elektron berenergi tinggi secara langsung.

Penelitian ini hanya dapat dilakukan oleh desain unik misi MMS, yang menggunakan empat pesawat antariksa untuk membentuk formasi ketat tetrahedral yang memungkinkan pengukuran resolusi tinggi temporal dan spasial di wilayah rekoneksi magnetik.

“Kami dapat menyelidikinya dalam skala yang sangat kecil dan membantu kita untuk mengungkap bagaimana energi diubah melalui rekoneksi magnetik,” kata Argall.

Hasil studi akan memudahkan para ilmuwan untuk mengidentifikasi dan mempelajari wilayah ini, sekaligus membantu mereka dalam eksplorasi mikrofisika rekoneksi magnetik dan memahami efek elektron di Bumi.

Ditulis oleh: Mara Johnson-Groh, Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA, www.nasa.gov, editor: Rob Garner

Sumber: NASA’s Magnetospheric Multiscale Mission Locates Elusive Electron Act

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa