plasma tubular, magnestofer, bumi
Gambar ilustrasi struktur plasma tubular di magnetosfer bumi, 600 kilometer di atas tanah.(Credit: CAASTRO / Mats Bjorkland)

Bhataramedia.com – Dengan secara kreatif menggunakan teleskop radio untuk melihat di dalam 3D, astronom telah mendeteksi keberadaan struktur plasma tubular di lapisan dalam dari magnetosfer di sekeliling bumi.

“Selama lebih dari 60 tahun, para ilmuwan percaya struktur ini ada, dan kami untuk pertama alinya telah memberikan bukti visual bahwa struktur ini benar-benar ada,” kata Cleo Loi, dari ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics (CAASTRO) dan School of Physics di University of Sydney, Australia.

Ms. Loi adalah penulis utama penelitian ini, dia melakukan penelitian ini sebagai bagian dari tesisnya yang memenangkan penghargaan dan baru-baru ini diterbitkan di Geophysical Research Letters. Bekerja sama dengan rekan-rekan internasionalnya, dia telah mengidentifikasi struktur tesebut.

“Penemuan struktur tersebut penting karena struktur menyebabkan distorsi sinyal yang tidak diinginkan, sebagai salah satu contoh, mempengaruhi sistem navigasi berbasis satelit sipil dan militer. Jadi kita perlu memahami struktur ini,” kata Ms. Loi, seperti dilansir University of Sydney (01/06/2015).

Wilayah ruang angkasa di sekitar Bumi ditempati oleh medan magnet, yang disebut magnetosfer. Magnestofer ini diisi oleh plasma yang dibuat oleh atmosfer yang terionisasi sinar matahari.

Lapisan paling dalam dari magnetosfer adalah ionosfer, dan di atas itu adalah plasmasfer. Plasmasfer terisi oleh berbagai struktur plasma berbentuk aneh seperti tabung.

“Kami telah mengukur posisi struktur tersebut pada sekitar 600 kilometer di atas tanah, di ionosfer bagian atas, dan tampaknya terus menuju ke atas hingga plasmasfer. Daerah ini merupakan daerah di mana atmosfer netral berakhir dan bertransisi ke plasma dari luar angkasa,” jelas Ms. Loi.

Dengan menggunakan Array Murchison Widefield (MWA), teleskop radio yang terletak di gurun Australia Barat, Ms. Loi menemukan bahwa dia dapat memetakan “bercak” besar di langit dan bahkan mengeksploitasi kemampuan snapshot MWA yang sangat cepat untuk membuat film. Perangkat ini secara efektif menangkap gerakan real-time dari plasma.

“Kami melihat pola yang mencolok di langit, dimana garis-garis plasma densitas tinggi secara rapi menyelingi garis-garis plasma densitas rendah. Pola ini melayang perlahan dan sejajar dengan indah dengan garis-garis medan magnet bumi, seperti aurora,” kata Ms. Loi.

“Kami menyadari bahwa kami kemungkinan sedang menuju pada sesuatu yang besar dan hal-hal menjadi lebih baik ketika kita menemukan cara baru untuk menggunakan MWA.”

MWA terdiri dari 128 antena ‘ubin’ yang tersebar di area sekitar tiga kali tiga kilometer yang bekerja sama sebagai satu instrumen. Dengan memisahkan sinyal dari antena di timur dan di barat, para astronom memberi MWA kekuasaan untuk melihat di dalam 3D.

“Ini seperti memutar teleskop menjadi sepasang mata, dan dengan itu kami dapat menyelidiki sifat 3D dari struktur ini dan menontonnya bergerak,” kata Ms Loi.

“Kami mampu mengukur jarak di antara struktur tersebut, tingginya dari atas tanah dan kemiringan curamnya. Ini tidak pernah mungkin dilakukan sebelumnya dan ini merupakan teknik baru yang sangat menarik.”

Kemampuan ini menambahkan daftar penghargaan lainnya untuk MWA. Setelah sebelumnya, perangkat ini sudah terbukti layak sebagai instrumen prekursor kuat untuk Square Kilometer Array (SKA). Saat ini, visi 3D dari MWA memiliki potensi untuk memberikan lebih banyak analisis mendalam dari pembentukan struktur plasma.

“Cleo tidak hanya menemukan struktur ini, tetapi juga meyakinkan seluruh komunitas ilmiah. Sebagai seorang mahasiswa sarjana dengan latar belakang yang tidak berhubungan di dalam hal ini, temuannya merupakan prestasi yang mengesankan,” kata Ms Loi

“Ketika mereka pertama kali melihat data, banyak kolaborator seniornya berpikir hasilnya harfiah, ‘terlalu bagus untuk menjadi kenyataan’ dan entah bagaimana proses pengamatan telah mengganggu temuan ini. Namun, selama beberapa bulan ke depan, Cleo berhasil meyakinkan mereka bahwa temuan ini nyata dan menarik secara ilmiah,” ungkap dia.

Referensi :

S.T. Loi et al. Real-time imaging of density ducts between the plasmasphere and ionosphere. Geophysical Research Letters, 2015 DOI: 10.1002/2015GL063699.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here