Mengapa Korona Lebih Panas dari pada Permukaan Matahari

Tinuku
News KeSimpulan.com - Jet plasma kunci misteri Surya. Mengapa korona (Corona) Matahari lebih panas dari pada permukaannya? Mungkin kita perlu teori baru selain medan magnet.

Misteri selama lebih dari setengah abad yang membuat para fisikawan sakit kepala, mengapa lompatan korona yang memiliki suhu ribuan sampai satu juta derajat Kelvin tersebut lebih panas dari permukaan Matahari itu sendiri?

"Ini benar-benar sebuah terobosan teka-teki lama bagaimana korona menjadi terlalu panas. Jet berperilaku seperti tembakan peluru ke atas menyebabkan suhu panas koronal di depan mereka," kata Rob Rutten, fisikawan Matahari dari Utrecht University di Belanda yang tidak terlibat dalam studi.

Berbagai penjelasan telah diajukan mulai dari gelombang suara atau gelombang magnet di atmosfer matahari bagian atas dengan semburan pendek energi yang dikenal sebagai nanoflares meletus sebagai garis medan magnet. Sekarang pengamatan dari pesawat ruang angkasa generasi baru yang mengamati Matahari melibatkan mekanisme yang berbeda.

"Ini terobosan penting dan mengejutkan dalam memahami bagaimana korona Matahari seperti air panas dan saya pasti yakin dengan hal itu," Eric Priest, spesialis Matahari dari University of St Andrews di Skotlandia.

Plasma seperti air mancur yang dikenal sebagai Spikula (spicules) meroket dari chromosphere Matahari atau atmosfer yang lebih rendah yang berperan dalam pemanasan korona untuk membakar pada suhu jutaan derajat Kelvin. Tim peneliti menggeledah data dari pengamatan Solar Dynamics Observatory yang diluncurkan NASA pada tahun 2010 lalu dan pesawat ruang angkasa Hinode dari Jepang yang diluncurkan pada tahun 2006.

Kedua observatorium Surya mampu mengambil gambar Matahari secara rinci setiap detik karena pengamatan cepat diperlukan untuk mengidentifikasi sementara atau fenomena yang cepat berubah. Spikula terakhir hanya berlangsung 100 detik, menembak ke atas dari kromosfer dengan kecepatan sekitar 50 sampai 100 kilometer per detik.

Bart De Pontieu dari Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory di Palo Alto, California, memberi analogi perjalanan dari San Francisco ke London hanya ditempuh dalam waktu tiga menit. De Pontieu dan rekan-rekannya dari Lockheed Martin, National Center for Atmospheric Research di Boulder, Colorado, dan University of Oslo di Norwegia melaporkan temuan di edisi 7 Januari Science.

Cahaya spikula muncul pada panjang gelombang yang terkait dengan temperatur yang lebih dingin dari korona dalam puluhan ribu derajat Kelvin. Plasma pada peningkatan suhu jet dari chromosphere dan kemudian jatuh kembali ke permukaan. Tetapi spikula juga terkait di lokasi dan waktu kejadian dengan lompatan pada panjang gelombang lain yang menunjukkan suhu plasma sekurang-kurangnya 1-2 juta derajat Kelvin di dalam korona. Air mancur terakhir beberapa menit, namun para peneliti memperkirakan cukup sering berpotensi menaikkan panas koronal.

"Ada begitu banyak massa yang dibawa ke atas. Anda hanya memerlukan sebagian kecil untuk membuat ke level suhu koronal untuk memainkan peran penting," kata De Pontieu.

Studi baru "sangat menarik. Ini bisa jadi agen yang lama dicari untuk pemanasan korona Matahari, tetapi sudah ada laporan menarik serupa di masa lalu ini," kata Kenneth Phillips, fisikawan Matahari dari Mullard Space Science Laboratory di University College London.

Fakta bahwa spikula terkait dengan pemanasan lebih dari cukup untuk menjaga pembakaran korona, kata Phillips. Secara basic masih belum jelas bagaimana spikula plasma dipanaskan ke suhu yang ekstrem dan mekanisme yang menghasilkan spikula di tempat pertama merupakan persitiwa yang tidak mudah dijelaskan oleh model yang ada.

"Kami tidak tahu bagaimana ini terjadi. Jika kita bisa mengetahui bagaimana hal ini terbentuk, maka kita telah belajar banyak tentang cara kerja atmosfer Matahari," kata De Pontieu.

Meskipun tentu saja spikula tampak sebagai fenomena penting pada wilayah tertentu Matahari, waktu akan memberitahu apakah mereka cukup memberikan plasma panas dalam skala global untuk terus mengisi korona, kata James Klimchuk dari NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Md. Klimchuk menyebut studi pengamatan baru "sangat menarik" tetapi perhitungan untuk berapa banyak plasma spikula panas tetap memberi banyak ruang hipotesis dengan model lebih konvensional untuk pemanasan koronal.

Mike Wheatland dari Sydney Institute for Astronomy di Australia juga berpikir bahwa mekanisme ini kurang jelas. "Perkiraan energi oleh peristiwa yang diamati memerlukan urutan, namun peristiwa lokal korona dan pemanasan koronal pada dasarnya ada di setiap permukaan," kata Wheatland.

"Pandangan saya adalah resolusi akhir dari misteri koronal akan dicapai ketika kita dapat mendamaikan pengamatan secara rinci, model fisik. Saya pikir terlalu dini untuk menyelesaikan kasus ini," kata Harry Warren dari US Naval Research Laboratory di Washington DC.

Sementara itu, De Pontieu mengatakan masalah lama suhu korona masih harus diselesaikan. "Saya pikir ini penting untuk menunjukkan bahwa kita belum memecahkan pemanasan koronal, tetapi kami telah menyediakan sepotong teka-teki. Kami akan melihat ke depan apakah ini terbukti menjadi proses yang dominan atau hanya sementara," kata De Pontieu.

Spiro Antiochos, teoritikus dari NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Md, sepakat. "Mereka membuka langkah maju, tetapi kita masih membutuhkan pemahaman teoritis yang lebih kuat untuk proses ini. Belum ada teori yang bisa menjelaskan saat ini," kata Antiochos.
  1. B. De Pontieu, T. D. Tarbell, P. Boerner, C. J. Schrijver, A. M. Title (Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, 3251 Hanover Street, Organization ADBS, Building 252, Palo Alto, CA 94304, USA); S. W. McIntosh (High Altitude Observatory, National Center for Atmospheric Research, Post Office Box 3000, Boulder, CO 80307, USA); V. H. Hansteen, J. Martinez-Sykora (Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, 3251 Hanover Street, Organization ADBS, Building 252, Palo Alto, CA 94304, USA; Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, Post Office Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway); M. Carlsson (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, Post Office Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway). The Origins of Hot Plasma in the Solar Corona, Science, 7 January 2011, Vol.331 no.6013 pp.55-58, DOI:10.1126/science.1197738
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment