JAKARTA – Misteri yang telah menggelisahkan komunitas astrofisika selama 8 dekade akhirnya terkuak. Para peneliti berhasil mengamati lilitan magnetik berukuran mikroskopis di Matahari, fenomena yang diprediksi sejak 1940-an namun baru bisa dideteksi dengan teknologi tercanggih saat ini.
Penemuan revolusioner ini menggunakan Daniel K. Inouye Solar Telescope di Hawaii, instrumen observasi solar paling powerful di dunia, dan diharapkan dapat memecahkan enigma mengapa atmosfer luar Matahari (korona) memiliki temperatur jutaan derajat lebih tinggi dari permukaan yang terlihat.
**Gelombang Torsional Alfvén: Prediksi 1942 yang Baru Terbukti**
Gelombang Alfvén pertama kali diprediksi oleh fisikawan Swedia pemenang Nobel Hannes Alfvén pada 1942. Gelombang ini merupakan gangguan magnetik yang merambat melalui plasma – gas superheated bermuatan listrik yang membentuk komposisi Matahari.
Versi gelombang berukuran besar sebelumnya telah terobservasi, umumnya terkait dengan solar flares spektakuler. Namun, gelombang melilit skala kecil yang exist secara konstan tetap elusive hingga breakthrough ini tercapai.
**Kepemimpinan Riset dan Signifikansi Penemuan**
Richard Morton, professor bidang engineering, physics, dan mathematics di Northumbria University Inggris, memimpin penelitian groundbreaking ini. “Penemuan ini mengakhiri pencarian berkepanjangan untuk gelombang-gelombang ini yang berawal pada tahun 1940-an,” ungkap Morton dikutip Space.com.
Para ilmuwan telah lama menduga bahwa gelombang mikroskopis ini secara kontinyu mentransportasikan energi dari permukaan Matahari ke atmosfer, menggerakkan angin solar dan memanaskan korona hingga temperatur ekstrem jutaan derajat Celsius.
**Anomali Termal Korona Solar**
Korona memiliki temperatur yang dramatically higher dibandingkan permukaan Matahari yang visible, yang bertemperatur sekitar 5.500 derajat Celsius. Disparitas termal ini telah menjadi puzzle fundamental dalam solar physics yang memerlukan penjelasan melalui mekanisme transport energi yang sophisticated.
**Revolusi Teknologi Observasi**
Tim Morton memanfaatkan data dari Teleskop Inouye yang menghasilkan imagery Matahari dengan resolusi unprecedented. Teleskop berdiameter 4 meter ini capable mendeteksi pergeseran cahaya subtle yang mengungkap dinamika plasma movement melalui korona.
Selama commissioning phase pada Oktober 2023, tim melacak atom besi yang dipanaskan hingga 1,6 juta derajat Celsius. Mereka mengobservasi red dan blue shifts samar pada sisi berlawanan magnetic loops, signature characteristic dari gelombang Alfvén yang melilit.
**Metodologi Spektroskopi Advanced**
Gelombang ini melilit garis medan magnet Matahari seperti corkscrew, namun movement-nya terlalu halus untuk direct visual observation. Tim Morton menggunakan spektroskopi, teknik yang mengukur pergerakan gas panas relative terhadap Bumi.
Pergerakan ini slightly mengubah warna cahaya – redshift ketika menjauh, blueshift ketika mendekat – sehingga revealing pola lilitan tersembunyi yang sebelumnya undetectable.
**Inovasi Metodologis untuk Isolasi Signal**
Morton mengembangkan metodologi khusus untuk mengisolasi movement mikroskopis ini. “Pergerakan plasma di korona Matahari didominasi oleh gerakan bergoyang,” jelas Morton. “Ini menutupi gerakan melilit (torsional motions), jadi saya harus mengembangkan cara untuk menghilangkan goyangan guna menemukan lilitan.”
**Temuan Fundamental tentang Aktivitas Korona**
Hasil studi yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Astronomy mendemonstrasikan bahwa bahkan di region Matahari yang paling quiescent, korona dipenuhi gelombang torsional Alfvén. Gelombang ini secara konstan memutar magnetic field lines Matahari bolak-balik, mentransportasikan energi upward melalui atmospheric layers.
**Mekanisme Transport Energi**
Gelombang tersebut mengangkut energi dari lower atmosphere ke korona, dimana energi dilepaskan sebagai heat. Mekanisme ini menawarkan insight baru tentang mengapa outer atmosphere Matahari memiliki temperatur jutaan derajat higher dari surface-nya.
**Validasi Model Teoretis**
Morton menekankan bahwa temuan ini memberikan konfirmasi crucial bagi theoretical models tentang bagaimana magnetic turbulence carries dan dissipates energi di upper solar atmosphere. “Memiliki observasi langsung akhirnya memungkinkan kami menguji model-model ini terhadap kenyataan,” simpul Morton.
**Implikasi untuk Solar Physics**
Penemuan ini represents major breakthrough dalam understanding fundamental solar processes yang mempengaruhi space weather dan Earth’s technological infrastructure. Jellyfish-like movement magnetic field lines dapat dijelaskan melalui mekanisme yang selama ini hanya theoretical.
**Teknologi Revolucioner Inouye Telescope**
Daniel K. Inouye Solar Telescope merepresentasikan pinnacle solar observation technology. Dengan mirror diameter 4 meter, instrument ini capable providing solar imagery dengan detail level yang previously impossible, opening new frontiers dalam solar research.
**Aplikasi untuk Space Weather Prediction**
Understanding dinamika magnetic field dan energy transport mechanism di Matahari critical untuk predicting space weather events yang dapat mempengaruhi satellite operations, communication systems, dan power grids di Bumi.
**Legacy Hannes Alfvén**
Konfirmasi observational gelombang Alfvén setelah 8 dekade merupakan tribute kepada visionary physicist Swedia yang theoretical predictions-nya akhirnya mendapat validasi empirical melalui technological advancement modern.
**Future Research Directions**
Penemuan ini membuka avenue baru untuk investigasi detailed tentang solar magnetism, energy transport mechanism, dan relationship antara different layers solar atmosphere. Continuous observation akan provide deeper insights tentang solar dynamics.
**Kontribusi untuk Fundamental Physics**
Beyond solar applications, understanding gelombang Alfvén dalam plasma environment memberikan insights untuk fusion research, astrophysical phenomena, dan fundamental plasma physics yang applicable dalam various scientific domains.
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait:
Pergulatan Transisi Energi Berkeadilan: Satu Isu Beragam Dilema
Perencanaan Pembangunan, Keuangan, dan Transisi Energi Daerah