Untuk pertama kalinya dalam sejarah, sebuah pesawat ruang angkasa yang diluncurkan dari Bumi telah menyentuh lapisan Matahari. Tepatnya, pada tanggal 28 April 2021, wahana ruang angkasa yang disebut Parker Solar Probe milik NASA ini, telah menukik melintasi bagian atas dari atmosfer Matahari dengan aman.
Di dalam bagian atmosfer matahari itu, sebuah wilayah yang dikenal sebagai korona, Parker Solar Probe memberikan pengamatan yang sebelumnya sulit untuk didapatkan. Setidaknya, ini telah membuktikan kemajuan teknologi dari pesawat, yang melindunginya dari materi dengan suhu lebih dari 555.000 derajat Celcius sambil dibombardir dengan sinar matahari yang intens.
“Parker Solar Probe ‘menyentuh Matahari’ adalah sebuah momen monumental untuk sains Matahari dan prestasi yang benar-benar luar biasa,” kata astrofisikawan Thomas Zurbuchen, administrator asosiasi untuk Direktorat Misi Sains di Markas Besar NASA.
“Tonggak sejarah ini tidak hanya memberi kita wawasan yang lebih dalam tentang evolusi Matahari kita dan dampaknya terhadap Tata Surya kita, tetapi semua yang kita pelajari tentang bintang kita sendiri juga mengajarkan kita lebih banyak tentang bintang-bintang di alam semesta lainnya.”
Parker Solar Probe diluncurkan pada tahun 2018, dengan tujuan utamanya untuk menyelidiki korona matahari. Dalam sebuah misi yang direncanakan selama tujuh tahun, wahana ini harus menciptakan total 26 titik orbit terdekat – atau perihelion – dengan Matahari.
Untuk dapat melakukan itu, Parker menggunakan total tujuh manuver bantuan gravitasi dari Venus untuk membawanya semakin mendekat. Perihelion di nulan April adalah yang kedelapan, dan yang pertama kalinya yang benar-benar memasuki korona. Dalam hampir lima jam di dalam atmosfer matahari, Parker mengukur fluktuasi medan magnet Matahari dan mengambil sampel partikel.
“Terbang begitu dekat dengan Matahari, Parker Solar Probe sekarang telah merasakan kondisi di lapisan atmosfer matahari yang didominasi magnetis – korona – yang tidak pernah kita dapat sebelumnya,” kata astrofisikawan Nour Raouafi, ilmuwan proyek Parker di Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins.
“Kami melihat bukti berada di korona dalam data medan magnet, data angin matahari, dan visual dalam gambar. Kami benar-benar dapat melihat pesawat ruang angkasa terbang melalui struktur koronal yang dapat diamati selama gerhana matahari total.”
Matahari tidak memiliki permukaan padat. Sebaliknya, batasnya ditentukan oleh apa yang kita sebut permukaan kritis Alfven, di mana gravitasi dan medan magnet Matahari terlalu lemah untuk menampung plasma matahari.
Di atas titik ini, angin matahari muncul, bertiup dengan kuat melalui Tata Surya, begitu cepat sehingga gelombang di dalam angin memisahkan diri dari Matahari. Apa yang kita sebut ‘permukaan’ Matahari, terdiri dari sel-sel konveksi plasma yang bergolak dan dikenal sebagai fotosfer, berada jauh di bawah.
Dikutip dari Sciencealert, Salah satu tujuan Parker adalah untuk mengetahui lebih banyak tentang permukaan kritis Alfvén; yaitu, di mana letaknya, dan seperti apa topografinya, karena kita tidak tahu keduanya. Perkiraan telah menempatkan permukaan kritis Alfvén di suatu tempat antara 10 hingga 20 jari-jari matahari dari pusat Matahari. Parker memasuki korona pada 19,7 jari-jari matahari, turun hingga 18,4 jari-jari matahari selama perjalanan koronanya.
Menariknya, probe tampaknya menghadapi kondisi magnetik korona secara sporadis, menunjukkan bahwa permukaan kritis Alfén berkerut. Pada kedalaman yang lebih rendah, Parker menemukan struktur magnetik yang dikenal sebagai pseudostreamer, yang dapat kita lihat dari Matahari selama gerhana matahari. Data-data dari Parker menunjukkan bahwa struktur ini bertanggung jawab atas deformasi permukaan kritis Alfvén, meskipun saat ini kita tidak tahu mengapa.
Di dalam pseudostreamer, kondisinya lebih tenang daripada atmosfer matahari di sekitarnya. Partikelnya tidak lagi menghantam pesawat ruang angkasa dengan begitu kacau, dan medan magnetnya lebih teratur.
Parker juga menyelidiki fenomena yang dikenal sebagai solar switchbacks. Ini adalah kekusutan berbentuk Z di medan magnet angin matahari, dan saat ini tidak diketahui di mana atau bagaimana mereka terbentuk. Kita telah mengetahui tentang peralihan sejak tahun 1990-an, tetapi baru setelah Parker menyelidikinya pada tahun 2019, kita mengetahui bahwa itu adalah sesuatu tang biasa. Kemudian pada penerbangan keenamnya, data probe menunjukkan kepada kita bahwa pergantian terjadi dari patch.
Sekarang Parker telah mendeteksinya di dalam atmosfer matahari, menunjukkan bahwa setidaknya beberapa peralihan berasal dari korona bawah.
“Struktur daerah dengan switchback cocok dengan struktur corong magnetik kecil di dasar korona,” kata astronom Stuart Bale dari University of California, Berkeley, penulis utama makalah tentang fenomena yang diterbitkan di The Astrophysical Journal. “Inilah yang kami harapkan dari beberapa teori, dan ini menunjukkan dengan tepat sumber angin matahari itu sendiri.”
Kita masih belum tahu bagaimana struktur aneh ini terbentuk, tetapi dengan lusinan perihelion lagi di depan, mendekati 9,86 jari-jari matahari dari pusat Matahari, kita kemungkinan akan mendapatkan jawaban yang cukup menarik.
“Kita telah mengamati Matahari dan koronanya selama beberapa dekade, dan kita tahu ada fisika menarik yang terjadi di sana untuk memanaskan dan mempercepat plasma angin surya. Namun, kami tidak dapat mengatakan dengan tepat apa fisika itu,” kata Raouafi .
“Dengan Parker Solar Probe sekarang terbang ke korona yang didominasi magnet, kami akan mendapatkan wawasan yang telah lama ditunggu-tunggu tentang cara kerja bagian dalam wilayah misterius ini.”
Penelitian ini telah dipublikasikan di Physical Review Letters.
