Tekanan tinggi di tepi tata surya – Sains Terkini


Di luar batas tata surya kita, tekanan memuncak. Tekanan ini, gaya plasma, medan magnet, dan partikel seperti ion, sinar kosmik, dan elektron bekerja satu sama lain ketika mereka mengalir dan bertabrakan, baru-baru ini diukur oleh para ilmuwan secara totalitas untuk pertama kalinya – dan ditemukan lebih besar dari yang diperkirakan. .

Dengan menggunakan pengamatan sinar kosmik galaksi – sejenis partikel yang sangat energetik – dari wahana antariksa Voyager NASA, para ilmuwan menghitung tekanan total dari partikel-partikel di wilayah luar tata surya, yang dikenal sebagai heliosheath. Hampir 9 miliar mil jauhnya, wilayah ini sulit dipelajari. Tapi posisi unik dari pesawat ruang angkasa Voyager dan waktu yang tepat dari acara matahari memungkinkan pengukuran heliosheath mungkin. Dan hasilnya membantu para ilmuwan memahami bagaimana Matahari berinteraksi dengan lingkungannya.

"Dalam menjumlahkan potongan-potongan yang diketahui dari studi sebelumnya, kami menemukan nilai baru kami masih lebih besar dari apa yang telah diukur sejauh ini," kata Jamie Rankin, penulis utama studi baru dan astronom di Princeton University di New Jersey. "Dikatakan bahwa ada beberapa bagian lain dari tekanan yang tidak dipertimbangkan saat ini yang dapat berkontribusi."

Di Bumi kita memiliki tekanan udara, yang diciptakan oleh molekul udara yang ditarik oleh gravitasi. Di ruang angkasa ada juga tekanan yang diciptakan oleh partikel seperti ion dan elektron. Partikel-partikel ini, yang dipanaskan dan dipercepat oleh Matahari menciptakan balon raksasa yang dikenal sebagai heliosphere yang memanjang jutaan mil melewati Pluto. Tepi wilayah ini, tempat pengaruh Matahari diatasi oleh tekanan partikel-partikel dari bintang lain dan ruang antarbintang, adalah tempat berakhirnya pengaruh magnetis Matahari. (Pengaruh gravitasinya meluas lebih jauh, jadi tata surya itu sendiri juga meluas lebih jauh.)

Untuk mengukur tekanan dalam heliosheath, para ilmuwan menggunakan pesawat ruang angkasa Voyager, yang telah melakukan perjalanan keluar dari tata surya sejak tahun 1977. Pada saat pengamatan, Voyager 1 sudah berada di luar heliosphere di ruang antarbintang, sementara Voyager 2 masih tersisa di heliosheath.

"Ada waktu yang sangat unik untuk acara ini karena kami melihatnya tepat setelah Voyager 1 menyeberang ke ruang antarbintang lokal," kata Rankin. "Dan sementara ini adalah acara pertama yang dilihat Voyager, ada lebih banyak data yang dapat kita terus lihat untuk melihat bagaimana hal-hal di ruang heliosheath dan antarbintang berubah dari waktu ke waktu."

Para ilmuwan menggunakan suatu peristiwa yang dikenal sebagai wilayah interaksi gabungan global, yang disebabkan oleh aktivitas di Matahari. Matahari secara berkala menyala dan melepaskan ledakan besar partikel, seperti pada ejeksi massa koronal. Saat serangkaian peristiwa ini menyebar ke luar angkasa, mereka dapat bergabung menjadi bagian depan raksasa, menciptakan gelombang plasma yang didorong oleh medan magnet.

Ketika satu gelombang tersebut mencapai heliosheath pada tahun 2012, gelombang itu terlihat oleh Voyager 2. Gelombang itu menyebabkan jumlah sinar kosmik galaksi berkurang untuk sementara waktu. Empat bulan kemudian, para ilmuwan melihat penurunan yang sama dalam pengamatan dari Voyager 1, tepat di seberang batas tata surya di ruang antarbintang.

Mengetahui jarak antara pesawat ruang angkasa memungkinkan mereka untuk menghitung tekanan di heliosheath serta kecepatan suara. Dalam heliosheath suara bergerak sekitar 300 kilometer per detik – seribu kali lebih cepat daripada bergerak di udara.

Para ilmuwan mencatat bahwa perubahan sinar kosmik galaksi tidak persis sama di kedua pesawat ruang angkasa. Di Voyager 2 di dalam heliosheath, jumlah sinar kosmik menurun ke segala arah di sekitar pesawat ruang angkasa. Tetapi di Voyager 1, di luar tata surya, hanya sinar kosmik galaksi yang bergerak tegak lurus dengan medan magnet di wilayah tersebut yang berkurang. Asimetri ini menunjukkan bahwa sesuatu terjadi ketika gelombang mentransmisikan melintasi batas tata surya.

"Mencoba memahami mengapa perubahan sinar kosmik berbeda di dalam dan di luar heliosheath tetap menjadi pertanyaan terbuka," kata Rankin.

Mempelajari tekanan dan kecepatan suara di wilayah ini pada batas tata surya dapat membantu para ilmuwan memahami bagaimana Matahari memengaruhi ruang antarbintang. Ini tidak hanya menginformasikan kepada kita tentang tata surya kita sendiri, tetapi juga tentang dinamika di sekitar bintang-bintang lain dan sistem planet.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.