Sebuah studi baru memberikan bukti konklusif pertama tentang keberadaan angin angkasa yang pertama kali diusulkan secara teoritis lebih dari 20 tahun yang lalu.
Dengan menganalisis data dari pesawat ruang angkasa Cluster Badan Antariksa Eropa, peneliti Iannis Dandouras mendeteksi angin plasmasfer ini, yang disebut karena berkontribusi terhadap hilangnya material dari plasmasphere, wilayah berbentuk donat yang memanjang di atas atmosfer Bumi. Hasilnya diterbitkan hari ini di Annales Geophysicae, jurnal dari European Geosciences Union (EGU).
“Setelah lama meneliti data, itu dia, angin lambat tapi stabil, melepaskan sekitar 1 kg plasma setiap detik ke magnetosfer luar: ini setara dengan hampir 90 ton setiap hari. Itu pasti salah satu kejutan terbaik yang pernah saya miliki! "Kata Dandouras dari Research Institute in Astrophysics and Planetology di Toulouse, Prancis.
Aliran plasma dari plasma ke magnetosfer. Kredit: ESA / ATG medialab
Plasmasphere adalah wilayah yang diisi dengan partikel bermuatan yang mengambil bagian dalam magnetosfer Bumi, yang didominasi oleh medan magnet planet.
Untuk mendeteksi angin, Dandouras menganalisis sifat-sifat partikel bermuatan ini, menggunakan informasi yang dikumpulkan di dalam plasma oleh pesawat ruang angkasa Cluster ESA. Lebih lanjut, dia mengembangkan teknik penyaringan untuk menghilangkan sumber kebisingan dan untuk mencari gerakan plasma di sepanjang arah radial, baik diarahkan ke Bumi atau luar angkasa.
Sebagaimana dirinci dalam studi baru Annales Geophysicae, data menunjukkan angin stabil dan persisten yang membawa sekitar satu kilo bahan plasmasphere ke luar setiap detik dengan kecepatan lebih dari 5.000 km / jam. Gerakan plasma ini hadir setiap saat, bahkan ketika medan magnet Bumi tidak terganggu oleh partikel energetik yang berasal dari Matahari.
Para peneliti memperkirakan angin ruang angkasa dengan sifat-sifat ini lebih dari 20 tahun yang lalu: itu adalah hasil dari ketidakseimbangan antara berbagai kekuatan yang mengatur gerakan plasma. Tetapi deteksi langsung luput dari pengamatan sampai sekarang.
"Angin plasmaspheric adalah fenomena yang lemah, membutuhkan pendeteksian yang sensitif dan pengukuran terperinci dari partikel-partikel di dalam plasmasphere dan cara mereka bergerak," jelas Dandouras, yang juga wakil presiden Divisi Planetary and Solar System Sciences EGU .
Angin berkontribusi pada hilangnya material dari lapisan atmosfer teratas Bumi dan, pada saat yang sama, merupakan sumber plasma untuk magnetosfer luar di atasnya. Dandouras menjelaskan: “Angin plasmaspheric adalah elemen penting dalam anggaran massa plasmasphere, dan memiliki implikasi pada berapa lama waktu yang diperlukan untuk mengisi kembali wilayah ini setelah terkikis setelah gangguan medan magnet planet ini. Karena angin plasmaspheric, memasok plasma - dari atmosfer atas di bawahnya - untuk mengisi ulang plasma seperti menuangkan materi ke dalam wadah bocor. "
Plasmasphere, reservoir plasma paling penting di dalam magnetosfer, memainkan peran penting dalam mengatur dinamika sabuk radiasi Bumi. Ini menimbulkan bahaya radiasi bagi satelit dan astronot yang melintasinya. Materi plasmasphere juga bertanggung jawab untuk memperkenalkan keterlambatan dalam propagasi sinyal GPS yang melewatinya.
"Memahami berbagai sumber dan mekanisme kehilangan bahan plasmasfer, dan ketergantungan mereka pada kondisi aktivitas geomagnetik, dengan demikian penting untuk memahami dinamika magnetosfer, dan juga untuk memahami mekanisme fisik yang mendasari beberapa fenomena cuaca luar angkasa," kata Dandouras.
Michael Pinnock, Pemimpin Redaksi Annales Geophysicae mengakui pentingnya hasil baru ini. “Ini adalah bukti yang sangat bagus tentang keberadaan angin plasma. Ini adalah langkah maju yang signifikan dalam memvalidasi teori. Model plasma, apakah untuk tujuan penelitian atau aplikasi cuaca luar angkasa (mis. Propagasi sinyal GPS) sekarang harus mempertimbangkan fenomena ini, ”tulisnya dalam sebuah.
Angin serupa bisa ada di sekitar planet lain, menyediakan cara bagi mereka untuk kehilangan material atmosfer ke ruang angkasa. Pelarian atmosfer memainkan peran dalam membentuk atmosfer planet dan, karenanya, layak huni.
Melalui Uni Geosains Eropa