Medan Magnet Luar Matahari Akhirnya Dipetakan dalam 3D, Kunci Prediksi Cuaca Antariksa Ekstrem

Para peneliti akhirnya berhasil membuat perkiraan global tiga dimensi atas medan magnet Matahari, termasuk wilayah di luar tepi Matahari yang terlihat. Capaian ini diumumkan lewat studi yang terbit di The Astrophysical Journal Letters dan disebut sebagai langkah besar menuju model aktivitas Matahari yang lebih akurat. Pada ujungnya, peta semacam ini diharapkan membuat prediksi letusan magnetik Matahari menjadi lebih baik, karena letusan itulah akar dari cuaca antariksa ekstrem yang bisa mengganggu teknologi infrastruktur penting di Bumi.

Selama puluhan tahun, para ilmuwan sebenarnya sudah bisa mengamati struktur atmosfer atas Matahari yang disebut korona. Namun mereka belum mampu mengukur secara penuh medan magnet yang membentuk korona tersebut. Kesenjangan inilah yang coba ditutup oleh tim peneliti dari NSF National Center for Atmospheric Research, NSF National Solar Observatory, dan Southwest Research Institute. Mereka memakai cara baru untuk mengolah observasi yang sudah ada dari Mauna Loa Solar Observatory, observatorium yang dioperasikan NSF NCAR di Amerika Serikat.

Bagaimana caranya? Tim ini menggabungkan dua upaya penelitian sebelumnya. Pertama, peta global dua dimensi medan magnet korona yang dibuat dari data instrumen Upgraded Coronal Multi-channel Polarimeter di Mauna Loa. Kedua, sebuah teknik baru bernama inversi IQUD yang sebelumnya baru menjanjikan hasil dalam pengujian teori dan statistik. Dengan memadukan keduanya, tim memakai data dari instrumen CoMP pada 14 Oktober 2016 dan UCoMP pada 1 Juni 2022. Informasi yang selama ini tersembunyi di dalam gelombang yang merambat melalui korona berhasil diekstrak untuk merekonstruksi medan magnet korona dalam tiga dimensi.

Salah satu penulis studi, Daniela Lacatus dari NSF NCAR, menjelaskan bahwa metode ini menghasilkan penentuan pertama atas kekuatan dan arah tiga dimensi medan magnet korona di wilayah yang tercakup observasi Mauna Loa. Menurutnya, hasil ini membantu mengatasi hambatan besar dalam pengukuran medan magnet korona yang sudah bertahan puluhan tahun. Penulis utama studi, Alin Paraschiv dari NSF NSO, menambahkan bahwa untuk pertama kalinya arsitektur magnetik Matahari yang tersembunyi bisa mulai dilihat dalam tiga dimensi, bukan dengan membangun instrumen baru, melainkan dengan membaca cahaya dan gelombang yang sudah datang dari korona Matahari.

Mengapa hal ini penting bagi kehidupan di Bumi? Aktivitas magnetik Matahari memengaruhi segala hal, mulai dari angin Matahari hingga aurora yang menari di langit Bumi. Ketika letusan magnetik Matahari cukup kuat, dampaknya bisa menjalar ke teknologi yang kita andalkan sehari-hari, dari sistem komunikasi hingga jaringan listrik. Karena itu, kemampuan mengukur medan magnet korona secara lebih lengkap berpotensi mengubah pemahaman tentang cara kerja Matahari sekaligus memperbaiki peringatan dini cuaca antariksa.

Tim peneliti sendiri tidak menutup-nutupi keterbatasan capaian awal ini. Peta medan magnet awal masih memiliki batasan, dan pengembangan serta validasi lanjutan tetap diperlukan sebelum pendekatan ini bisa menjadi kemampuan rutin. Untuk mendorong kemajuan itu, tim membuka perangkat lunak analisis dan kumpulan datanya bagi ilmuwan lain, agar metode ini bisa diuji, disempurnakan, dan dikembangkan lebih jauh. Direktur Mauna Loa Solar Observatory, Tom Berger, menilai data Mauna Loa menjadi penunjuk jalan bagi kemampuan memprediksi letusan Matahari, sekaligus gambaran awal tentang apa yang bisa dilakukan jaringan koronagraf COSMO yang lebih canggih di masa depan.

Harapannya, metode ini suatu hari menjadi produk data standar di jaringan observatorium COSMO. Data Mauna Loa dari CoMP dan UCoMP sendiri tersedia untuk publik, sehingga secara teori para peneliti bisa menghasilkan peta tiga dimensi korona dari hari mana pun selama observasi yang memadai tersedia. Para peneliti mengaku antusias karena hasil validasi tampak masuk akal dan sebanding dengan yang diperkirakan, dan mereka mengajak komunitas ilmiah untuk ikut menguji metode ini agar bisa terus disempurnakan.

Apa poin penting dari berita ini?

• Peneliti menghasilkan perkiraan global tiga dimensi pertama atas medan magnet Matahari, termasuk di luar tepi yang terlihat.
• Metode baru mengolah data Mauna Loa Solar Observatory dari 2016 dan 2022 dengan teknik inversi IQUD.
• Peta ini menjadi langkah menuju model aktivitas Matahari yang lebih akurat dan prediksi letusan yang lebih baik.
• Tim membuka perangkat lunak dan datanya agar metode ini bisa diuji dan disempurnakan ilmuwan lain.