Sinyal spektakuler dari Matahari ini mengingatkan kita akan jilatan api matahari beberapa jam sebelum letusan

Solar Dynamics Observatory milik NASA menangkap gambar lingkaran koronal di atas wilayah aktif Matahari pada pertengahan Januari 2012. Gambar ini diambil pada panjang gelombang 171 angstrom dari sinar ultraviolet ekstrim. (Kredit: NASA/Observatorium Dinamika Surya)

SAN DIEGO— Sebuah studi baru mengungkapkan bahwa Matahari mungkin memberi kita pemberitahuan terlebih dahulu sebelum mengeluarkan jilatan api matahari yang dahsyat, yang berpotensi memberikan peringatan penting sebelum letusan besar ini mengganggu teknologi dan sistem komunikasi bumi. Melihat data dari lebih dari 50 jilatan api matahari besar, para peneliti menemukan tanda-tanda perubahan di atmosfer luar Matahari yang mulai meningkat 2-3 jam sebelum jilatan api terjadi.

Suar matahari adalah semburan radiasi intens yang meletus dari permukaan Matahari, mengirimkan gelombang energi dan partikel ke angkasa. Ketika diarahkan ke Bumi, prahara kosmik ini dapat mengganggu operasi satelit, mengganggu komunikasi radio, memaksa maskapai penerbangan mengubah rute penerbangan, dan bahkan menyebabkan masalah jaringan listrik yang meluas. Saat ini, kemampuan kita untuk memprediksi dengan tepat kapan dan di mana flare akan terjadi masih terbatas, sehingga seringkali kita hanya mempunyai sedikit waktu untuk bersiap menghadapi dampaknya.

“Kami menemukan bahwa beberapa sinar ultraviolet ekstrim di atas wilayah aktif berkedip tidak menentu selama beberapa jam sebelum terjadinya jilatan api matahari,” jelas Emily Mason, ahli heliofisika di Predictive Sciences Inc. di San Diego, California, yang membantu memimpin penelitian, dalam sebuah penyataan. “Hasilnya sangat penting untuk memahami suar dan dapat meningkatkan kemampuan kita dalam memprediksi cuaca luar angkasa yang berbahaya.”

Penelitian dipublikasikan di Surat Jurnal Astrofisika menggunakan data dari Solar Dynamics Observatory milik NASA, sebuah pesawat ruang angkasa yang terus memantau Matahari dalam panjang gelombang cahaya berbeda. Tim tersebut meneliti lengkungan besar gas super panas yang disebut lingkaran koronal yang muncul di atas permukaan Matahari. Lingkaran ini, yang panjangnya bisa jutaan mil, berlabuh di daerah yang aktif secara magnetis, tempat asal mula jilatan api matahari.

Garis-garis medan magnet di atmosfer Matahari dapat menjadi terpelintir dan kusut, sehingga mengumpulkan sejumlah besar energi, seperti karet gelang yang dililitkan semakin erat. Ketika medan magnet ini tiba-tiba terhubung kembali dan melepaskan energinya yang terpendam, semburan api matahari akan terjadi. Meskipun para ilmuwan telah lama mempelajari kondisi magnetik yang menyebabkan flare, penelitian ini mengambil pendekatan berbeda dengan memeriksa bagaimana suhu dan kecerahan loop koronal berubah selama terjadinya letusan.

Tim peneliti menganalisis 53 flare signifikan yang terjadi antara tahun 2011-2022, dengan fokus khusus pada flare yang terjadi di dekat tepi piringan Matahari, di mana lengkungan plasma terlihat jelas dengan latar belakang ruang angkasa yang gelap. “Korona Matahari adalah lingkungan yang dinamis, dan setiap jilatan api matahari bagaikan kepingan salju – setiap jilatan api itu unik,” kata penulis utama Kara Kniezewski, seorang mahasiswa pascasarjana di Institut Teknologi Angkatan Udara. “Kami menemukan bahwa menelusuri periode perilaku 'kacau' dalam emisi lingkaran koronal, dibandingkan tren spesifik, memberikan metrik yang jauh lebih konsisten dan mungkin juga berkorelasi dengan seberapa kuat suar akan terjadi.”

Apa yang muncul adalah pola yang jelas: dalam 2-3 jam sebelum terjadinya suar, putaran koronal menunjukkan perilaku yang jauh lebih bervariasi dan kacau dibandingkan dengan periode tenang, khususnya dalam dua panjang gelombang cahaya tertentu – 131 dan 304 Angstrom – yang menunjukkan plasma pada titik yang berbeda. suhu. Peningkatan variabilitas ini menunjukkan bahwa medan magnet menjadi semakin tidak stabil ketika mendekati titik puncaknya.

Pendekatan tim berbeda dengan metode prediksi sebelumnya. “Banyak skema prediksi yang telah dikembangkan masih memprediksi kemungkinan terjadinya suar dalam jangka waktu tertentu dan belum tentu waktu yang tepat,” kata rekan penulis studi Seth Garland, dari Air Force Institute of Technology. Metode mereka menunjukkan akurasi 60-80% dalam mengidentifikasi kondisi suar 2-6 jam sebelum kejadian.

Menariknya, tim juga memperhatikan bahwa jenis suar tertentu memberikan sinyal peringatan dini yang lebih kuat dibandingkan suar lainnya. Suar yang masih terbatas di atmosfer Matahari, dibandingkan melontarkan materi ke luar angkasa, tiga kali lebih mungkin didahului oleh lonjakan emisi 131 Angstrom yang nyata dari kelompok lingkaran padat di dekat pusat wilayah aktif.

Temuan yang dipresentasikan pada pertemuan American Astronomical Society ke-245 ini menunjukkan bahwa pendekatan baru ini dapat membantu mengembangkan metode prediksi suar yang lebih andal. “Pekerjaan sebelumnya yang dilakukan oleh peneliti lain melaporkan beberapa metrik prediksi yang menarik,” kata rekan penulis Vadim Uritsky dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA dan Universitas Katolik Washington, DC. , indikator sederhana yang siap untuk lompatan dari penelitian ke operasi.”