2 Desember 2024
2 Maksudku membaca
Petir di Bumi Menghantam 'Elektron Pembunuh' di Orbit
Elektron berenergi tinggi yang dilepaskan oleh badai di Bumi dapat mengancam satelit dan pesawat ruang angkasa

Petir melepaskan partikel bermuatan di orbit bumi.
Gambar Samuel Boivin/Getty
Sambaran petir di atmosfer dapat memicu hujan “elektron pembunuh” berkekuatan tinggi di orbit rendah Bumi yang membentuk aliran radiasi berbahaya, menurut penelitian baru. Para ilmuwan sebelumnya mengira bahwa elektron pembunuh mungkin hanya muncul di sabuk radiasi terluar planet kita, namun penelitian di Komunikasi Alam menemukan bahwa petir juga mendorong mereka lepas di sabuk bagian dalam yang lebih dekat.
“Partikel berenergi tinggi ini merusak pesawat ruang angkasa dan bahkan manusia di luar angkasa,” kata rekan penulis studi Lauren Blum, ahli astrofisika di University of Colorado Boulder. “Mengetahui kapan terdapat elektron berenergi sangat tinggi di sabuk radiasi dalam akan membantu mengetahui kapan harus menghindarinya.”
Pengendapan elektron terjadi ketika partikel bermuatan, yang tertahan oleh medan magnet bumi, keluar dari keadaan diamnya di salah satu sabuk radiasi planet yang berbentuk donat. Saat memeriksa data dari misi SAMPEX NASA, yang melacak partikel bermuatan, penulis utama studi baru ini, Max Feinland (saat itu seorang mahasiswa sarjana di Boulder) melihat sesuatu yang aneh dalam pembacaan “microburst”—semburan cepat presipitasi elektron berenergi tinggi yang tercatat antara tahun 1996 dan 2006. Setelah merancang algoritma untuk menemukan lonjakan data ini, Feinland terkejut melihat pembacaan dari sabuk radiasi dalam, yang menurut banyak ilmuwan hanya menampung elektron yang kurang energik dan lebih lambat. Feinland dan Blum, yang saat itu menjadi penasihat penelitian Feinland, segera mulai bertanya-tanya tentang kemungkinan penyebabnya. “Orang-orang mengetahui bahwa ada presipitasi elektron yang disebabkan oleh petir di sabuk tersebut,” kata Feinland, namun “mereka belum melihat secara meyakinkan bahwa elektron bergerak secepat ini.”
Tentang mendukung jurnalisme sains
Jika Anda menyukai artikel ini, pertimbangkan untuk mendukung jurnalisme pemenang penghargaan kami dengan berlangganan. Dengan membeli langganan, Anda membantu memastikan masa depan cerita yang berdampak tentang penemuan dan ide yang membentuk dunia kita saat ini.
Dengan membandingkan data ledakan mikro dengan kumpulan data National Lightning Detection Network, para peneliti menemukan kemungkinan statistik bahwa ledakan di sabuk bagian dalam memang bertepatan dengan petir. Gelombang elektromagnetik yang dilepaskan oleh gelombang elektromagnetik bergerak naik ke garis medan magnet bumi dari atmosfer dan masuk ke wilayah sabuk radiasi dalam, di mana gelombang tersebut memiliki energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron berenergi tinggi dari kurungan magnetnya.
Temuan tim ini menarik karena belum ada yang pernah membuat hubungan seperti itu sebelumnya, kata ilmuwan cuaca luar angkasa Steven Morley dari Los Alamos National Laboratory. Bidang penelitian ini memiliki keterbatasan data, tambahnya, karena hanya ada sedikit pengukuran sejak SAMPEX berakhir dua dekade lalu. Namun dia mengatakan penelitian ini “sangat menarik, meskipun datanya sangat terbatas. Ini benar-benar membuka banyak pertanyaan lain.”
Penemuan ini merupakan sebuah “peringatan” tentang bagaimana cuaca di Bumi dan di luar angkasa saling terkait, kata Blum; hubungan ini berpotensi berdampak pada lapisan ozon, kimia atmosfer, dan bahkan iklim. “Kita tidak bisa hanya mempelajari dinamika Matahari-Bumi dan sabuk radiasi secara terpisah,” katanya. “Kita perlu memahami apa yang terjadi di bawah atmosfer kita dan juga sistem cuaca terestrial.”