Solar switchback adalah defleksi tiba-tiba dan besar dari medan magnet angin matahari. Mekanisme dan sumber pembentukan switchback masih belum terselesaikan. Sekarang, pesawat ruang angkasa ESA/NASA Solar Orbiter telah menemukan petunjuk yang meyakinkan tentang asal mula peralihan magnetik ini.
Solar Orbiter telah membuat pengamatan penginderaan jauh pertama yang konsisten dengan pengalihan solar, memberikan tampilan penuh dari struktur, mengkonfirmasikan bahwa ia memiliki karakter berbentuk S, seperti yang diperkirakan. Selain itu, pandangan global yang ditawarkan oleh data dari Solar Orbiter menunjukkan bahwa ini berubah dengan cepat Medan magnet mungkin memiliki asal-usul mereka yang dekat dengan matahari.
Terlepas dari kenyataan bahwa banyak pesawat ruang angkasa telah melewati wilayah misterius ini di masa lalu, data in situ hanya memungkinkan pengukuran pada titik dan waktu tertentu. Akibatnya, struktur dan bentuk switchback harus disimpulkan dari pengukuran plasma dan sifat medan magnet yang direkam di satu lokasi.
Pengalihan tenaga surya ditemukan sering terjadi setelah peluncuran Parker Solar Probe NASA pada tahun 2018. Ini sangat menyarankan bahwa pembalikan medan magnet yang cepat terjadi lebih teratur di dekat Matahari dan meningkatkan kemungkinan bahwa kekusutan medan magnet membawanya dalam bentuk S.
Switchback adalah nama yang diberikan untuk fenomena tersebut karena perilakunya yang membingungkan. Mengenai bagaimana ini bisa terbentuk, beberapa teori dikemukakan.
Kredit: Tim ESA & NASA/Solar Orbiter/Metis; D. Telloni dkk. (2022)
Pada 25 Maret 2022, Solar Orbiter hanya berjarak satu hari dari lintasan dekat Matahari – membawanya ke dalam orbit planet air raksa – dan instrumen Metisnya sedang mengambil data. Metis menghalangi silau cahaya terang dari permukaan Matahari dan mengambil gambar korona.
Sekitar pukul 20:39 UT, Metis menangkap gambar korona matahari yang menunjukkan ketegaran berbentuk S yang terdistorsi dalam plasma koronal. Menurut Daniele Telloni, Institut Nasional untuk Astrofisika – Observatorium Astrofisika Torino, Italia- itu pastilah sebuah peralihan matahari.
Gambar itu kemudian dibandingkan dengan gambar yang diambil oleh instrumen Extreme Ultraviolet Imager (EUI) Solar Orbiter. Ditemukan bahwa kandidat pergantian terjadi di atas wilayah aktif yang dikatalogkan sebagai AR 12972. Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa kecepatan plasma di atas wilayah ini sangat lambat, seperti yang diharapkan dari wilayah aktif yang belum melepaskan penyimpanannya. energi.
Daniele mengenali ini sebagai mekanisme pembangkitan switchback yang dipresentasikan oleh Prof. Gary Zank dari University of Alabama di Huntsville, AS. Teori ini meneliti interaksi antara berbagai area magnet di dekat permukaan matahari.
Daniele dan Gary membuktikan bahwa switchback terjadi ketika ada interaksi antara daerah garis medan terbuka dan daerah garis medan tertutup. Saat garis medan berkumpul, mereka dapat terhubung kembali ke konfigurasi yang lebih stabil. Agak seperti memecahkan cambuk, ini melepaskan energi dan membuat gangguan berbentuk S bergerak ke luar angkasa, yang akan dicatat oleh pesawat ruang angkasa yang lewat sebagai peralihan.
Gary Zank berkata, “Gambar pertama dari Metis yang ditunjukkan Daniele segera menyarankan kepada saya kartun yang telah kami gambar dalam mengembangkan model matematika untuk peralihan. Tentu saja, gambar pertama hanyalah snapshot, dan kami harus meredam antusiasme kami sampai kami menggunakan cakupan Metis yang sangat baik untuk mengekstrak informasi temporal dan melakukan analisis spektral yang lebih rinci dari gambar itu sendiri. Hasilnya terbukti spektakuler!”
Para ilmuwan juga membangun model perilaku komputer. Mereka menemukan bahwa hasil mereka memiliki kemiripan yang mencolok dengan gambar Metis, terutama setelah mereka memasukkan perhitungan bagaimana struktur akan memanjang selama propagasi keluar melalui korona matahari.
Danielle berkata, "Saya akan mengatakan bahwa gambar pertama dari peralihan magnetik di korona matahari ini telah mengungkapkan misteri asal-usulnya."
“Langkah selanjutnya adalah mencoba menghubungkan secara statistik peralihan yang diamati di situ dengan wilayah sumbernya di Matahari. Dengan kata lain, memiliki pesawat ruang angkasa terbang melalui pembalikan magnet dan dapat melihat apa yang terjadi di permukaan matahari. Ini adalah jenis ilmu keterkaitan yang dirancang untuk dilakukan oleh Solar Orbiter, tetapi itu tidak berarti bahwa Solar Orbiter perlu terbang melalui switchback. Bisa jadi pesawat luar angkasa lain, seperti Parker Solar Probe. Selama data in-situ dan data penginderaan jauh bersamaan, Daniele dapat melakukan korelasinya.”
Daniel Müller, Ilmuwan Proyek ESA untuk Solar Orbiter, tersebut, “Ini persis seperti hasil yang kami harapkan dengan Solar Orbiter. Kami memperoleh lebih banyak data dari rangkaian sepuluh instrumen kami dengan setiap orbit. Berdasarkan hasil seperti ini, kami akan menyempurnakan pengamatan yang direncanakan untuk pertemuan Matahari Orbiter berikutnya untuk memahami bagaimana Matahari terhubung ke lingkungan magnetik yang lebih luas dari Matahari. Tata surya. Ini adalah operan jarak dekat pertama Solar Orbiter ke Matahari, jadi kami mengharapkan lebih banyak hasil menarik yang akan datang.”
Referensi Jurnal:
- Daniele Telloni, Gary P. Zank dkk. Pengamatan Switchback Magnetik di Korona Matahari. Surat Jurnal Astrofisika 936 L25. DOI: 10.3847/2041-8213/ac8104
