Para peneliti dari University of Newcastle, Indian Institute for Astrophysics, dan University of Sheffield menemukan penjelasan baru atas salah satu teka-teki lama tentang Matahari. Jet plasma yang selama ini tampak berputar seperti pusaran kecil di tepi Matahari ternyata bukan pusaran tunggal. Menurut makalah terbaru yang mereka susun, apa yang terlihat sebagai semburan-semburan individual itu kemungkinan besar adalah ilusi optik yang tercipta dari tirai plasma tiga dimensi yang luas, berlipat-lipat, dan terus bergoyang.

Objek yang dibahas itu disebut spikula, yaitu semburan plasma berbentuk paku yang melesat ke atmosfer Matahari dengan kecepatan puluhan kilometer per detik, lalu runtuh kembali ke permukaan setelah beberapa menit. Para ilmuwan memperkirakan ada puluhan ribu spikula di sepanjang tepi Matahari, dan kemungkinan jutaan spikula pada satu waktu di seluruh permukaan Matahari. Selama ini, para ilmuwan memperlakukan setiap spikula seperti tornado plasma mini yang berdiri sendiri.

Makalah baru itu justru mempertanyakan gambaran tersebut. Alih-alih berbentuk paku dua dimensi, spikula diduga merupakan bagian dari lembaran magnetik yang berlipat dan bergelombang, mirip tirai atmosfer raksasa. Karena pengamatan dari Bumi pada dasarnya hanya melihat tepi Matahari dalam dua dimensi, lipatan-lipatan yang saling tumpang tindih itu tampak seperti deretan jet yang berputar sendiri-sendiri. Gerakan yang selama ini dibaca sebagai putaran spikula pun dapat dipahami sebagai tirai yang bergoyang dan menggulung seiring waktu.

Temuan ini tidak berasal dari data wahana baru seperti Solar Orbiter atau Parker Solar Probe, melainkan dari simulasi. Para peneliti menggunakan perangkat simulasi bernama Pencil Code untuk memodelkan magnetohidrodinamika zona konveksi di bawah permukaan Matahari hingga korona bawah. Salah satu ciri paling menonjol dari lingkungan itu adalah dentuman akustik, nyaris seperti genderang, yang dihasilkan butiran plasma yang bergejolak di bawah permukaan Matahari dan menghantam atmosfernya.

Dentuman itu meluncurkan gelombang magnetohidrodinamik yang merambat mengikuti garis medan magnet. Ketika naik ke lapisan yang semakin tipis, gelombang tersebut membesar menjadi kejut busur yang besar. Saat pecah, gelombang kejut itu melemparkan sebagian atmosfer ke atas dan menciptakan tirai plasma raksasa yang menjulang ribuan kilometer ke atmosfer Matahari. Dilihat dari atas, plasma yang terlempar itu tampak seperti lembaran yang tersusun dalam lipatan-lipatan mirip akordeon. Namun jika teleskop mengamati dari tepi Matahari, gabungan lipatan itu tampak seperti satu garis tunggal, yaitu spikula.

Model ini juga mendapat dukungan dari data nyata. Para peneliti membandingkan simulasi dengan data Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) yang diluncurkan pada 2013 dan satelit Hinode yang diluncurkan pada 2006. Kedua instrumen itu pernah merekam gerakan spikula yang tampak aneh. Setelah disejajarkan dengan data simulasi, gerakan aneh tersebut ternyata cocok dengan gambaran tirai yang melengkung dan berpilin. Dengan kata lain, sedotan vertikal spikula bisa jadi merupakan proyeksi dari tirai yang berkerut.

Penelitian ini juga menemukan fenomena lain yang mirip spikula tetapi berbeda. Dengan algoritma pendeteksi pusaran otomatis pada model, para peneliti menemukan kolom plasma berputar raksasa yang bisa membentang hingga ke korona. Berbeda dengan spikula, pusaran ini berdiameter ratusan kilometer dan berputar hingga dua puluh kilometer per detik. Para ilmuwan menamainya Coronal Swirling Conduits, atau CoSCo.

CoSCo diduga terbentuk melalui dua jalur. Jalur pertama terjadi ketika garis medan magnet patah dan putus di atmosfer Matahari, sebuah proses yang juga menjadi tersangka utama dalam misteri pemanasan korona. Jalur kedua berkaitan dengan tepi tirai spikula yang jauh lebih padat daripada ruang hampa di sekitarnya, sehingga perbedaan tekanan dan kepadatan di tepinya memicu pusaran baroklinik, mirip cara angin laut yang bertabrakan dengan udara hangat dari daratan dapat mengaduk cuaca pesisir di Bumi. Ketika tirai spikula mulai kehilangan energi dan melayang turun, tornado raksasa yang mereka picu justru menariknya kembali ke korona.

Jalur itulah yang menghubungkan lembaran spikula dengan masalah pemanasan korona, yaitu pertanyaan mengapa korona Matahari jauh lebih panas daripada permukaannya. CoSCo menarik plasma lembaran spikula dari permukaan kembali ke korona, menggerakkan angin surya, dan menyuplai energi yang memanaskan wilayah tersebut, setidaknya menurut teori yang diajukan para peneliti. Pengamatan gugusan spikula yang berputar dari instrumen seperti Hinode dan IRIS turut menguatkan keberadaan CoSCo, karena spikula yang berputar menandai wilayah tempat tornado plasma raksasa teoretis itu mengangkut energi ke atmosfer Matahari. Meski begitu, para peneliti mengakui masih banyak yang belum diketahui, dan peralatan observasi Matahari generasi baru yang kini mengawasi bintang terdekat Bumi itu diharapkan memberi gambaran yang lebih jelas.

Apa poin penting dari berita ini?

• Para peneliti dari University of Newcastle, Indian Institute for Astrophysics, dan University of Sheffield menemukan penjelasan baru atas salah satu teka-teki lama tentang Matahari.
• Jet plasma yang selama ini tampak berputar seperti pusaran kecil di tepi Matahari ternyata bukan pusaran tunggal.
• Apa yang terlihat sebagai semburan-semburan individual itu kemungkinan besar adalah ilusi optik yang tercipta dari tirai plasma tiga dimensi yang luas, berlipat-lipat, dan terus bergoyang.
• Spikula adalah semburan plasma berbentuk paku yang melesat ke atmosfer Matahari dengan kecepatan puluhan kilometer per detik, lalu runtuh kembali ke permukaan setelah beberapa menit.
• Para peneliti menggunakan perangkat simulasi bernama Pencil Code untuk memodelkan magnetohidrodinamika zona konveksi di bawah permukaan Matahari hingga korona bawah.
• Para peneliti membandingkan simulasi dengan data Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) yang diluncurkan pada 2013 dan satelit Hinode yang diluncurkan pada 2006.
• Para ilmuwan menamai kolom plasma berputar raksasa yang mereka temukan sebagai Coronal Swirling Conduits, atau CoSCo.
• CoSCo menarik plasma lembaran spikula dari permukaan kembali ke korona, menggerakkan angin surya, dan menyuplai energi yang memanaskan wilayah tersebut, setidaknya menurut teori yang diajukan para peneliti.