Penelitian Baru Ungkap Sambaran Petir Bisa Memicu "Hujan Elektron Pembunuh" di Bumi

SAMBARAN petir di seluruh Bumi bisa menyebabkan "elektron pembunuh" yang sangat panas turun di sekitar planet kita, menurut penelitian baru dari para ilmuwan di Universitas Colorado Boulder. Akibat temuan ini, tim tersebut menyarankan cuaca luar angkasa dan Bumi dapat bersatu untuk memainkan "pinball kosmik."

Penemuan ini terjadi hampir secara kebetulan saat tim mempelajari data satelit yang menunjukkan bahwa elektron "panas" dengan energi tinggi dan kecepatan tinggi dapat terlepas dari sabuk radiasi dalam, wilayah partikel bermuatan yang mengelilingi planet kita dan ditahan oleh gelembung magnet pelindung Bumi yang dikenal sebagai magnetosfer.

Penelitian ini dapat membantu para ilmuwan melindungi satelit dan instrumen lainnya di orbit dari kerusakan, serta melindungi astronot dari radiasi berbahaya pada misi luar angkasa di masa depan. Penelitian ini juga menunjukkan cuaca luar angkasa dan cuaca Bumi lebih saling terkait daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Baca juga : Misi Hera: Gambar Pertama Bumi dan Bulan dari Jarak Jauh

"Partikel-partikel ini adalah yang menakutkan, atau yang oleh sebagian orang disebut sebagai 'elektron pembunuh'. Mereka bisa menembus logam pada satelit, menghantam papan sirkuit, dan bisa bersifat karsinogenik jika mengenai seseorang di luar angkasa," kata Max Feinland, pemimpin tim dan peneliti di Universitas Colorado Boulder, dalam sebuah pernyataan.

Elektron Pembunuh

Bumi dikelilingi dua sabuk partikel berenergi tinggi yang terperangkap, yang ditahan oleh magnetosfer. Ini dikenal sebagai sabuk radiasi Van Allen.

Elektron pembunuh melaju melalui sabuk-sabuk ini dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, membawa energi besar. Partikel-partikel ini tidak hanya bisa menembus pelindung satelit, tetapi juga dapat menyebabkan sambaran petir mikroskopis yang dapat merusak komponen vital dan sensitif pesawat luar angkasa.

Baca juga : Prakiraan Cuaca Jumat 18 Oktober 2024: Hujan Lebat, Banjir, dan Potensi Petir di Berbagai Wilayah Indonesia

Wilayah dalam sabuk ini dianggap dimulai pada ketinggian sekitar 966 kilometer di atas Bumi, sementara lapisan luarnya diperkirakan dimulai pada sekitar 19.312 kilometer di atas permukaan planet.

Sabuk Van Allen berfungsi sebagai penghalang longgar antara atmosfer Bumi dan lingkungan ruang angkasanya. Sabuk-sabuk ini juga dinamis, mampu bergerak dan berubah. Para ilmuwan telah lama mengetahui partikel bermuatan dapat jatuh dari sabuk radiasi luar menuju Bumi. Partikel berenergi rendah, atau "dingin", juga telah terdeteksi jatuh dari sabuk radiasi bagian dalam yang lebih stabil.

Ini adalah petunjuk pertama bahwa partikel bermuatan berenergi tinggi juga dapat "hujan" dari sabuk bagian dalam, yang selama ini dianggap lebih stabil. Ini juga merupakan petunjuk pertama bahwa "hujan elektron" ini bisa dipicu oleh petir.

Baca juga : Penemuan Menakjubkan di Bawah Samudra Pasifik: Dasar Laut yang Hilang 250 Juta Tahun Lalu Bisa Mengubah Sejarah Bumi

Pinball Kosmik

Setelah menyelidiki lebih lanjut, duo ini mengidentifikasi 45 lonjakan elektron berenergi tinggi di sabuk radiasi bagian dalam yang terjadi selama dekade antara 1996 dan 2006. Feinland kemudian membandingkan data ini dengan catatan sambaran petir di Amerika Utara. Yang muncul adalah korelasi antara sambaran petir dan lonjakan elektron, yang terjadi sekitar satu detik setelah petir menyambar tanah.

Tim berpendapat ketika petir menyambar, ia memulai permainan pinball yang mencakup seluruh Bumi. Gelombang radio yang dipicu bergerak ke atas menuju ruang angkasa, menghantam elektron di sabuk radiasi bagian dalam.

Ini bertindak seperti fitur "add ball" dalam permainan pinball, menjatuhkan elektron yang kemudian memantul dengan kacau antara belahan bumi utara dan selatan Bumi. Tahap ini berlangsung hanya 0,2 detik. Beberapa elektron yang terpantul ini kemudian jatuh ke atmosfer kita.

Feinland dan Blum belum tahu seberapa sering hujan "elektron pembunuh" ini terjadi. Salah satu teori adalah bahwa ini paling sering terjadi selama periode ketika matahari sangat aktif dan mengirim lebih banyak elektron berenergi tinggi ke Bumi yang kemudian ditangkap oleh magnetosfer dan mengisi ulang sabuk Van Allen. (Space/Z-3)