Pembalikan Medan Magnet Matahari: Apa Artinya Bagi Bumi dan Siklus Matahari Mendatang?

MATAHARI mengalami pembalikan medan magnet ini setiap 11 tahun, yang menandai tahap penting dalam siklus matahari. Perubahan polaritas ini menandakan titik di mana matahari berada di tengah siklus maksimum matahari, puncak aktivitasnya, dan awal peralihan menuju siklus minimum matahari. Medan magnet matahari terakhir kali berbalik pada akhir 2013.

Apa yang menyebabkan perubahan polaritas ini? Apakah ini berbahaya bagi apa pun di Bumi? Mari kita telusuri fenomena pembalikan medan magnet matahari dan dampaknya terhadap Bumi.

Memahami siklus matahari penting untuk memahami pembalikan medan magnetnya. Siklus aktivitas matahari yang berlangsung sekitar 11 tahun ini dipengaruhi medan magnet matahari dan diukur berdasarkan seberapa sering dan intensnya bintik matahari yang terlihat di permukaan matahari. 

Baca juga : Ilmuwan Ungkap Sisa Umur Matahari, Ini yang Akan Terjadi pada Bumi

Ketika aktivitas matahari mencapai puncaknya dalam siklus matahari tertentu, ini disebut siklus maksimum matahari. Perkiraan saat ini memprediksi siklus maksimum matahari akan terjadi antara akhir 2024 hingga awal 2026.

Namun, ada siklus lain yang sangat penting namun kurang dikenal yang mencakup dua siklus matahari 11 tahun, yang dikenal sebagai siklus Hale. Siklus magnetik ini berlangsung sekitar 22 tahun, di mana medan magnet matahari berbalik dan kemudian kembali ke kondisi semula, seperti yang dijelaskan Ryan French, seorang astrofisikawan matahari dan penulis di Space.com.

Selama siklus minimum matahari, medan magnet matahari hampir mirip dengan dipol, dengan satu kutub utara dan satu kutub selatan, mirip dengan medan magnet Bumi. Tetapi seiring dengan peralihan menuju siklus maksimum matahari, "medan magnet matahari menjadi lebih kompleks, tanpa pemisahan kutub utara-selatan yang jelas," kata French. Begitu siklus maksimum matahari berlalu dan siklus minimum dimulai, matahari kembali menjadi dipol, meskipun dengan polaritas yang terbalik.

Baca juga : 5 Penyebab Fenomena Matahari Berubah Jadi Warna Hijau

Perubahan polaritas yang akan datang akan memindahkan kutub magnet utara ke kutub magnet selatan di Hemisfer Utara dan sebaliknya di Hemisfer Selatan. "Ini akan membawa orientasi magnet yang serupa dengan Bumi, yang juga memiliki medan magnet selatan yang mengarah ke Hemisfer Utara," jelas French.

Apa yang menyebabkan perubahan polaritas?  

Pembalikan ini dipicu oleh bintik matahari, yang merupakan daerah dengan aktivitas magnetik kompleks di permukaan matahari yang dapat memicu peristiwa matahari signifikan, seperti ledakan matahari dan semburan massa koronal (CME) — ledakan besar plasma dan medan magnet.

Saat bintik matahari muncul di permukaan matahari dekat dengan ekuatornya, orientasi bintik-bintik ini akan cocok dengan medan magnet lama, sementara bintik matahari yang terbentuk lebih dekat dengan kutub akan memiliki medan magnet yang sesuai dengan orientasi magnet baru, kata French. Ini disebut hukum Hale.

Baca juga : Akhirnya Ditemukan! Ini Penyebab Matahari Berubah Warna Jadi Hijau

"Medan magnet dari daerah aktif bergerak menuju kutub dan akhirnya menyebabkan pembalikan," kata Todd Hoeksema, fisikawan matahari dan direktur Wilcox Solar Observatory di Universitas Stanford, sebelumnya kepada Space.com.

Namun, alasan mengapa ini menyebabkan pembalikan polaritas masih belum diketahui secara pasti. "Itu berhubungan dengan seluruh siklus [matahari], dan kita bertanya-tanya apa itu," kata Phil Scherrer, fisikawan matahari dari Universitas Stanford, sebelumnya kepada Space.com. 

"Kami masih belum memiliki deskripsi matematis yang benar-benar konsisten tentang apa yang terjadi. Dan sampai kita bisa memodelkannya, kita tidak benar-benar memahaminya — sangat sulit untuk benar-benar memahaminya."

Baca juga : 7 Rekomendasi Sunscreen Sesuai dengan Jenis Kulitmu

Jawabannya terletak pada asal usul medan magnet tersebut. "Apakah akan ada banyak bintik matahari? Dan apakah bintik-bintik matahari itu akan berkontribusi pada medan magnet kutub, atau akan membatalkannya secara lokal?" kata Hoeksema. "Itu pertanyaan yang belum bisa kami jawab."

Seberapa cepat pembalikan ini terjadi?

Yang kita tahu adalah bahwa pembalikan medan magnet matahari tidak terjadi secara instan. Sebaliknya, itu merupakan transisi bertahap dari dipol ke medan magnet yang lebih kompleks, lalu kembali menjadi dipol yang terbalik sepanjang siklus matahari 11 tahun. 

"Singkatnya, tidak ada 'momen' spesifik di mana kutub matahari berbalik," kata French. "Ini tidak seperti Bumi, di mana pembalikan diukur dengan migrasi kutub Utara/Selatan."

Umumnya, pembalikan penuh membutuhkan waktu satu atau dua tahun, tetapi bisa sangat bervariasi. Sebagai contoh, medan kutub utara Siklus Matahari 24, yang berakhir pada Desember 2019, membutuhkan hampir lima tahun untuk terbalik, menurut National Solar Observatory.

Pembalikan medan magnet ini berlangsung sangat bertahap, sehingga Anda bahkan tidak akan menyadari kapan itu terjadi. Dan tidak, meskipun terdengar dramatis, ini bukanlah tanda dari kiamat yang akan datang. "Dunia tidak akan berakhir besok," kata Scherrer sebelumnya kepada Space.com.

Namun, kita akan merasakan beberapa efek samping dari pembalikan polaritas ini.

Pengaruh pembalikan medan magnet matahari

Tidak diragukan lagi matahari sangat aktif baru-baru ini, melepaskan banyak ledakan matahari yang kuat dan CME, yang memicu badai geomagnetik kuat di Bumi, yang pada gilirannya telah menghasilkan tampilan aurora yang luar biasa belakangan ini.

Namun, peningkatan keparahan cuaca ruang angkasa bukanlah penyebab langsung dari pembalikan polaritas. Sebaliknya, hal-hal ini cenderung terjadi bersamaan, kata Hoeksema kepada Space.com pada 2013.

Cuaca ruang angkasa biasanya paling kuat saat siklus maksimum matahari, ketika medan magnet matahari juga paling kompleks, menurut French.

Salah satu efek samping dari pergeseran medan magnet ini adalah sedikit namun sebagian besar bermanfaat: Ini dapat membantu melindungi Bumi dari sinar kosmik galaksi — partikel subatom yang memiliki energi tinggi yang bergerak dengan kecepatan hampir cahaya dan dapat merusak pesawat luar angkasa serta membahayakan astronot yang mengorbit di luar atmosfer pelindung Bumi.

Seiring dengan pergeseran medan magnet matahari, "lembaran arus" — permukaan luas yang memancar hingga miliaran mil dari ekuator matahari — menjadi sangat bergelombang, menyediakan penghalang yang lebih baik terhadap sinar kosmik.

Memprediksi kekuatan siklus matahari mendatang  

Para ilmuwan akan terus memantau pembalikan medan magnet matahari dan melihat berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke konfigurasi dipol. Jika itu terjadi dalam beberapa tahun ke depan, siklus 11 tahun berikutnya akan cukup aktif, tetapi jika peningkatannya lambat, siklus tersebut akan relatif lemah, seperti Siklus Matahari 24 yang lalu. (Space/Z-3)