Bagaimana Solar Flare Bekerja dan Risiko yang Mereka Pose

Kilatan cahaya tiba-tiba di permukaan matahari disebut sinar matahari. Jika efeknya terlihat pada bintang selain Matahari, fenomena ini disebut suar bintang. Bintang atau solar flare melepaskan sejumlah besar energi, biasanya pada urutan 1 × 10²⁵ joule, dalam spektrum luas panjang gelombang dan partikel. Jumlah energi ini sebanding dengan ledakan 1 miliar megaton TNT atau sepuluh juta letusan gunung berapi. Selain cahaya, suar matahari dapat mengeluarkan atom, elektron, dan ion ke ruang angkasa dalam apa yang disebut ejeksi massa koronal. Ketika partikel dilepaskan oleh Matahari, mereka dapat mencapai Bumi dalam satu atau dua hari. Untungnya, massa dapat dikeluarkan ke luar ke segala arah, sehingga Bumi tidak selalu terpengaruh. Sayangnya, para ilmuwan tidak dapat meramalkan flare, hanya memberikan peringatan ketika telah terjadi.

Pijaran matahari paling kuat adalah yang pertama kali diamati. Peristiwa itu terjadi pada tanggal 1 September 1859, dan disebut Badai Matahari 1859 atau "Acara Carrington". Itu dilaporkan secara independen oleh astronom Richard Carrington dan Richard Hodgson. Suar ini terlihat dengan mata telanjang, menyalakan sistem telegraf, dan menghasilkan aurora sampai ke Hawaii dan Kuba. Sementara para ilmuwan pada saat itu tidak memiliki kemampuan untuk mengukur kekuatan suar matahari, para ilmuwan modern mampu merekonstruksi peristiwa tersebut berdasarkan nitrat dan isotop

Seperti planet, bintang terdiri dari banyak lapisan. Dalam kasus semburan matahari, semua lapisan atmosfer Matahari terpengaruh. Dengan kata lain, energi dilepaskan dari photosphere, chromosphere, dan corona. Flare cenderung terjadi dekat bintik matahari, yang merupakan daerah medan magnet yang kuat. Bidang-bidang ini menghubungkan atmosfer Matahari dengan interiornya. Flare diyakini hasil dari proses yang disebut penyambungan kembali magnetik, ketika loop gaya magnet pecah, bergabung kembali dan melepaskan energi. Ketika energi magnetik tiba-tiba dilepaskan oleh korona (tiba-tiba artinya dalam hitungan menit), cahaya dan partikel dipercepat ke luar angkasa. Namun, sumber dari materi yang dikeluarkan tampaknya berasal dari medan magnet heliks yang tidak terhubung belum sepenuhnya mengetahui bagaimana flare bekerja dan mengapa terkadang ada lebih banyak partikel yang dilepaskan daripada jumlah dalam a lingkaran koronal. Plasma di daerah yang terkena mencapai suhu dalam urutan puluhan juta Kelvin, Yang hampir panas seperti inti Matahari. Elektron, proton, dan ion dipercepat oleh energi yang kuat hingga mendekati kecepatan cahaya. Radiasi elektromagnetik mencakup seluruh spektrum, dari sinar gamma hingga gelombang radio. Energi yang dilepaskan di bagian spektrum yang terlihat membuat beberapa semburan matahari dapat diamati dengan mata telanjang, tetapi sebagian besar energinya berada di luar rentang yang terlihat, sehingga suar diamati menggunakan instrumentasi ilmiah. Apakah suar matahari disertai dengan pengusiran massa koronal tidak mudah diprediksi. Suar surya juga dapat melepaskan semprotan suar, yang melibatkan pengusiran material yang lebih cepat dari keunggulan matahari. Partikel yang dilepaskan dari semprotan suar dapat mencapai kecepatan 20 hingga 200 kilometer per detik (kps). Untuk menempatkan ini ke dalam perspektif, the kecepatan cahaya adalah 299,7 kps!

Flare matahari yang lebih kecil terjadi lebih sering daripada yang besar. Frekuensi semburan yang terjadi tergantung pada aktivitas Matahari. Setelah siklus matahari 11 tahun, mungkin ada beberapa flare per hari selama bagian aktif dari siklus, dibandingkan dengan kurang dari satu per minggu selama fase tenang. Selama aktivitas puncak, mungkin ada 20 suar sehari dan lebih dari 100 per minggu.

Metode awal klasifikasi suar surya didasarkan pada intensitas garis Hα dari spektrum surya. Sistem klasifikasi modern mengkategorikan suar menurut fluks puncaknya 100 hingga 800 pikometer sinar-X, seperti yang diamati oleh pesawat ruang angkasa GOES yang mengorbit Bumi.

Setiap kategori selanjutnya diberi peringkat pada skala linier, sehingga suar X2 dua kali lebih kuat daripada suar X1.

Suar matahari menghasilkan apa yang disebut cuaca matahari di Bumi. Angin matahari berdampak pada magnetosfer Bumi, menghasilkan aurora borealis dan australis, dan menghadirkan risiko radiasi bagi satelit, pesawat ruang angkasa, dan astronot. Sebagian besar risikonya adalah benda-benda di orbit Bumi yang rendah, tetapi ejeksi massa koronal dari semburan matahari dapat mematikan sistem tenaga di Bumi dan sepenuhnya menonaktifkan satelit. Jika satelit benar-benar turun, telepon seluler dan sistem GPS tidak dapat digunakan. Itu sinar ultraviolet dan sinar X dirilis oleh suar mengganggu radio jarak jauh dan kemungkinan meningkatkan risiko terbakar sinar matahari dan kanker.

Dalam satu kata: ya. Sementara planet itu sendiri akan selamat dari pertemuan dengan "superflare", atmosfer bisa dibombardir dengan radiasi dan semua kehidupan bisa dilenyapkan. Para ilmuwan telah mengamati pelepasan superflare dari bintang lain hingga 10.000 kali lebih kuat daripada semburan matahari biasa. Sementara sebagian besar suar ini terjadi pada bintang-bintang yang memiliki medan magnet lebih kuat dari Matahari kita, sekitar 10% dari waktu bintang itu sebanding atau lebih lemah dari Matahari. Dari mempelajari lingkaran pohon, para peneliti percaya bahwa Bumi telah mengalami dua superflare kecil — satu di 773 C.E. dan lainnya di 993 C.E. Mungkin kita bisa mengharapkan superflare sekitar sekali milenium. Kemungkinan superflare tingkat kepunahan tidak diketahui.

Bahkan flare normal dapat memiliki konsekuensi yang menghancurkan. NASA mengungkapkan Bumi nyaris tidak terjawab suar surya bencana pada 23 Juli 2012. Jika suar itu terjadi hanya seminggu sebelumnya, ketika itu diarahkan langsung ke kita, masyarakat akan terlempar kembali ke Zaman Kegelapan. Radiasi yang intens akan menonaktifkan jaringan listrik, komunikasi, dan GPS pada skala global.

Seberapa besar kemungkinan kejadian seperti itu di masa depan? Fisikawan Pete Rile menghitung kemungkinan suar matahari yang mengganggu adalah 12% per 10 tahun.

Saat ini, para ilmuwan tidak dapat memprediksi semburan matahari dengan tingkat akurasi apa pun. Namun, aktivitas sunspot tinggi dikaitkan dengan peningkatan peluang produksi suar. Pengamatan bintik matahari, khususnya jenis yang disebut bintik delta, digunakan untuk menghitung probabilitas terjadinya suar dan seberapa kuatnya. Jika suar yang kuat (kelas M atau X) diprediksi, Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional AS (NOAA) mengeluarkan perkiraan / peringatan. Biasanya, peringatan memungkinkan persiapan 1-2 hari. Jika suar matahari dan ejeksi massa koronal terjadi, keparahan dampak suar terhadap Bumi tergantung pada jenis partikel yang dilepaskan dan seberapa langsung suar tersebut menghadap bumi.

• "Big Sunspot 1520 Merilis X1.4 Flare Kelas Dengan Earth-Directed CME". NASA. 12 Juli 2012
• "Deskripsi Penampilan Luar Biasa yang terlihat di Matahari pada 1 September 1859", Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society, v20, pp13 +, 1859.
• Karoff, Christoffer. "Bukti pengamatan untuk peningkatan aktivitas magnetik bintang superflare." Komunikasi Alam volume 7, Mads Faurschou Knudsen, Peter De Cat, et al., Nomor artikel: 11058, 24 Maret 2016.