Riset: Bulan Tak Hanya Pengaruhi Pasang-Surut Air Laut, Tapi Juga Ini

Terungkap fakta riset baru soal Bulan. Ternyata, Bulan tak hanya memengaruhi pasang-surut air laut, tapi juga magnetosfer Bumi.

'Gelombang tersembunyi' Bulan itu memberikan gaya pasang-surut pada magnetosfer Bumi, seperti halnya pasang-surut pada air laut Bumi, demikian dilansir dari Live Science, Sabtu (4/2/2023) ditulis detikEdu, Senin (6/2/2023).

Para ilmuwan menggunakan lebih dari 40 tahun data yang dikumpulkan oleh satelit untuk melacak perubahan kecil dalam bentuk plasmasphere, wilayah dalam magnetosfer Bumi, yang berfungsi melindungi Bumi dari badai Matahari dan jenis partikel berenergi tinggi lainnya.

Plasmasphere adalah gumpalan plasma dingin berbentuk donat yang terletak di atas garis medan magnet Bumi, tepat di atas ionosfer, bagian atmosfer atas yang bermuatan listrik. Plasma, atau gas terionisasi, di dalam bola plasma lebih padat daripada plasma di bagian luar magnetosfer, yang menyebabkannya tenggelam ke dasar magnetosfer. Batas antara plasma cekung yang padat ini dan magnetosfer lainnya dikenal sebagai plasmapause atau jeda plasma.

"Mengingat sifat plasmanya yang dingin dan padat, plasmasphere dapat dianggap sebagai 'lautan plasma', dan plasmapause mewakili 'permukaan' lautan ini," tulis para peneliti.

Tarikan gravitasi Bulan dapat mendistorsi "lautan" ini, menyebabkan permukaannya naik dan turun seperti pasang surut laut. Bulan sudah diketahui mempengaruhi gaya pasang-surut di lautan Bumi, kerak Bumi, medan geomagnetik dekat tanah, dan gas di atmosfer yang lebih rendah. Namun, hingga saat ini, belum ada yang menguji apakah ada efek pasang surut di plasmasphere.

Untuk menyelidiki pertanyaan ini, para peneliti menganalisis data dari lebih dari 50.000 persimpangan perlintasan plasmasphere oleh satelit 10 misi ilmiah, termasuk NASA Time History of Events dan Macroscale Interactions during Substorms (THEMIS). Sensor satelit mampu mendeteksi perubahan kecil dalam konsentrasi plasma, yang memungkinkan tim untuk memetakan batas yang tepat dari plasmapause dengan lebih detail daripada sebelumnya.

Persimpangan satelit terjadi antara tahun 1977 dan 2015, dan selama periode ini, terdapat empat siklus Matahari lengkap. Informasi ini memungkinkan tim untuk mempertimbangkan peran aktivitas Matahari di magnetosfer Bumi. Setelah pengaruh Matahari diperhitungkan, mulai menjadi jelas bahwa fluktuasi dalam bentuk plasmapause mengikuti pola harian dan bulanan yang sangat mirip dengan pasang-surut laut, menunjukkan bahwa Bulan adalah penyebab paling mungkin dari aktivitas ini.

Para peneliti tidak yakin persis bagaimana Bulan menyebabkan pasang-surut plasma, tetapi tebakan terbaik mereka saat ini adalah bahwa gravitasi Bulan menyebabkan gangguan di medan elektromagnetik Bumi. Tetapi penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memastikannya.

Tim berpikir interaksi yang sebelumnya tidak diketahui antara Bumi dan Bulan ini dapat membantu para peneliti memahami bagian lain dari magnetosfer secara lebih rinci, seperti sabuk radiasi Van Allen, yang menangkap partikel berenergi tinggi dari angin Matahari dan menjebaknya di magnetosfer luar.

"Kami menduga bahwa gelombang plasma yang diamati dapat secara halus memengaruhi distribusi partikel sabuk radiasi energik, yang merupakan bahaya terkenal bagi infrastruktur berbasis ruang angkasa dan aktivitas manusia di ruang angkasa," tulis para peneliti.

Oleh karena itu, pemahaman yang lebih baik tentang pasang surut dapat membantu meningkatkan pekerjaan di area ini, tambah mereka.

Para peneliti juga ingin melihat apakah plasma di magnetosfer planet lain dipengaruhi oleh Bulan planet tersebut.

"Temuan ini mungkin berimplikasi pada interaksi pasang surut dalam sistem langit dua benda lainnya," tulis mereka dalam artikel ilmiah yang sudah diterbitkan dalam Nature Physics pada 26 Januari 2023.

Apa Itu Magnetosfer Bumi?

Dikutip dari laman NASA, magnetosfer Bumi adalah bagian dari sistem yang dinamis dan saling berhubungan yang merespons kondisi Matahari, planet, dan antarbintang - dan semuanya dimulai jauh di dalam Bumi. Besi cair bergejolak jauh di bawah permukaan Bumi, di dalam inti luar planet, bermuatan listrik, ia menghasilkan medan magnet yang cukup besar untuk menjangkau jauh ke luar angkasa.

Di sisi Bumi yang menghadap Matahari - di mana medan magnet dikompresi oleh pengeboman konstan angin matahari - magnetosfer meluas sekitar 6 hingga 10 kali radius Bumi. Sisi magnetosfer yang menghadap jauh dari Matahari - sisi malam - membentang menjadi magnetotail yang sangat besar, yang panjangnya berfluktuasi dan ukurannya mencapai ratusan jari-jari Bumi, memanjang jauh melewati orbit Bulan pada 60 jari-jari Bumi.

Magnet internal Bumi menciptakan wilayah di sekitar planet yang dikenal sebagai magnetosfer. Sementara beberapa planet di tata surya kita memiliki magnetosfer, Bumi memiliki magnetosfer yang terkuat dari semua planet berbatu: magnetosfer Bumi adalah gelembung besar berbentuk komet, dan telah memainkan peran penting dalam kelayakhunian planet kita.

Kehidupan di Bumi awalnya berkembang, dan terus dipertahankan, di bawah perlindungan lingkungan magnetis ini. Magnetosfer melindungi planet rumah kita dari radiasi partikel matahari dan kosmik yang berbahaya, serta erosi atmosfer oleh angin matahari - aliran konstan partikel bermuatan yang mengalir dari Matahari.