Dipengaruhi oleh Dinamika Inti Bumi

Selain mengukur kekuatan medan magnet Anomali Atlantik Selatan (South Atlantic Anomaly/SAA), ilmuwan NASA juga telah mempelajari radiasi partikel di wilayah tersebut dengan Penjelajah Partikel Matahari, Anomali, dan Magnetosfer (Solar, Anomalous, and Magnetospheric Particle Explorer/Sampex).

Sebuah studi yang dipimpin oleh ahli heliofisika NASA, Ashley Greeley, sebagai bagian dari tesis doktoralnya, menggunakan data selama dua dekade dari Sampex untuk menunjukkan bahwa SAA perlahan tapi pasti melayang ke arah barat laut. Hasilnya membantu mengkonfirmasi model yang dibuat dari pengukuran geomagnetik dan menunjukkan bagaimana lokasi SAA berubah seiring berkembangnya medan geomagnetik.

"Partikel-partikel ini terkait erat dengan medan magnet, yang memandu gerakan mereka," kata Shri Kanekal, seorang peneliti di Laboratorium Fisika Heliosfer di NASA Goddard. "Oleh karena itu, setiap pengetahuan tentang partikel juga memberi Anda informasi tentang medan geomagnetic," lanjut dia.

Hasil studi Greeley yang diterbitkan dalam jurnal Space Weather, juga memberi gambaran yang jelas tentang jenis dan jumlah radiasi partikel yang diterima satelit ketika melewati SAA, yang menekankan perlunya pemantauan berkelanjutan di wilayah tersebut. Informasi yang dikumpulkan Greeley dan kolaboratornya dari pengukuran in-situ Sampex juga berguna untuk desain satelit.

Insinyur untuk satelit Low-Earth Orbit (LEO), menggunakan hasilnya untuk merancang sistem yang akan mencegah peristiwa latch-up yang menyebabkan kegagalan atau hilangnya pesawat luar angkasa.

Untuk memahami bagaimana SAA berubah dan untuk mempersiapkan ancaman masa depan terhadap satelit dan instrumen, Terry Sabaka, ahli geofisika di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, Weijia Kuang, ahli geofisika dan matematikawan di Laboratorium Geodesi dan Geofisika Goddard, dan rekan-rekan menggunakan pengamatan dan fisika untuk berkontribusi pada model global medan magnet Bumi.

Tim menilai keadaan medan magnet saat ini menggunakan data dari konstelasi Swarm milik Badan Antariksa Eropa (ESA), misi sebelumnya dari badan-badan di seluruh dunia, dan pengukuran tanah. Tim Sabaka memisahkan data pengamatan untuk memisahkan sumbernya sebelum meneruskannya ke tim Kuang.

Mereka menggabungkan data yang diurutkan dari tim Sabaka dengan model dinamika inti mereka untuk meramalkan variasi sekuler geomagnetik (perubahan cepat dalam medan magnet) ke masa depan.

"Model geodinamo unik dalam kemampuannya menggunakan fisika inti untuk membuat prakiraan dalam waktu dekat," kata Andrew Tangborn, ahli matematika di Laboratorium Geodinamika Planet Goddard. "Ini mirip dengan bagaimana prakiraan cuaca dibuat, tetapi kami bekerja dengan skala waktu yang lebih lama. Ini adalah perbedaan mendasar antara apa yang kami lakukan di Goddard dan sebagian besar kelompok penelitian lainnya yang memodelkan perubahan medan magnet Bumi," imbuh dia.

Salah satu aplikasi yang telah disumbangkan oleh Sabaka dan Kuang adalah Bidang Referensi Geomagnetik Internasional (IGRF). Digunakan untuk berbagai penelitian dari inti hingga batas atmosfer, IGRF adalah kumpulan model kandidat yang dibuat oleh tim peneliti di seluruh dunia yang mendeskripsikan medan magnet Bumi dan melacak bagaimana perubahannya dalam waktu.

"Meskipun SAA bergerak lambat, ia mengalami beberapa perubahan morfologi, jadi penting juga bagi kami untuk terus mengamatinya dengan melanjutkan misi," kata Sabaka. "Karena itulah yang membantu kami membuat model dan prediksi," imbuh dia.

SAA yang berubah memberi para peneliti peluang baru untuk memahami inti Bumi, dan bagaimana dinamikanya mempengaruhi aspek lain dari sistem Bumi, kata Kuang. Dengan melacak "penyok" yang berkembang perlahan di medan magnet ini, para peneliti dapat lebih memahami cara planet berubah dan membantu mempersiapkan masa depan yang lebih aman untuk satelit. hay/I-1