Nationalgeographic.co.id - Untuk sebuah studi baru, tim fisikawan merekrut sekitar 1.000 mahasiswa sarjana di University of Colorado Boulder untuk membantu menjawab salah satu pertanyaan paling abadi tentang matahari: Bagaimana atmosfer terluar bintang, atau "korona," menjadi begitu panas?
Penelitian ini mewakili prestasi analisis data yang hampir belum pernah terjadi sebelumnya: Dari tahun 2020 hingga 2022, pasukan kecil yang sebagian besar terdiri dari siswa tahun pertama dan kedua memeriksa fisika lebih dari 600 jilatan api matahari nyata—letusan energi raksasa dari korona matahari yang bergolak.
Para peneliti, termasuk 995 mahasiswa sarjana dan pascasarjana, menerbitkan temuan mereka pada 9 Mei di The Astrophysical Journal. Hasilnya menunjukkan bahwa semburan matahari mungkin tidak bertanggung jawab untuk memanaskan korona matahari, seperti yang disarankan oleh teori populer dalam astrofisika.
"Kami benar-benar ingin menekankan kepada para siswa ini bahwa mereka sedang melakukan penelitian ilmiah yang sebenarnya," kata James Mason, penulis utama studi dan astrofisikawan di Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins.
Anggota penulis studi Heather Lewandowski setuju, mencatat bahwa penelitian ini tidak akan mungkin terjadi tanpa mahasiswa yang menyumbangkan sekitar 56.000 jam kerja untuk proyek tersebut.
"Itu adalah upaya besar-besaran dari semua orang yang terlibat," kata Lewandowski, profesor fisika dan rekan JILA, sebuah lembaga penelitian bersama antara CU Boulder dan Institut Standar dan Teknologi Nasional (NIST).
Studi ini berfokus pada misteri yang bahkan membuat ahli astrofisika senior menggaruk-garuk kepala.
Pengamatan teleskop menunjukkan bahwa korona matahari mendesis pada suhu jutaan derajat celcius. Sebaliknya, permukaan matahari jauh lebih dingin, hanya mencapai ribuan derajat.
"Itu seperti berdiri tepat di depan api unggun, dan saat Anda mundur, itu menjadi jauh lebih panas," kata Mason. "Itu tidak masuk akal."
Beberapa ilmuwan menduga bahwa suar yang sangat kecil, atau "nanoflare", yang terlalu kecil untuk dilihat oleh teleskop tercanggih sekalipun, mungkin bertanggung jawab.
Jika peristiwa semacam itu ada, mereka mungkin muncul di matahari hampir secara konstan. Dan, menurut teori, mereka bisa menambahkan hingga membuat korona panas. Bayangkan merebus sepanci air menggunakan ribuan korek api.
Hasil para siswa meragukan teori ini, kata Mason, meskipun menurutnya masih terlalu dini untuk mengatakan dengan pasti.
"Saya berharap hasil kami akan berbeda. Saya masih merasa bahwa nanoflare merupakan pendorong penting pemanasan koronal," kata Mason. "Tapi bukti dari makalah kami menunjukkan sebaliknya. Saya seorang ilmuwan. Saya harus pergi ke tempat yang ditunjukkan oleh bukti."
Upaya itu dimulai pada puncak pandemi COVID-19.
Pada musim semi 2020, CU Boulder, seperti kebanyakan universitas di seluruh negeri, telah memindahkan kursusnya sepenuhnya secara daring. Lewandowski, bagaimanapun, menghadapi kesulitan: Dia mengajar kelas tentang penelitian langsung yang disebut "Fisika Eksperimental I" pada musim gugur itu, dan dia tidak punya apa-apa untuk dilakukan murid-muridnya.
"Ini adalah masa pandemi puncak," kata Lewandowski. "Terkadang sulit untuk mengingat kembali seperti apa kehidupan saat itu. Para siswa ini sangat terisolasi. Mereka benar-benar stres."
Mason yang saat itu menjadi peneliti di Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) di CU Boulder, menyodorkan ide.
Ilmuwan itu sudah lama ingin menggali matematika tentang semburan matahari. Secara khusus, dia telah mencoba memeriksa kumpulan data ribuan suar yang terjadi antara 2011 dan 2018 dan telah terlihat oleh instrumen di luar angkasa.
Mereka termasuk seri National Oceanic and Atmospheric Administration's Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) dan Miniature X-ray Solar Spectrometer (MinXSS) NASA, sebuah misi CubeSat yang dirancang dan dibangun di LASP.
Masalahnya: Terlalu banyak suar untuk diperiksa sendiri.
Saat itulah Mason dan Lewandowski meminta bantuan para siswa.
Mason menjelaskan bahwa Anda dapat menyimpulkan detail tentang perilaku nanoflare dengan mempelajari fisika flare yang lebih besar, yang telah diamati langsung oleh para ilmuwan selama beberapa dekade.
Baca Juga: Peristiwa Sebuah Bintang Memakan Planet, Akankah Bumi Bernasib Sama?
Baca Juga: Ketika Matahari 'Bersin', Maka Satu Kota di Bumi pun Akan Lumpuh
Baca Juga: Bintang Muda Ini Menyimpan Peringatan untuk Kehidupan di Bumi
Untuk melakukan hal itu, siswa dibagi menjadi kelompok tiga atau empat dan memilih suar normal yang ingin mereka analisis selama satu semester. Kemudian, melalui serangkaian perhitungan yang panjang, mereka menjumlahkan berapa banyak panas yang dapat dicurahkan masing-masing peristiwa ini ke dalam korona matahari.
Perhitungan mereka melukiskan gambaran yang jelas: Jumlah nanoflares matahari kemungkinan tidak akan cukup kuat untuk memanaskan korona hingga jutaan derajat Celcius.
Apa yang membuat korona begitu panas tidak jelas. Sebuah teori bersaing menyatakan bahwa gelombang di medan magnet matahari membawa energi dari dalam matahari ke atmosfernya.
Akan tetapi temuan sebenarnya dari penelitian tersebut bukanlah satu-satunya hasil yang penting. Lewandowski mengatakan murid-muridnya dapat memiliki kesempatan yang jarang bagi ilmuwan dan insinyur di awal karir mereka, untuk belajar langsung tentang cara kerja penelitian ilmiah yang kolaboratif dan sering berantakan di dunia nyata.
"Kami masih mendengar siswa berbicara tentang kursus ini di aula," katanya. "Siswa kami mampu membangun komunitas dan saling mendukung di saat yang sangat sulit."