Teleskop modern yang ada di Bumi bergantung pada optik adaptif (AO) untuk menghasilkan gambar yang jernih. Dengan mengoreksi distorsi atmosfer, mereka memberi kita gambar planet, bintang, dan objek langit lainnya yang luar biasa.

Sekarang, tim di National Solar Observatory menggunakan AO untuk memeriksa korona Matahari dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Korona adalah lapisan terluar Matahari, memanjang ke luar angkasa hingga jutaan kilometer. Anehnya, suhunya lebih panas dari lapisan di bawahnya, yaitu fotosfer. Para ilmuwan menyebut ini ‘masalah pemanasan korona’.

Korona didominasi oleh medan magnet Matahari yang kuat dan merupakan sumber semburan massa korona (CME), yang dapat bertabrakan dengan magnetosfer Bumi, menyebabkan aurora dan badai geomagnetik.

Karena korona lebih redup dari permukaan Matahari, sulit untuk diamati. Korona terlihat selama gerhana matahari total ketika Bulan menghalangi fotosfer Matahari, dan koronagraf berbasis ruang angkasa seperti yang ada di Parker Solar Probe melakukan hal yang sama dengan meniru gerhana.

Mengamati korona Matahari dari Bumi itu menantang karena gangguan atmosfer. Optik Adaptif menggunakan cermin yang dikontrol komputer dan dapat berubah bentuk untuk melawan gangguan dan menghasilkan gambar yang jernih. Peneliti dari National Solar Observatory (NSO) dan New Jersey Institute of Technology telah mengembangkan sistem AO untuk Goode Solar Telescope berukuran 1,6 meter untuk mengamati korona secara detail dan mengungkapkan struktur halusnya.

Hasil kerja mereka dipresentasikan dalam makalah baru berjudul “Observations of fine coronal structures with high-order solar adaptive optics.” Makalah ini diterbitkan di Nature Astronomy, dan Dirk Schmidt, seorang Ilmuwan Optik Adaptif di NSO, adalah penulis utama.

“Menyelesaikan struktur halus di korona Matahari dapat memberikan wawasan kunci tentang letusan cepat dan pemanasan korona,” tulis para penulis dalam artikel penelitian mereka. Mereka menunjukkan bahwa meskipun AO telah digunakan pada teleskop besar selama dua dekade, tidak ada yang dapat melihat korona. “Di sini kami menyajikan pengamatan dengan optik adaptif korona yang mencapai batas difraksi teleskop 1,6 meter untuk mengungkapkan detail korona yang sangat halus,” tulis mereka.

“Ini adalah pengamatan paling detail dari jenis ini, menunjukkan fitur yang belum pernah diamati sebelumnya, dan belum jelas apa itu.” – Vasyl Yurchyshyn, NJIT-Center for Solar-Terrestrial Research.

Prominensa Matahari, loop, dan hujan semuanya terbuat dari plasma. Memahami mereka dan masalah lain yang belum terpecahkan bergantung pada melihat detail halusnya. “Bagaimana plasma di korona dipanaskan hingga jutaan Kelvin padahal permukaan Matahari hanya 6.000 K?” tanya para penulis. “Bagaimana dan kapan letusan dipicu?”

Optik adaptif mengandalkan sensor wavefront dan teknologi serta algoritma pendukungnya. Ini tersedia untuk fotosfer tetapi belum untuk korona, sampai sekarang.

“Turbulensi di udara sangat menurunkan kualitas gambar objek di luar angkasa, seperti Matahari kita, yang terlihat melalui teleskop kita. Tapi kita bisa mengoreksi itu,” kata Dirk Schmidt, Ilmuwan Optik Adaptif NSO, yang memimpin pengembangan. “Sangat menyenangkan membangun instrumen yang menunjukkan Matahari kepada kita seperti belum pernah terjadi sebelumnya,” katanya dalam siaran pers.

“Kemajuan teknologi ini adalah pengubah permainan, ada banyak hal yang bisa ditemukan ketika Anda meningkatkan resolusi Anda hingga 10 kali lipat.” Dirk Schmidt, National Solar Observatory.

Video ini menunjukkan prominensa dinamis dengan puntiran skala besar di samping material korona yang jatuh seperti hujan.

Hujan korona terjadi ketika untaian plasma korona mendingin dan jatuh kembali ke permukaan. “Tetesan hujan di korona Matahari bisa lebih sempit dari 20 kilometer,” kata Astronom NSO Thomas Schad. “Temuan ini menawarkan wawasan observasi baru yang tak ternilai yang penting untuk menguji model komputer proses korona.”

“Ini adalah pengamatan paling detail dari jenis ini, menunjukkan fitur yang belum pernah diamati sebelumnya, dan belum jelas apa itu,” kata salah satu penulis studi Vasyl Yurchyshyn, seorang profesor di NJIT-Center for Solar-Terrestrial Research.

Video ini menunjukkan prominensa tenang yang padat dan dingin dengan aliran internal yang kompleks.

Video berikutnya menunjukkan hujan korona pasca-flare. Karena hujan terbuat dari plasma, ia mengikuti garis medan magnet alih-alih garis lurus. Video ini dibuat dari gambar resolusi tertinggi yang pernah diambil.

Meskipun selalu ada, masih banyak yang belum diketahui para ilmuwan tentang Matahari. Masalah pemanasan korona adalah salah satu hal yang menunggu penjelasan. Mereka berharap bahwa penyelesaian struktur halus dalam plasma akan menghasilkan jawaban.

Meskipun teleskop Matahari telah menggunakan AO di masa lalu, ada batasan. Mereka mengungkapkan permukaan Matahari secara detail, tetapi tidak korona. Sistem ini mencapai tingkat presisi 1.000 km puluhan tahun yang lalu, tetapi sejak itu stagnan.

“Sistem optik adaptif korona baru ini menutup kesenjangan puluhan tahun ini dan memberikan gambar fitur korona pada resolusi 63 kilometer—batas teoritis Goode Solar Telescope 1,6 meter,” kata Thomas Rimmele, Kepala Teknolog NSO yang membangun optik adaptif operasional pertama untuk permukaan Matahari, dan memotivasi pengembangan.

Sistem AO baru ini merupakan langkah maju yang besar bagi para ilmuwan Matahari.

“Kemajuan teknologi ini adalah pengubah permainan; ada banyak hal yang bisa ditemukan ketika Anda meningkatkan resolusi Anda hingga 10 kali lipat,” kata Schmidt.

Salah satu penulis studi Philip Goode, seorang profesor peneliti di NJIT-CSTR, mengatakan sistem ini transformatif. Tim sedang berupaya menerapkannya di Daniel K. Inouye Solar Telescope milik National Science Foundation di Hawaii. Cerminnya yang berukuran 4 meter menjadikannya teleskop Matahari terbesar di dunia.

“Teknologi transformatif ini, yang kemungkinan akan diadopsi di observatorium di seluruh dunia, siap membentuk kembali astronomi Matahari berbasis darat,” kata Goode.

“Dengan optik adaptif korona yang sekarang beroperasi, ini menandai awal era baru dalam fisika Matahari, menjanjikan lebih banyak penemuan di tahun-tahun dan dekade mendatang.”

Artikel ini awalnya diterbitkan oleh Universe Today. Baca artikel aslinya.