AS, suararepubliknews.com – Aurora yang luar biasa pada awal Mei tahun ini menunjukkan kekuatan badai Matahari yang bisa dipancarkan dalam bentuk radiasi, tapi kadang-kadang Matahari melakukan sesuatu yang jauh lebih merusak. Dikenal dengan sebutan “peristiwa partikel matahari”, ledakan proton langsung dari permukaan Matahari bisa melesat seperti lampu sorot ke angkasa. Tercatat, sekitar seribu tahun sekali Bumi dilanda peristiwa partikel Matahari yang ekstrem, yang bisa menyebabkan kerusakan parah pada lapisan ozon dan meningkatkan kadar radiasi ultraviolet (UV) di permukaan.
Dalam makalah yang diterbitkan baru-baru ini, para peneliti menganalisis apa yang terjadi saat peristiwa ekstrem tersebut. Kami juga menunjukkan bahwa pada saat medan magnet Bumi lemah, peristiwa ini bisa berdampak dramatis pada kehidupan di seluruh planet.
Perisai magnetik Bumi yang sangat penting
Medan magnet Bumi menjadi pelindung yang sangat penting bagi kehidupan, menangkal radiasi bermuatan listrik dari Matahari. Dalam keadaan normal, medan magnet berfungsi seperti magnet batang raksasa dengan garis-garis medan yang naik dari satu kutub, berputar, dan turun kembali ke kutub yang lain, dalam pola yang kadang-kadang digambarkan mirip dengan “jeruk bali terbalik”. Orientasi vertikal di kutub memungkinkan beberapa radiasi kosmik pengion untuk menerobos ke bawah hingga ke atmosfer bagian atas, di mana radiasi tersebut berinteraksi dengan molekul gas untuk menciptakan cahaya yang kita kenal dengan sebutan aurora.
Aurora di atas perbukitan hijau dekat Thun, Swiss. Foto: Julien Anet
Namun, medan ini banyak berubah dari waktu ke waktu. Dalam satu abad terakhir, kutub magnet utara telah mengembara melintasi Kanada bagian utara dengan kecepatan sekitar 40 kilometer per tahun, dan medan magnet tersebut telah melemah lebih dari 6%. Catatan geologi menunjukkan bahwa ada periode berabad-abad atau ribuan tahun ketika medan geomagnet sangat lemah atau bahkan sama sekali tidak ada.
Kita bisa melihat apa yang akan terjadi tanpa medan magnet Bumi dengan melihat Mars, yang kehilangan medan magnet globalnya di masa lampau, dan sebagian besar atmosfernya. Pada bulan Mei, tidak lama setelah aurora, sebuah peristiwa partikel matahari yang kuat menghantam Mars. Peristiwa ini mengganggu operasi wahana Mars Odyssey, dan menyebabkan tingkat radiasi di permukaan Mars sekitar 30 kali lebih tinggi daripada yang akan Anda terima saat menjalani pemeriksaan rontgen di bagian dada.
Kekuatan proton
Atmosfer luar Matahari memancarkan aliran elektron dan proton yang berfluktuasi secara konstan yang dikenal sebagai ” hembusan angin Matahari”. Namun, permukaan Matahari juga secara sporadis memancarkan semburan energi, sebagian besar proton, dalam peristiwa partikel Matahari,yang sering dikaitkan dengan suar Matahari.
Proton jauh lebih berat daripada elektron dan membawa lebih banyak energi sehingga mencapai ketinggian yang lebih rendah di atmosfer Bumi, sehingga membangkitkan molekul-molekul gas di udara. Namun, molekul-molekul yang tereksitasi ini hanya memancarkan sinar-X, yang tidak dapat dilihat dengan kasat mata.
Ratusan peristiwa partikel matahari yang lemah terjadi setiap siklus matahari (sekitar 11 tahun), tetapi para ilmuwan telah menemukan jejak peristiwa yang jauh lebih kuat sepanjang sejarah Bumi. Beberapa yang paling ekstrem adalah ribuan kali lebih kuat dari yang pernah direkam dengan instrumen modern.
Peristiwa partikel matahari yang ekstrem
Peristiwa partikel matahari ekstrem ini terjadi kira-kira setiap beberapa milenium. Yang terakhir terjadi sekitar tahun 993 Masehi, dan sempat digunakan untuk menunjukkan bahwa bangunan Viking di Kanada menggunakan material kayu yang dipotong pada tahun 1021 Masehi.
Lebih sedikit ozon, lebih banyak radiasi
Di luar efek langsungnya, peristiwa partikel matahari juga dapat memicu rantai reaksi kimia di atmosfer atas yang dapat menipiskan ozon. Ozon menyerap radiasi UV matahari yang berbahaya, yang dapat merusak penglihatan dan juga DNA (meningkatkan risiko kanker kulit), serta berdampak pada iklim.
Dalam penelitian baru tersebut, peneliti menggunakan model komputer kimia atmosfer global yang besar untuk meneliti dampak dari peristiwa partikel matahari yang ekstrem.
Hasilnya, sebuah peristiwa seperti itu dapat menipiskan kadar ozon selama satu tahun atau lebih, meningkatkan kadar UV di permukaan dan meningkatkan kerusakan DNA. Namun, jika peristiwa proton matahari terjadi pada saat medan magnet Bumi sangat lemah, maka kerusakan ozon akan berlangsung selama enam tahun, meningkatkan kadar UV sebesar 25% dan meningkatkan laju kerusakan DNA yang diakibatkan oleh sinar matahari hingga 50%.
Ledakan partikel dari masa lalu
Seberapa besar kemungkinan kombinasi mematikan antara medan magnet lemah dan peristiwa proton matahari yang ekstrem ini? Mengingat seberapa sering masing-masing peristiwa itu terjadi, tampaknya keduanya relatif sering terjadi bersamaan. Bahkan, kombinasi peristiwa ini bisa menjelaskan beberapa kejadian misterius di masa lalu yang pernah dialami Bumi.
Periode medan magnet lemah yang terbaru,termasuk peralihan sementara di kutub utara dan selatan,dimulai 42.000 tahun yang lalu dan berlangsung sekitar 1.000 tahun. Beberapa peristiwa evolusi besar terjadi pada masa ini, seperti lenyapnya manusia purba Neanderthal terakhir di Eropa dan kepunahan megafauna yang berkantung, termasuk wombat dan kanguru di Australia.
Peristiwa evolusi yang lebih besar lagi juga telah dikaitkan dengan medan geomagnet Bumi. Asal usul hewan multiseluler pada akhir periode Ediacaran (dari 565 juta tahun yang lalu), yang tercatat dalam fosil di Flinders Ranges, Australia Selatan, terjadi setelah periode 26 juta tahun medan magnet yang lemah atau bahkan tidak ada sama sekali.
Demikian pula, evolusi cepat dari beragam kelompok hewan dalam Ledakan Kambrium (sekitar 539 juta tahun yang lalu) juga terkait dengan geomagnetisme dan tingkat UV yang tinggi. Evolusi simultan dari mata dan cangkang tubuh yang keras pada beberapa kelompok yang tidak berhubungan telah digambarkan sebagai cara terbaik untuk mendeteksi dan menghindari sinar UV yang datang, dalam sebuah “pelarian dari cahaya”.
Peneliti masih baru mulai mengeksplorasi peran aktivitas matahari dan medan magnet Bumi dalam sejarah kehidupan. (Stg)
Sumber: StudyFinds “Solar particle blasts can ravage ozone layer, bathe Earth in radiation for years‘
