Gambar Solar Orbiter Menangkap Seluruh Permukaan Matahari dengan Resolusi Tertinggi Sepanjang Sejarah

 (smithsonianmag.com)
2 poin oleh GN⁺ 2024-11-24 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Empat gambar baru yang menampilkan seluruh fotosfer (photosphere), yaitu permukaan tampak Matahari, dalam resolusi tinggi sekaligus telah dirilis, sehingga struktur permukaan dan aktivitas medan magnet dapat diamati lebih rinci
  • Setiap gambar merupakan mosaik yang menyambung 25 foto resolusi tinggi yang diambil Solar Orbiter pada 22 Maret 2023 dari jarak kurang dari 46 juta mil dari Matahari
  • Dalam mosaik akhir, diameter Matahari mencapai hampir 8.000 piksel, dan pengambilan total 100 gambar memakan waktu lebih dari 4 jam karena penyesuaian posisi wahana
  • Dalam pengamatan ini digunakan dua instrumen, PHI dan EUI, dan hasilnya mencakup gambar cahaya tampak, peta arah medan magnet, peta kecepatan, serta gambar korona ultraviolet
  • Pemrosesan gambar PHI masih merupakan pekerjaan baru dan sulit, tetapi jika gambar serupa bisa dibuat lebih cepat, ada harapan rilis dapat dilakukan dua kali setahun

Seluruh permukaan Matahari yang dipotret Solar Orbiter

  • ESA merilis 4 gambar baru pengamatan Matahari utuh oleh Solar Orbiter
  • Gambar yang dirilis mencakup tampilan fotosfer, yaitu seluruh permukaan tampak Matahari, dengan resolusi tertinggi yang pernah ada hingga saat ini
  • Setiap gambar adalah mosaik yang terdiri dari 25 foto resolusi tinggi yang diambil pada 22 Maret 2023
  • Saat itu Solar Orbiter berada pada jarak kurang dari 46 juta mil dari Matahari, dan mengambil total 100 gambar sumber
  • Karena posisi wahana harus diubah untuk setiap foto, proses pemotretan memakan waktu lebih dari 4 jam
  • Dalam mosaik akhir, diameter Matahari mencapai hampir 8.000 piksel

Instrumen pengamatan dan jenis gambar

  • Solar Orbiter adalah misi bersama ESA dan NASA, dan dioperasikan oleh ESA
  • Wahana ini diluncurkan pada Februari 2020, dan merilis gambar pertamanya pada Juli tahun yang sama
  • Sejak itu, misi ini mencatat pencapaian seperti mengambil gambar Matahari terdekat dan gambar close-up pertama wilayah kutubnya
  • Pada gambar yang dirilis kali ini, dua dari enam instrumen pencitraan Solar Orbiter digunakan, yaitu PHI dan EUI
    • Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI): menghasilkan gambar cahaya tampak, peta arah medan magnet, serta peta kecepatan dan arah pada sebagian permukaan
    • Extreme Ultraviolet Imager (EUI): menghasilkan gambar korona, yaitu atmosfer luar Matahari, dalam ultraviolet

Struktur permukaan yang terungkap oleh gambar cahaya tampak

  • Gambar cahaya tampak dari PHI memperlihatkan permukaan plasma panas yang terus bergerak
  • Suhu lapisan ini berada pada kisaran 8.132 hingga 10.832 derajat Fahrenheit dan memancarkan sebagian besar radiasi Matahari
  • Di bawah permukaan terdapat lapisan konveksi, tempat plasma padat berputar seperti magma di mantel Bumi
  • Karena konveksi ini, permukaan Matahari tampak berbutir, dan medan magnet Matahari juga diyakini digerakkan oleh plasma yang bergejolak

Bintik Matahari, medan magnet, dan aliran permukaan

  • Gambar cahaya tampak PHI dan peta medan magnet menampilkan bintik Matahari sebagai bentuk gelap
  • Di bintik Matahari, medan magnet Matahari lebih kuat; pada peta medan magnet, warna merah menunjukkan area yang bergerak ke luar, sedangkan biru menunjukkan area yang bergerak ke dalam
  • Bintik Matahari adalah wilayah tempat medan magnet terkonsentrasi dan terjerat kuat, sehingga plasma menyimpang dari aliran konveksi pencampuran panas Matahari dan menjadi lebih dingin dibanding sekitarnya
  • Akibatnya, plasma di bintik Matahari memancarkan lebih sedikit cahaya dan tampak gelap pada gambar cahaya tampak
  • Peta kecepatan PHI menangkap pergerakan di sebagian permukaan Matahari
    • Biru menunjukkan area yang bergerak menuju Solar Orbiter
    • Merah menunjukkan area yang bergerak menjauh dari Solar Orbiter
  • Pada peta ini, plasma di permukaan Matahari umumnya bergerak mengikuti rotasi Matahari, tetapi di sekitar bintik Matahari terlihat terdorong ke arah luar

Gambar korona ultraviolet dan kemungkinan rilis mendatang

  • Gambar ultraviolet dari EUI menampilkan korona, atmosfer luar Matahari yang redup
  • Dari Bumi, korona hanya dapat terlihat saat gerhana Matahari total
  • Pada gambar ultraviolet, aktivitas di sekitar bintik Matahari juga tampak, dengan plasma menyembur ke luar mengikuti garis medan magnet
  • Sebagian garis medan magnet menghubungkan bintik-bintik Matahari yang letaknya saling berdekatan
  • Proses pemrosesan untuk membuat gambar PHI dinilai sebagai pekerjaan baru dan sulit
  • Para ahli ESA berharap ke depannya gambar serupa dapat dibuat lebih cepat, dan berpotensi dirilis dua kali setahun

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2024-11-24
Komentar Hacker News

  • Ini tautan ke file gambar asli (9600x9600, masing-masing sekitar 10–20 MB)
    Cahaya tampak: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    Peta medan magnet: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Magneto...
    Peta kecepatan: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Velocit...
    Ultraviolet: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/EUI_Ultravi...

    • Berkat gambar beresolusi tinggi, saya mencoba mencampur gambar cahaya tampak dan gambar ultraviolet di Photoshop, dan hasilnya ada di sini: https://imgur.com/a/vRGav2d
      Batas yang kaku saya rapikan cepat-cepat, tapi saya tidak ingin terlalu memaksakan pikselnya
    • Ini tautan ke seluruh direktori gambar yang diunggah. Termasuk juga versi resolusi tinggi sekitar 99 MB: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/
    • File besar sangat lambat diunduh bahkan lewat koneksi yang cukup bagus, jadi rasanya seperti mengunduh gambar resolusi rendah dengan modem pada 1995. Benar-benar membangkitkan nostalgia
      https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    • Saya penasaran kenapa anti-aliasing di tepi Matahari pada semua gambar ini terlihat begitu kasar. Apakah karena pascapemrosesan?
    • Gambar ultravioletnya sampai membuat saya ingin mencetak dan menggantungnya di dinding, tapi sayang tepinya terlalu kasar

  • Menurut saya, gambar seluruh permukaan Matahari paling keren yang pernah ditangkap sejauh ini adalah yang ini
    https://x.com/AJamesMcCarthy/status/1638648459002806272
    Andrew McCarthy: https://www.instagram.com/cosmic_background/
    Jason Guenzel: https://www.instagram.com/thevastreaches/

    • Kalau ingin membeli gambar 139 megapiksel untuk dicetak, dijual di sini seharga 50 dolar: https://cosmicbackground.io/products/fusion-of-helios
      Saya tidak terkait dengan mereka, tapi sudah lama serius mempertimbangkan untuk membelinya. Ini foto komposit Matahari dan heliosfer saat gerhana 2017, dan salah satu gambar Matahari favorit saya
    • https://pbs.twimg.com/media/Fr2elMpaMAAqgZN?format=jpg&name=...
    • Kalau itu gambar yang diambil selama 5 hari, sepertinya harus dianggap menunjukkan sesuatu yang statis, bukan dinamis. Penyampaiannya cukup membingungkan, tapi fotonya luar biasa
    • Memang indah, tetapi secara ketat lebih dekat ke gambar yang diproses kuat dan dimodifikasi secara digital daripada foto Matahari
    • Twitter hanya menampilkan “something went wrong”, dan tiga kotak dialog menutupi atau mengambil lebih dari separuh halaman

  • Gambar yang benar-benar bisa diperbesar ada di sini: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_...

    • Entah ini solusi yang mereka implementasikan sendiri atau bukan, tapi kondisinya menyedihkan. Saya pernah melihat Leaflet dipakai untuk gambar gigapiksel; meski caranya agak berbeda, itu bekerja dengan sangat baik
    • Memang berfungsi, tapi resolusinya lebih rendah dari yang diharapkan, dan tidak ada skala
    • Jika menggulir ke bawah lalu mengeklik gambar di carousel/galeri gambar, Anda akan dibawa ke halaman tempat JPEG resolusi tinggi bisa diunduh. Gambar ultravioletnya sekitar 100 MB
    • Entah karena trafik server atau batasan browser, zoom dan panning-nya cukup lambat sehingga sedikit mengurangi kesan kerennya

  • Skala dan keganasan proses yang menggerakkan Matahari benar-benar membuat kepala pening. Meski berjarak 43 juta km, intensitasnya hampir 20 kW per meter persegi
    Koreksi: maksudnya wahana antariksa itu berada sejauh itu dari Matahari

    • Fakta menarik: jika atmosfer di Tata Surya membentang dari Matahari sampai ke Bumi (setidaknya sejauh itu), suara Matahari yang terdengar di Bumi akan sekitar 100 dB
      Kalau ingatan saya benar, Matahari mengubah sekitar 4,5 juta ton massa menjadi energi setiap detik, dan tetap saja ada benda-benda langit yang energinya triliunan kali lebih besar dan jauh lebih ganas daripada itu. Setahu saya, deteksi LIGO pertama mengubah sekitar 5 massa Matahari menjadi energi selama kira-kira 1 detik
    • Skala dan massa Matahari benar-benar memikat. Foton yang dihasilkan dalam proses fusi nuklir membutuhkan sekitar 500 ribu tahun untuk keluar dari inti
      Artinya, intinya begitu padat sehingga foton memantul sebanyak itu. Menarik juga bahwa lapisan luarnya, korona, bisa mencapai hingga 3.500.000°F, jauh lebih panas daripada fotosfer di permukaannya yang sekitar 10.000°F, sementara inti di bawahnya sekitar 27.000.000°F
    • Aneh rasanya bahwa bola plasma raksasa yang meledak-ledak penuh turbulensi ini berdampak begitu kecil pada kehidupan kita sehari-hari. Hanya cahaya dan panas yang stabil, sesekali aurora
      Benda ini memiliki energi yang cukup untuk menghapus bahkan jejak terakhir keberadaan manusia
    • Hanya 20 kW per meter persegi di permukaan Matahari? Saya tidak paham mengapa serendah itu
      Di Bumi kita menerima sekitar 1 kW cahaya Matahari per meter persegi, dan Bumi berjarak 149 juta km dari Matahari. Dengan hitungan kasar, agar menerima 1 kW/m² di Bumi, sepertinya di Matahari harus sekitar 45 MW/m². Jika luas permukaan bola berjari-jari 149 juta km dibagi luas permukaan Matahari, hasilnya sekitar 45.000, jadi 1 W dari Matahari menjadi 1/45.000 W ketika mencapai Bumi. Di mana letak salahnya?

  • Pernah membayangkan kemungkinan adanya makhluk hidup tingkat tinggi yang bersembunyi di dalam bintang? Memang tidak mudah, tetapi energinya melimpah, dan kemungkinan diganggu makhluk hidup yang kurang berkembang tampaknya rendah

  • Gambar Matahari dalam cahaya tampak terasa agak membingungkan. Apa bentuk # di tengah itu? Saya penasaran apakah itu fenomena fisik, atau artefak yang muncul dari foto

    • Tampaknya jelas itu artefak stitching yang muncul saat beberapa gambar disatukan. Namun cukup mencolok, jadi saya tidak tahu mengapa dibiarkan begitu saja
      Selalu ada perdebatan soal seberapa banyak pascaproses yang sebaiknya dilakukan pada citra ilmiah, dan ada juga orang yang lebih menyukai gambar yang sedekat mungkin dengan tangkapan asli meski tidak sempurna
    • Menarik juga. Sepertinya artefak dari foto, mungkin garis batas dari penggabungan beberapa foto menjadi satu. Meski begitu, rasanya hal seperti ini bisa ditangani lebih baik

  • “Karena wahana antariksa harus mengubah posisinya untuk setiap foto individual, proses ini memakan waktu lebih dari 4 jam. Dalam mosaik akhir, diameter Matahari hampir 8000 piksel.”
    Ini sepertinya lebih mirip supersampling manual daripada menggabungkan sudut pandang yang berdekatan. Untuk jarak 48 juta mil, 4 jam adalah waktu yang cukup singkat
    Koreksi: kalau mempertimbangkan kecepatan orbit, mungkin juga bergerak zig-zag tegak lurus terhadap bidang orbit

  • Tidak ada PNG atau JPG? Foto luar angkasa seperti ini bagus untuk dijadikan wallpaper, tetapi makin sering hanya ditampilkan sebagai galeri khusus zoom yang aneh di dalam halaman web

  • Akan jadi penggunaan yang menarik kalau ini ditampilkan di Las Vegas Sphere