Menangkap petir dalam botol merupakan tugas yang sangat sulit, tapi sekarang fisikawan telah menemukan cara untuk menahan plasma ultra dingin dalam perangkat botol magnet, sebuah terobosan yang membawa fisikawan selangkah lebih dekat untuk memahami angin matahari dan mencapai fusi nuklir.
Plasma sendiri adalah salah satu dari 4 wujud materi, yang terdiri dari ion positif dan elektron bebas negatif. Tetapi tidak seperti padatan, cairan, dan gas, kecenderungannya hanya terjadi di tempat yang paling ekstrem, seperti di aliran udara terionisasi yang kita sebut petir, dalam pola menari aurora borealis, atau di permukaan matahari, membuatnya sangat sulit untuk belajar.
Kesulitan ini pun diperburuk oleh fakta bahwa plasma di Cahaya Utara atau di permukaan berinteraksi dengan medan magnet kompleks dengan cara yang belum sepenuhnya dipahami para ilmuwan. Melihat hal itu, Peter Bradshaw, astrofisikawan Universitas Rice di Houston dan penulis studi ini memberi komentarnya.
"Di seluruh atmosfer matahari, medan magnet (kuat) memiliki efek mengubah segala sesuatu relatif terhadap apa yang Anda harapkan tanpa medan magnet, tetapi dengan cara yang sangat halus dan rumit yang benar-benar dapat membuat Anda tersandung jika Anda tidak memiliki pemahaman yang baik tentang itu," ungkap Peter Bradshaw.
Partikel yang lebih dingin bergerak lebih lambat, mungkinkan penurunan perilakuknya yang jauh lebih tepat. Untuk ketahui bagaimana plasma berinteraksi dengan medan magnet, para ilmuwan mendinginkan plasma mereka, yang terbuat dari strontium, hingga sekitar 1 derajat di atas nol absolut dengan menggunakan teknik yang disebut pendingin laser.
Setelah plasma didinginkan, peneliti pun menjebaknya sejenak dengan kekuatan dari magnet sekitarnya. Ini mungkinkan mereka untuk pelajari sebelum menghilang. Mereka kemudian berangkat untuk uraikan interaksi antara ion dan elektron plasma dan medan magnet, yang sangat bervariasi di seluruh plasma. Interaksi itu sangatlah kompleks sehingga mereka membutuhkan waktu satu tahun untuk menafsirkan data mereka sepenuhnya.
"Kami mengukur properti plasma dengan menyebarkan cahaya dari ion-ion dalam plasma, tetapi medan magnet benar-benar memperumitnya," ungkap Rice Dean of Natural Sciences dan penulis koresponden Tom Killian kepada Live Science.
"Selain itu, medan magnet di ruang angkasa bervariasi di seluruh plasma," jelas Killian.
"Kami harus memilah semua efek itu." jelasnya.
Gambar yang mereka ungkapkan adalah gambar di mana elektron bermassa rendah yang bergerak cepat terikat erat ke garis medan magnet dan berputar di sekitarnya, dengan ion positif ditahan dalam perangkap oleh tarikan mereka ke elektron bermuatan negatif. Penulis studi ini pun berspekulasi bahwa medan magnet mencegah elektron dan ion bergabung untuk membentuk atom netral, dan dengan demikian menjaga sup tetap terperangkap dalam keadaan plasma.
