Sebuah studi inovatif yang dipimpin oleh Dr. Michael Starkey dari Southwest Research Institute (SwRI) telah memberikan bukti observasional yang kuat mengenai keberadaan ion pickup (PUI) dan aktivitas gelombang terkait di angin matahari dekat Bumi. Temuan ini, yang menggunakan data dari Misi Magnetospheric Multiscale (MMS) NASA yang diluncurkan pada tahun 2015, menunjukkan bahwa partikel yang sebelumnya dianggap memiliki peran minor ini mungkin memiliki pengaruh yang lebih signifikan terhadap dinamika angin matahari daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Ion pickup terbentuk ketika partikel netral yang melintasi heliosfer terionisasi dalam aliran angin matahari. Setelah bermuatan listrik, ion-ion ini 'diseret' oleh aliran matahari dan mulai berputar mengelilingi medan magnet lokal, menciptakan populasi plasma dengan karakteristik unik. Misi MMS, yang terdiri dari empat pesawat ruang angkasa, secara khusus mempelajari magnetosfer Bumi, namun data yang dikumpulkan memberikan wawasan mendalam tentang interaksi di lingkungan angin matahari yang lebih luas.
Analisis data MMS mengungkapkan bahwa PUI menunjukkan distribusi kecepatan yang khas, tanpa adanya populasi ion atau elektron berenergi tinggi lainnya. Dengan menggabungkan data medan magnet yang dikumpulkan oleh misi dengan model teoretis, para peneliti dapat mengidentifikasi bagaimana gelombang ini berkembang di hadapan PUI. Dr. Starkey menyatakan, "Hasil studi ini menunjukkan bahwa PUI dapat menghasilkan gelombang di angin matahari dekat Bumi dan menyoroti kebutuhan akan penelitian statistik yang lebih ekstensif mengenai proses-proses ini." Ia menambahkan bahwa PUI mungkin memainkan peran yang lebih besar dalam pemanasan dan termalisasi angin matahari dekat Bumi dibandingkan perkiraan sebelumnya, yang akan berdampak signifikan pada model dinamika angin matahari di seluruh heliosfer.
Para peneliti dapat mengidentifikasi populasi yang bertanggung jawab atas gelombang yang teramati dengan memodelkan komponen ion secara terpisah, yaitu ion angin matahari dan PUI. Kesimpulan mereka adalah bahwa gelombang tersebut kemungkinan besar dihasilkan oleh PUI helium dan/atau hidrogen, meskipun keterbatasan instrumen mencegah penentuan spesies ion yang tepat. Hal ini penting karena pada jarak yang lebih jauh dari Matahari, kepadatan relatif PUI dalam angin matahari meningkat, memperkuat peran mereka dalam proses pemanasan dan termalisasi melalui interaksi gelombang-partikel.
Di tepi Tata Surya, PUI berkontribusi signifikan terhadap tekanan dinamis total angin matahari, yang memengaruhi fenomena di syok terminasi dan di 'heliosheath'. Temuan ini menantang asumsi umum bahwa intensitas PUI di dekat Bumi relatif rendah dan kontribusinya terhadap interaksi gelombang-partikel dalam angin matahari dapat diabaikan. Jika asumsi ini keliru, maka teori dan model saat ini mengenai evolusi angin matahari di heliosfer perlu ditinjau ulang. Studi ini, yang diterbitkan dalam Journal of Geophysical Research: Space Physics, menggarisbawahi pentingnya penelitian berkelanjutan tentang angin matahari dan interaksinya dengan magnetosfer Bumi untuk lebih memahami proses yang memengaruhi cuaca antariksa dan melindungi infrastruktur kita yang sensitif terhadap dampaknya.