14
May
11

Aurora, Cahaya Kutub

بسم الله الرحمن الرحيم

Aurora, itulah nama sebuah fenomena yang terjadi akibat adanya interaksi antara partikel-partikel Matahari yang terjebak dalam medan magnet dan atmosfer Bumi yang mengalir turun sesuai dengan garis-garis medan magnetik Bumi ke kutub-kutub Bumi dan bertabrakan dengan atom nitrogen dan oksigen di atmosfer sehingga terjadinya badai geomagnetik yang menghasilkan tirai cahaya berwarna-warni di beberapa lokasi berlintang tinggi[1]. Penamaan Aurora sendiri diambil dari bahasa Yunani[2] yaitu Dewi Fajar Rom[3].

Partikel-partikel yang dilontarkan oleh Matahari disebut dengan Flare, Matahari merupakan sebuah bintang – yaitu bola plasma panas yang ditopang oleh gaya gravitasi. Di pusat Matahari (nomor 1), terjadi reaksi nuklir (fusi) yang mengubah 4 atom hidrogen menjadi 1 atom helium. Reaksi fusi tersebut, selain menghasilkan helium, juga menghasilkan energi dalam jumlah melimpah (ingat persamaan terkenal oleh Einstein: E=mc2). Energi yang dihasilkan, di pancarkan keluar melewati bagian-bagian Matahari, yaitu: zona radiatif (nomor 2), zona konventif (nomor 3), dan bagian atmosfer Matahari, yang terdiri dari fotosfer (nomor 4), kromosfer (nomor 5), dan korona (nomor 6). Dan badai Matahari adalah peristiwa yang berkaitan dengan bagian atmosfer Matahari tersebut.

Bagian terluar dari Matahari, yaitu korona, memiliki temperatur yang mencapai jutaan kelvin. Dengan temperatur yang tinggi tersebut, materi yang berada di korona Matahari memiliki energi kinetik yang besar. Tarikan gravitasi Matahari tidak cukup kuat untuk mempertahankan materi korona yang memiliki energi kinetik yang besar itu. Dan secara terus menerus, partikel bermuatan yang berasal dari korona, akan lepas keluar angkasa. Aliran partikel ini dikenal dengan nama angin matahari, yang terutama terdiri dari elektron dan proton dengan energi sekitar 1 keV. Setiap tahunnya, sebanyak 1012 ton materi korona lepas menjadi angin matahari, yang bergerak dengan kecepatan antara 200-700 km/s.

Berbeda dengan pusat Matahari yang relatif sederhana, bagian atmosfer Matahari relatif lebih rumit. Karena di atmosfer Matahari ini, medan magnetik Matahari berperan besar terhadap berbagai peristiwa yang terjadi di dalamnya. Ada berbagai fenomena menarik diamati di atmosfer Matahari berkaitan dengan medan magnetik Matahari, seperti bintik matahari (sun spot), ledakan Matahari (solar flare)[4], prominensa, dan pelontaran material korona (CME – Coronal Mass Ejection)[5]. Hal-hal inilah yang berkaitan dengan badai Matahari[6].

Ledakan yang terjadi di Matahari tersebut diklasifikasikan dalam beberapa kelas berdasarkan kecerlangannya pada panjang gelombang sinar-x antara 1 – 8 Angstroms. Setidaknya ada 3 klasifikasi utama dalam flare Matahari yakni :

  1. Flare kelas X, merupakan klasifikasi untuk ledakan yang paling besar dan dasyat yang terjadi di Matahari. Ledakan kelas ini bisa menyebabkan terjadinya gangguan pada jaringan listrik karena transformator dalam jaringan listrik akan mengalami kelebihan muatan, gangguan telekomunikasi (merusak satelit, menyebabkan black-out frekuensi HF radio, dll), navigasi, menyebabkan korosi pada jaringan pipa bawah tanah dan terjadinya badai radiasi yang panjang di lapisan teratas atmosfer.
  2. Flare kelas-M, merupakan ledakan kelas menengah yang kekuatannya 1/10 dari energi fluks flare kelas X. Biasanya flare di kelas ini hanya meyebabkan terjadinya pemadaman (blackout) singkat pada frekuensi radio khususnya untuk area kutub dan badai radiasi yang minor.
  3. Flare kelas-C, jika dibandingkan dengan kelas M dan X, kelas C jelas merupakan flare yang terhitung berskala kecil dan hampir tidak memiliki akibat pada Bumi. Kekuatannya 1/10 energi fluks flare kelas M.

Kelas

Puncak (W/m2)antara 1 dan 8 Angstroms

B

I< 10-6

C

10-6 < = I < 10-5

M

10-5< = I < 10-4

X

I> = 10-4

Yang pasti, fenomena badai geomagnetik setelah terjadinya flare Matahari sebagai akibat interaksi medan magnetik Bumi dan materi bermuatan yang terlepas dari Matahari menyajikan keindahan tirai cahaya warna warni yang dikenal sebagai aurora di area kutub dan area lintang tinggi.

Singkatnya, badai Matahari adalah kejadian dimana aktifitas Matahari berinteraksi dengan magnetik Bumi. Badai Matahari ini berkaitan lansung dengan peristiwa solar flare dan CME. Kedua hal itulah yang menyebabkan terjadinya badai Matahari.

Beruntung, kita diberi magnet alami untuk menangkal partikel berenergi tinggi ini sebagaimana dalam al-Qur’an surat al-Anbiya’: 32

وَجَعَلْنَا السَّمَاءَ سَقْفًا مَحْفُوظًا وَهُمْ عَنْ آَيَاتِهَا مُعْرِضُونَ

“Dan Kami menjadikan langit sebagai atap yang terpelihara, namun mereka tetap berpaling dari tanda-tanda (kebesaran Allah).”

Jika partikel bermuatan dipaksa melintasi medan magnetik maka ia akan diarahkan oleh medan magnetik Bumi, untuk bergerak sesuai dengan garis-garis medan magnetik Bumi, meninggalkan suatu daerah berbentuk komet di sekitar Bumi kita yang disebut magnetosfer menuju ke arah kutub utara dan kutub selatan magnetik Bumi sehingga suatu arus listrik (induksi) dapat dihasilkan melalui suatu kumpulan interaksi-interaksi yang kompleks, beberapa dari partikel-partikel bermuatan dapat menembus ke dalam magnetosfer ini berkumpul dalam beberapa zone di sekitar Bumi. Arus listrik yang dibangkitkan memberikan energi untuk mempercepat beberapa dari partikel-partikel ini kembali menuju Bumi, sejajar dengan garis-garis gaya magnetik yang berasal dari kutub-kutub magnetik utara dan selatan. Saat partikel-partikel energetik tersebut berbenturan dengan partikel udara dalam atmosfer Bumi, ia akan menyebabkan partikel udara (terutama nitrogen) terionisasi dan mengeksitasi atom-atom dan molekul-molekul lainnya ketingkat energi lebih tinggi (keadaan eksitasi). Ketika atom-atom dan molekul-molekul ini kembali ke keadaan dasarnya dengan cara membebaskan energi, atom-atom dan molekul-molekul ini memancarkan radiasi dengan panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang-panjang gelombang cahaya tampak yang dipancarkan menghasilkan AURORA[7].

والله أعلم

الله يأخذبأيدينا إلى مافيه خيرللإسلام والمسلمين

Zaid Nasrullah


[2] Aurora yang terjadi di belahan utara dinamai Aurora Borealis sedangkan yang terjadi di selatan Aurora Australis.

[4] Ledakan di Matahari akibat terbukanya salah satu kumparan kumparan medan magnet permukaan Matahari. Ledakan ini melepaskan partikel berenergi tinggi dan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang sinar-x dan sinar gamma.

[5] Pelepasan material dari korona yang teramati sebagai letupan yang menyembur dari permukaan Matahari. Dalam semburan material korona ini, sekitar 2×1011 – 4×1013 kilogram material dilontarkan dengan energi sebesar 1022 – 6×1024 joule. Material ini dilontarkan dengan kecepatan mulai dari 20 km/s sampai 2000 km/s, dengan rata-rata kecepatan 350 km/s. Untuk mencapai Bumi, dibutuhkan waktu 1-3 hari

[6] Langitselatan. Loc. cit.

[7] Kanginan, Marthen. Fisika 2000 SMU kelas 2. 2003. Jakarta; Erlangga. hal 126-127.


0 Responses to “Aurora, Cahaya Kutub”



  1. Leave a Comment

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s


%d bloggers like this: