Struktur Matahari

Sebelum membicarakan tentang badai matahari, kita akan melihat sekilas tentang Matahari.?Matahari adalah sebuah bintang, yaitu bola plasma panas yang ditopang oleh gaya gravitasi. Di pusat Matahari (nomor 1 dalam Gambar 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 temparatur 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), prominensa, dan pelontaran material korona (CME – Coronal Mass Ejection). Hal-hal inilah yang berkaitan dengan badai matahari.

Jadi apa yang dimaksud dengan badai matahari?

Singkatnya, badai matahari adalah kejadian / event dimana aktivitas Matahari berinteraksi dengan medan magnetik Bumi. Badai matahari ini berkaitan langsung dengan peristiwa solar flare dan CME. Kedua hal itulah yang menyebabkan terjadinya badai matahari.

Solar flare adalah ledakan di Matahari akibat terbukanya salah satu kumparan medan magnet permukaan Matahari. Ledakan ini melepaskan partikel berenergi tinggi dan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang sinar-x dan sinar gamma. Partikel berenergi tinggi yang dilepaskan oleh peristiwa solar flare, jika mengarah ke Bumi, akan mencapai Bumi dalam waktu 1-2 hari. Sedangkan radiasi elektromagnetik energi tingginya, akan mencapai Bumi dalam waktu hanya sekitar 8 menit.

Lalu bagaimana dengan CME?

CME adalah 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.

Matahari kita memiliki siklus keaktifan dengan periode sekitar 11 tahun. Siklus keaktifan ini berkaitan dengan pembalikan kutub magnetik di permukaan Matahari. Keaktifan Matahari ini bisa dilihat dari jumlah bintik matahari yang teramati. Saat keaktifan Matahari mencapai maksimum, kita akan mengamati bintik matahari dalam jumlah paling banyak di permukaan Matahari. Dan pada saat keaktifan Matahari mencapai maksimum inilah, angin matahari lebih ‘kencang’ dari biasanya dan partikel-partikel yang dipancarkan juga lebih energetik. Dan peristiwa solar flare dan CME dalam skala besar juga lebih dimungkinkan untuk terjadi. Dengan kata lain, saat keaktifan Matahari mencapai maksimum, Bumi akan lebih banyak dipapar dengan partikel-partikel bermuatan tinggi (lebih tinggi dari biasanya) dan radiasi elektromagnetik energi tinggi.

Partikel-partikel bermuatan yang dipancarkan dari peristiwa solar flare dan CME, saat mencapai Bumi, akan berinteraksi dengan medan magnetik Bumi. Interaksi ini akan menyebabkan gangguan pada medan magnetik Bumi buat sementara.

Saat partikel-partikel bermuatan dengan energi tinggi mencapai Bumi, ia akan diarahkan oleh medan magnetik Bumi, untuk bergerak sesuai dengan garis-garis medan magnetik Bumi, menuju ke arah kutub utara dan kutub selatan magnetik Bumi. Saat partikel-partikel energetik tersebut berbenturan dengan partikel udara dalam atmosfer Bumi, ia akan menyebabkan partikel udara (terutama nitrogen) terionisasi. Bagi kita yang berada di permukaan Bumi, yang kita amati adalah bentuk seperti tirai-tirai cahaya warna-warni di langit, yang dikenal dengan nama aurora. Aurora ini bisa diamati dari posisi lintang tinggi di sekitar kutub magnetik Bumi (utara dan selatan).

Aurora

Saat terjadi badai matahari, partikel-partikel energetik tadi tidak hanya menghasilkan aurora yang indah yang bisa di amati di lintang tinggi. Tapi bisa memberikan dampak yang relatif lebih besar dan lebih berbahaya. Dampak yang dimaksud antara lain: 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, dan menyebabkan korosi pada jaringan pipa bawah tanah.

Peristiwa gangguan besar yang disebabkan oleh badai matahari, yang paling terkenal adalah peristiwa tahun 1859, peristiwa yang dikenal dengan nama Carrington Event. Saat itu, jaringan komunikasi telegraf masih relatif baru tapi sudah luas digunakan. Ketika terjadi badai Matahari tahun 1859, jaringan telegraf seluruh Amerika dan Eropa mati total. Aurora yang biasanya hanya bisa diamati di lintang tinggi, saat itu bahkan bisa diamati sampai di equator.

Masih ada beberapa contoh peristiwa lain yang berkaitan dengan badai matahari yang terjadi dalam abad ke-20 dan 21:

1. 13 maret 1989: Terjadi CME besar 4 hari sebelumnya. Badai geomagnetik menghasilkan arus listrik induksi eksesif hingga ribuan ampere pada sistem interkoneksi kelistrikan Ontario Hydro (Canada). Arus induksi eksesif ini menyebabkan sejumlah trafo terbakar.  Akibat dari terbakarnya trafo tsb, jaringan listrik di seluruh Quebec (Canada) putus selama 9 jam. Guncangan magnetik badai sekitar seperempat Carrington event, (sekitar 400 nT).  Aurora teramati sampai di Texas
2. Januari 1994 : 2 buah satelit komunikasi Anik milik Canada rusak akibat digempur elektron-elektron energetik dari Matahari. Satu satelit bisa segera pulih dalam waktu beberapa jam, namun satelit lainnya baru bisa dipulihkan 6 bulan kemudian.
   Total kerugian akibat lumpuhnya satelit ini disebut mencapai US $ 50 – 70 juta.
3. November 2003 : Mengganggu kinerja instrumen WAAS berbasis GPS milik FAA AS selama 30 jam.
4. Januari 2005: Berpotensi mengakibatkan black-out di frekuensi HF radio pesawat, sehingga penerbangan United Airlines 26 terpaksa dialihkan menghindari rute polar (kutub) yang biasa dilaluinya.

Badai Matahari juga bisa berbahaya bagi makhluk hidup secara biologi. Bahaya ini terutama bagi para astronot yang kebetulan sedang berada di luar angkasa saat badai matahari terjadi. Bagi kita yang berada di permukaan Bumi, kita relatif aman terlindungi oleh medan magnetik Bumi. Pengaruh langsung dari badai matahari ini hanya dialami oleh binatang-binatang yang peka terhadap medan magnetik Bumi. Karena badai matahari mengganggu medan magnetik Bumi, maka binatang-binatang yang peka terhadap medan magnetik akan secara langsung terimbas. Misalnya burung-burung, lumba-lumba, dan paus, yang menggunakan medan magnetik Bumi untuk menentukan arah, untuk sesaat ketika badai matahari terjadi, mereka akan kehilangan arah.

Saat ini, Matahari sedang menuju puncak keaktifan dalam siklusnya yang ke-24. Puncak keaktifan Matahari ini diperkirakan terjadi sekitar tahun 2011-2013. Saat puncak keaktifan Matahari pada siklus ke-24 ini, diperkirakan tidak akan jauh berbeda dengan saat puncak keaktifan pada siklus-siklus sebelumnya. Mungkin efeknya akan sedikit lebih besar, tapi ada juga yang menduga akan terjadi hal yang sebaliknya, justru lebih kecil efeknya. Yang manapun itu kasusnya, bisa dikatakan semua ahli fisika matahari sepakat tidak mungkin terjadi peristiwa besar yang akan membahayakan kehidupan di muka Bumi.

Berdasarkan pengetahuan kita saat ini, badai matahari hanya akan memberikan ancaman bahaya yang rendah. Solar flare dan CME yang terjadi di Matahari, tidak akan cukup untuk menyebabkan peristiwa seperti yang digambarkan dalam beberapa film yang beredar belakangan ini. Beberapa bintang yang diamati memang menunjukkan adanya peristiwa yang dikenal dengan istilah superflare, yaitu flare seperti yang kita amati di Matahari tapi dengan intensitas yang jauh lebih besar. Tapi peristiwa serupa diduga bukan peristiwa yang umum dan diragukan bakal terjadi pada Matahari kita, setidaknya saat ini. Memang peristiwa solar flare dan CME belum bisa diprediksi dengan baik untuk saat ini. Tapi pengetahuan kita yang didapat dari pengamatan Matahari lewat berbagai observatorium landas-bumi dan wahana antariksa yang terus menerus mengamati Matahari, kita semakin mengerti berbagai peristiwa yang terjadi di Matahari. Setidaknya untuk saat ini, kita bisa mengatakan dengan cukup yakin bahwa yang digambarkan dalam film-film fiksi ilmiah tentang badai raksasa matahari, tidak akan terjadi dalam waktu dekat.

Jika Gerhana Matahari Cincin 26 Januari 2009 tim langitselatan berkesempatan melakukan ekspedisi ke Lampung, maka pada fenomena Gerhana Matahari Sebagian (GMS) yang terjadi tahun ini tim langitselatan memutuskan bergabung dengan tim pengamat Matahari dari LAPAN untuk menikmati fenomena gerhana dari atap gedung LAPAN-Bandung. Walaupun langit Bandung sempat berawan tebal dan mengalami hujan gerimis, tim pengamat LS dan LAPAN masih berkesempatan untuk menikmati proses terjadinya gerhana sekaligus mengabadikan Gerhana Matahari Sebagian melalui kamera. Dalam pengamatan Gerhana Matahari 15 Januari 2010, tampak juga dua bintik Matahari terlihat di permukaan Matahari.

Gerhana Matahari Sebagian, 5 menit sebelum terjadinya puncak gerhana. Kredit : Ferry. M. Simatupang

Tim pengamat dari langitselatan. Kredit : Ferry M. Simatupang

Gerhana Matahari Sebagian di Shanghai
Selain di Bandung, salah seorang tim langitselatan yang berada di Shanghai, China juga berhasil mengamati dan mengabadikan fenomena alam tersebut, meski saat itu awan tebal tengah menggayut di langit Shanghai. Indahnya senja dengan Matahari Sabit masih tetap mempesona meskipun sang Matahari tersembunyi di balik awan.

Gerhana Matahari Sebagian yang teramati di Shanghai. Kredit : Jefferson Teng

Langit senja di Shanghai saat Gerhana Matahari Sebagian. Kredit : Jefferson Teng

Gerhana Matahari memang fenomena astronomi yang senantiasa terjadi setiap tahun namun keindahannya tak pernah berhenti membuat para pengejar gerhana untuk berhenti memburu foto-foto nan indah dari fenomena tersebut. Dan jangan lupa Indonesia akan kembali menikmati indahnya Gerhana Matahari Total di tahun 2016.

___
Kredit foto : Bandung : AYR, FMS ; Shanghai : JT

Konsep Solar Dynamic Observatory. Kredit : NASA

Sekalipun telah banyak yang dilakukan untuk mempelajari rahasia dari Matahari, tapi masih banyak detil-detil kecil yang belum bisa dijelaskan oleh para ilmuan Matahari. Oleh karena itu maka upaya terus dilakukan untuk mempelajari detil-detil yang belum tersingkap tersebut. Salah satu upaya dilakukan oleh NASA, dengan mengirimkan teleskop barunya, sebagai mata yang bisa menyingkapkan; berupa wahana satelit luar angkasa, bernama SDO (Solar dynamics Observatory/Observatorium Dinamika Matahari). SDO ditukukan untuk mempelajari dan menyelidiki perubahan variablitias di Matahari dan efeknya di Bumi. SDO merupakan missi pertama NASA dalam program Living with a Star (Hidup bersama Bintang). Wahana ini direncanakan diluncurkan di awal 2010 dari Cape Canaveral, Florida, mempergunakan roket Atlas V yang akan mengangkut wahana berbobot 3100 kg, pada suatu orbit yang sangat berinklinasi, berbentuk orbit geosinkron, sehingga bisa secara terus menerus mengamati Matahari, dan juga stasiun Bumi yang berada di Las Cruces, New Mexico, Amerika Serikat.

Detil apa saja yang hendak dikuak oleh SDO? SDO akan mempelajari perubahan skala kecil di atmosfer Matahari dalam berbagai panjang gelombang secara simultan, mengamati bagaimana medan magnetik dibangkitkan dan terbentuk strukturnya. Kemudian dari medan magnetika yang tersimpan tersebut dikonversi dan dilepaskan menjadi angin amatahari dan partikel berenergi, dan bagaimana proses tersebut mempengaruhi keluaran energi Matahari. Direncanakan untuk beroperasi selama 5 tahun, tetapi bahan bakar yang disimpan bisa dipergunakan selama 10 tahun. SDO dibangun dengan biaya mencapai US$850 juta, dan dalam pengoperasiannya akan mengambil citra piringan penuh matahari setiap detiknya, dengan resolusi sepuluh kali lebih baik dari resolusi televisi definisi-tinggi (HDTV), berukuran 4096 ? 4096 piksel, citra yang dihasilkan berkualitas film IMAX. Ada tiga instrumen yang dipergunakan untuk mengumpulkan 1,5 terabyte data perhari, sama dengan mengunduh 500.000 lagu perhari.

Adapun ketiga instrumen tersebut adalah:
Atmospheric Imaging Assembly (AIA), yaitu rangkaian empat teleskop, yang mengambil citra lapisan luar korona Matahari dalam berbagai panjang gelombang secara simultan. AIA akan merekam citra Matahari dalam 10 panjang gelombang setiap 10 detik. Citranya akan selebar 1,3 diameter Matahari dengan resolusi satu detik busur (satu noktah di Matahari yang seukuran New Mexico). Alat ini akan membantu ilmuan memahami bagaimana Matahari mengubah pelepasan medan magnetik menjadi energi yang memanaskan korona dan melepaskan flare Matahari.

Skema instrumen SDO. kredit : NASA

Extreme ultraviolet Variability Experiment (EVE), yaitu alat untuk mengukur variasi iradiansi spektral ultraviolet-ekstrim Matahari pada berbagai rentang waktu.

Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) yang akan mengintip ke dalam Matahari dan memetakan aliran plasma yang membangkitkan medan magnetik Matahari. HMI akan mempergunakan gelombang suara yang bergerak sepanjang Matahari untuk membangun citra dari interior Matahari. HMI juga akan mengukur kekuatan dan arah medan magnetik yang muncul dari fotosfer. HMI akan memberi gambaran tentang bagaimana mekanisme yang menyebabkan adanya siklus 11 tahunan Matahari, dan menyingkap bagaimana medan magnetik bisa terkonsentrasi pada suatu wilayah bintik Matahari.

Dari gabungan itu semua, SDO akan menyingkap medan magnetik Matahari dan pengaruhnya pada lingkungan Bumi, mempelajari semua fenomena-fenomena yang terjadi di Matahari, dari adanya lengkung korona di atas permukaan Matahari, ketika flare Matahari akan terjadi, dan dan lontaran massa korona yang seketika meledak dan mengarah ke Bumi. Dan dari pemahaman akan data-data yang lebih detil itu, akan membuat kita lebih memahami tentang fenomena cuaca antariksa, yang sama sekali jauh dari dengungan khayal tentang fenomena kiamat 2012. Kejutan apa yang akan kita temukan dari Matahari,yang tidak kita ketahui sebelumnya? Kita tunggu kiprah SDO di tahun 2010 ini.

Peristiwa spektakuler pertama di tahun 2010 ini adalah Gerhana Bulan Sebagian (GBS), yang terjadi kurang dari 30 menit setelah pergantian tahun. Proses gerhana itu dimulai dengan masuknya Bulan ke penumbra Bumi pada pukul 00.17 WIB. Namun dengan mata telanjang, kita akan kesulitan melihat perbedaan kenampakan Bulan saat ini dengan sebelum gerhana terjadi. Kita baru bisa melihat pemandangan yang membuat kita menahan nafas ketika waktu menunjukkan pukul 01.53 WIB, yaitu saat Bulan mulai memasuki umbra Bumi. Bagian tepi Bulan akan perlahan menghitam sedikit demi sedikit hingga mencapai puncaknya pada pukul 02.24 WIB dan kembali seperti semula pada pukul 02.53 WIB. Proses GBS ini berakhir seluruhnya pada pukul 04.28 WIB. Kami berhasil melakukan pengamatan dan pemotretan saat itu dan di bawah ini adalah hasilnya.

Gerhana Bulan Sebagian 1 Januari 2010 yang diambil dari Semarang. Kredit : Hanief / duniastronomi

Apabila saat itu Anda tidak sempat menyaksikan GBS, peristiwa gerhana berikut mungkin bisa Anda masukkan dalam jadwal sebagai salah satu peristiwa yang kami rekomendasikan untuk diamati. Peristiwa yang kami maksud adalah Gerhana Matahari Cincin (GMC) pada tanggal 15 Januari 2010. Namun dari Indonesia, yang bisa kita amati hanyalah Gerhana Matahari Sebagian (GMS) saja, karena tidak ada daerah di Indonesia yang dilalui oleh jalur totalitasnya, tidak seperti GMC 26 Januari 2009 yang lalu.

Daerah di Indonesia yang dapat menyaksikan gerhana nanti adalah seluruh Sumatra dan Kalimantan, bagian barat pulau Jawa, dan bagian utara pulau Sulawesi. Meskipun begitu, proses GMS akan bisa kita saksikan lebih baik apabila kita berada di wilayah barat Indonesia. Di sana gerhana akan berlangsung lebih lama dan piringan Matahari yang tertutup oleh Bulan juga lebih banyak dibandingkan dengan pengamatan di daerah timur.

Animasi GMC 15 Januari 2010

Untuk pengamat yang berada di Banda Aceh, gerhana dimulai pada sekitar pukul 13.40 WIB dan berakhir pada pukul 16.40 WIB. Luas daerah piringan Matahari yang tertutupi Bulan mencapai 46% pada saat maksimumnya, yaitu pada sekitar pukul 15.20 WIB. Jumlah tersebut jauh lebih besar daripada hasil pengamatan di Manado yang hanya menutupi 0,3% daerah piringan Matahari saja. Di bawah ini adalah animasi kenampakan gerhana Matahari dari 4 kota di Indonesia. Untuk melihat animasi kenampakan gerhana dari daerah lainnya, silakan kunjungi situs eclipse.org.uk.

PERINGATAN. Satu hal penting yang HARUS DIPERHATIKAN ketika mengamati Matahari adalah kita tidak boleh melihatnya secara langsung baik dengan mata telanjang ataupun dengan alat optik seperti kamera, binokular, ataupun teleskop. Melakukan hal tersebut dapat mengakibatkan KERUSAKAN MATA sementara ataupun permanen (KEBUTAAN). Amati Matahari dengan menggunakan filter yang aman, dan jangan melihatnya secara terus menerus. Amati paling lama 2 menit, kemudian berhenti dan baru amati lagi setelah 3 menit. Hal ini bertujuan untuk mengurangi kerusakan pada mata seandainya ada cacat pada filter yang kita gunakan. Baca juga halaman ini. Selamat melakukan pengamatan.

Bertahun-tahun lalu, saat para ahli fisika matahari untuk pertama kalinya menyaksikan gelombang tinggi plasma panas yang berlomba di permukaan matahari, mereka menyangsikannya. Skalanya memang mengejutkan. Gelombang tersebut berkembang semakin tinggi bahkan melebihi Bumi dan menghasilkan riak dari titik pusat dengan pola sirkular sampai pada jarak jutaan km di sekitarnya. Para pengamat yang skeptis beranggapan kalau hal itu merupakan bayangan dari suatu tipuan mata namun bukan benar-benar sebuah gelombang.

Nah sekarang…. bisa dikatakan kebenaran itu terungkap. Tsunami Matahari itu benar-benar ada.

Tsunami Matahari yang disaksikan STEREO dari sudut yang berbeda. Kredit : STEREO/NASA

Pesawat ruang angkasa kembar, STEREO mengkonfirmasi kebenaran ini pada bulan Februari 2009 saat bintik matahari 11012 secara tak terduga meletus. Letusannya melemparkan milyaran ton awan gas (CME / coronal mass ejection) ke angkasa dan mengirim tsunami yang berpacu bergulung di permukaan matahari. STEREO berhasil merekam gelombang tersebut dari 2 posisi yang terpisah 90o sehingga para peneliti bisa mendapatkan gambaran yang lebih jelas dari kejadian tersebut.

Menurut Spiros Patourakos dari George Mason University, “Ini benar-benar sebuah gelombang. Bukan gelombang air tapi gelombang raksasa plasma panas an magnetisme.”

Secara teknis ia dinamai “mode cepat gelombang magnetohidrodinamil” atau gelombang MHD” . Yang dilihat STEREO itu memiliki ketinggian 100000 km dan bergerak dengan kecepatan 250 km/s memuat energi sebesar 2400 megaton TNT.  Bayangkan saja jika ini terjadi di Bumi.
Tsunami matahari ditemukan pada tahun 1997 oleh Solar and Heliospheric Observatory (SOHO). Pada bulan Mei tahun yang sama, ledakan CME terjadi dari area aktif pada permukaan matahari dan SOHO berhasil merekan kejadian ledakan saat itu. Menurut Joe Gurman dari Solar Physics Lab di Goddard Space Flight Center, saat itu mereka justru bertaya-tanya apakah itu sebuah gelombang atau sekedar bayangan dari ujung CME.
Sudut pandang tunggal yang dimiliki SOHO memang tidak cukup untuk mejawab pertanyaan yang ada. Tidak untuk gelombang yang pertama atau kejadian serupa yang terjadi di tahun-tahun berikutnya.

Pertanyaan itu tetap muncul sampai peluncuran STEREO di tahun 2006. Pada saat terjadinya erupsi bulan Februari 2009, STEREO-B sedang berada di atas lokasi ledakan sedangkan STEREO-A sedang berada pada sudut yang lain. Kondisi geometri yang sangat pas untuk memecahkan misteri yang ada bertahun-tahun.

Prominens yang berdansa. Kredit : NASA

Kondisi fisik gelombang telah terkonfirmasi melalui film pendek saat gelombang tersebut menabrak sesuatu. “Kami melihat gelombang itu dipantulkan oleh lobang korona (lobang magnetik pada atmosfer matahari) dan ada film menarik dari prominens matahari yang berosilaso setelah ia ditabrak oleh gelombang tsunami tersebut. ” kata Vourlidas dari NAVAL Research Lab di Washington DC.

Tsunami matahari ini tidak berbahaya bagi Bumi, namun sangat penting untuk dipelajari. Hasilnya dapat digunakan untuk mendiagnosa kondisi Matahari. Dengan melihat bagaimana si gelombang menyebar dan mlambungkan benda lain, kita bisa mengumpulkan informasi tentang atmosfer terendah di matahari.

Menurut Vourlidas, “gelombang tsunami juga dapat membantu dalam melakukan prakiraan cuaca angkasa. Seperti  tembakan yang tepat mengenai target, gelombang ini menandai area dimana erupsi atau letusan itu terjadi. Mengetahui lokasi ledakan akan sangat membantu kita untuk mengantisipasi jika suatu saat CME atau badai radiasi akan mencapai Bumi.”

Selain itu film yang disajika juga menarik setidaknya ini film yang berasal dari luar Bumi.

Sumber : Science@NASA

Seberapa jarangkah kehidupan di alam semesta ini? Inilah yang coba diangkat dan diteliti oleh para ahli dari berbagai bidang seperti biologi, geologi, fisika, astronomi maupun astrobiologi. Keberadaan kehidupan di Bumi menjadikan kita sebagai penghuninya mencoba mencari jawabannya. Mungkin salah satunya adalah uniknya hubungan Bumi – Matahari yang memberikan kesempatan bagi kehidupan untuk tumbuh dan berkembang. Lantas bagaimana dengan bintang lainnya? adakah hubungan serupa yang membawa pertumbuhan kehidupan?

Matahari yang kita lihat sehari-hari bak bola api raksasa yang seakan dapat menelan kita. Bola api yang menakutkan dengan berat 300000 kali berat Bumi. Ia memancarkan sejumlah besar energi dan melontarkan gumpalan plasma panas jutaan kilometer ke ruang angkasa. Radiasi yang sangat kuat dari sumber energi ini bisa sangat fatal bagi obyek lain yang ada di dekatnya. Tapi bagi Bumi, yang mengorbit pada jarak yang aman dari letupan-letupan yang bisa menghacurkan serta terhindar dari kondisi untuk bermandikan radiasi, Matahari justru menyediakan energi yang cukup untuk mempertahankan keberlangsungan kehidupan. Saat ini di usianya yang tak lagi muda yakni 4,5 milyar tahun, Matahari sudah jadi lebih tenang meninggalkan keliaran masa mudanya di belakang.

Kondisi Matahari dalam usia yang berbeda. Kredit : IAU / Guinan

Edward Guinan, professor astronomi di Villanova University di USA bersama rekannya telah mempelajari bintang seperti Matahari yang berada pada siklus kehidupan awal dan akhir sebagai jendela asal mula kehidupan di Bumi sekaligus indikator kehidupan yang mungkin muncul di suatu tempat di alam semesta. Penelitian yang dilakukan Edward mengungkapkan Matahari pada usia mudanya berotasi 10 kali lebih cepat (sekitar 4 milyar tahun lalu) dibanding rotasinya saat ini. Semakin cepat bintang berotasi maka kerja dinamo magnetik di inti bintang akan semakin keras sehingga terbentuk medan magnet yang kuat. Akibatnya Matahari muda ini memancarkan sinar X dan radiasi ultra ungu beberapa ratus kali lebih kuat dibanding saat ini.

Tim lainnya yang dipimpin Jean-Mathias Grießmeier dari ASTRON, Belanda, meneliti tipe lainya dari medan magnetik yang mengelilingi planet. Mereka menemukan keberadaan medan magnetik planetari memainkan peran yang sangat penting dalam menentukan potensi kehidupan di planet lain. Medan magnetik planetari ini berfungsi untuk melindungi planet dari efek badai partikel saat bintang melontarkan massanya dari korona dan serangan terus menerus dari partikel angin bintang.

Menurut Grießmeier “Medan magnet planetari sangat penting karena mereka dapat melindungi planet dari kedatangan partikel bermuatan sehingga dapat menjaga atmosfer planet agar tidak ditiup. Selain itu medan magnetik juga berperan sebagai pelindungterhadap sinar X berenergi tinggi. Kurangnya medan magnetik intrinsik di Mars bisa jadi merupakan penyebab Mars tidak memiliki atmosfer saat ini.”

Guinan juga menambahkan “Matahari tampaknya bukan bintang paling sempurna untuk munculnya kehidupan. Meskipun memang sulit untuk ditentang mengingat kesuksesan Matahari dalam menopang kehidupan di Bumi”.

Hasil penelitian Guinan justru menunjukkan kalau bintang yang dapat menopang planet yang pas untuk kehidupan selama 10 milyar tahun adalah katai oranye yang lebih kecil dan lambat dengan masa hidup lebih panjang dari Matahari yakni 20-40 milyar tahun. Bintang yang dikenal juga dengan sebutan bintang K ini merupakang bintang stabil dengan zona habitasi tetap berada di area yang sama selama 10 milyar tahun. Bintang ini juga 10 kali lebih banyak dari Matahari dan memiliki potensi habitat untuk tumbuhnya kehidupan dalam jangka waktu yang lebih panjang.

Tak hanya itu, Guinan juga menemukan Bumi bukan satu-satunya model planet dimana kehidupan bisa tumbuh berkembang. Planet yang 2 – 3 kali lebih masif dari Bumi dengan gravitasi yang lebih besar dapat menahan atmosfer dengan lebih baik. Selain itu planet-planet tipe ini memiliki inti cairan besi yang lebih besar sehingga medan magnetiknya juga lebih kuat dalam melindungi planet dari serbuan sinar kosmik. Planet yang lebih besar juga lebih lambat untuk mendingin dan mengatur perlindungan magnetiknya.

Penelitian lain juga datang dari Manfred Cuntz dari University of Texas, di Arlington, USA. Bersama rekan-rekannya, ia meneliti kerusakan serta efek radiasi ultra ungu dari Bintang pada molekul DNA. Dari penelitian ini, mereka mempelajari efek pada potensi lain bentuk kehidupan ekstraterrestrial berbasis karbon di zona habitasi disekeliling bintang lain.

Menurut Cuntz, “Kerusakan signifikan yang terkait dengan sinar ultraungu terjadi dari UV-C yang dihasilkan dalam jumlah besar di fotosfer bintang F yang lebih panas dan di kromosfer bintang oranye dingin tipe-K dan juga di bintang merah tipe-M.”

Matahari sendiri merupakan bintang menengah yang ada di kelas G dan berwarna kuning. Bisa jadi lingkungan sinar ultraungu dan sinar kosmik di sekeliling bintanglah yang menentukan tipe kehidupan seperti apa yang bisa muncul di sekelilingnya.

Rocco Mancinelli, astrobiologis dengan SETI-nya di USA, menyatakan saat kehidupan terbentuk di Bumi 3,5 milyar tahun lalu, ia harus bisa menahan serangan radiasi ultraungu dari Matahari selama 1 milyar tahun sebelum oksigen dilepaskan oleh kehidupan yang terbentuk dan membentuk lapisan pelindung ozon. Mancinelli juga mempelajari DNA untuk dapat menyelidiki strategi perlindungan terhadap sinar ultraungu yang berevolusi di masa awal terbentuknya kehidupan dan tetap berlangsung sampai saat ini.

Seandainya ada kehidupan di sistem planet lain, kehidupan itu juga harus berjuang terhadap radiasi dari bintang induknya. Ini dilakukan untuk memperbaiki sekaligus melindungi organisme dari kerusakan yang dapat ditimbulkan sinar ultraungu.

Radiasi ultraungu menurut Mancinelli merupakan mekanisme selesi dimana ketiga domain kehidupan yang ada saat ini memiliki strateg perlindungan yang sama terhadap sinar ultraungu, yakni perbaikan mekanisme DNA, perlindungan di air dan di bebatuan. Dan semua ini masih meninggalkan jejaknya sampai saat ini tidak tersapu di masa awal Bumi.

Sampai saat ini para peneliti memang belum mengetahui apakah kehdupan itu memang ada dimana-mana dan mudah ditemukan, namun Guinan menyimpulkan, “Periode kemampuan diamnya kehidupan di Bumi sudah hampir berakhir – dalam skala waktu kosmologi. Dalam setengah milyar sampai satu milyar tahun lagi, Matahari akan semakin cerlang dan makin menghangatkan Bumi. Pada kondisi ini air akan sulit untuk berada pada kondisi cair, sehingga Bumi pun akan mengalami efek “runaway greenhouse” kurang dari 2 milyar tahun.”.

Sumber : IAU

Seperti makhluk hidup, Matahari mempunyai suatu pola yang menyerupai kehidupan, disebut sebagai siklus Matahari. Hal tersebut ditandai dengan teramatinya bintik pada permukaan Matahari yang muncul dengan pola yang periodik. Semenjak Galileo mulai mengamati langit dengan teleskop, maka pengamatan pada Matahari menunjukkan adanya noktah hitam pada Matahari, yang kemudian dinamai sebagai bintik Matahari.

Pada pertengahan 1800-an, seorang astronom Jerman, Heinrich Schwabe menemukan adanya pola kemunculan bintik Matahari tersebut, dan disebut sebagai siklus bintik Matahari, dan siklus bintik Matahari tersebut yang kemudian dikenal saat ini sebagai siklus Matahari. Bintik Matahari tersebut adalah pulau-pulau magnetik pada permukaan Matahari, dan merupakan sumber dari berbagai aktivitas Matahari, dengan ukuran bisa melebihi ukuran sebuah planet, dan bintik Matahari selalu berubah, dari muncul, membesar dan akhirnya menghilang.

Mengikuti pola normal, maka pada masa sekarang kita akan memasuki siklus 24 dari siklus Matahari yang tercatat:

Prediksi bintik Matahari. Kredit: NASA

Tetapi, ternyata sampai saat ini, ada kecenderungan bahwa kita masih berada pada fase yang sangat tenang dari Matahari. Apakah yang sebenarnya yang terjadi? Telah banyak penelitian dilakukan untuk memberikan jawab tentang siklus 24,

Prediksi kekuatan siklus Matahari ke-24. Kredit : NASA

Seperti gambar yang dikenal sebagai ‘Piano Plot’ tersebut, yang menggambarkan berbagai studi tentang siklus 24 Matahari, sumbu-x menggambarkan berbagai riset dengan warna menggambarkan model yang dipergunakan, sementara sumbu-y menggambarkan bilangan sunspot rerata-tahunan untuk siklus 24.

Semua kemungkinan tersebut adalah hasil dari berbagai penelitian yang berakar dari satu permasalahan: Manusia masih belum benar-benar memahami proses fisis dari siklus bintik Matahari.

Jadi kalau sudah begini, apakah memang pada 2012 pasti terjadi maksimum Matahari? Semuanya adalah wacana ilmiah yang masih harus dipelajari dan dibuktikan.

disarikan dari : cosmic diary

Pertanyaan yang muncul, haruskah kita khawatir?

Flare Matahari penyebab kiamat tahun 2012

Menurut salah satu teori kiamat, yakni Prediksi Suku Maya, dunia akan berakhir tahun 2012 dan skenario yang dibuat memang berdasarkan hal-hal ilmiah. Nah, siklus 11 tahunan Matahari yang akan terjadi di tahun 2012 tentunya kemudian dikaitkan dengan siklus kalender suku Maya yang dianggap berakhir tahun 2012.

Apakah suku Maya sudah demikian maju di masa itu sampai mereka bisa memahami siklus magnetik yang berganti kutub setiap dekade? ataukah karena ada nubuat tentang hari penghakiman yang melibatkan api dll? Jadi apakah ini berarti manusia akan terpanggang oleh Matahari pada tanggal 21 Desember 2012?

Bagi para penggemar teori kiamat 2012, kemungkinan Matahari meletus dan merusak Bumi sangatlah menarik. tapi apa yang sebenarnya terjadi dengan Bumi saat terjadinya siklus tersebut?

Di tahun 2012, ketika Matahari mendekati maksimum, Bumi akan tetap aman, dan terlindungi walau tidak demikian dengan beberapa satelit.

Bumi telah berevolusi dalam lingkungan radioaktif tinggi, dan Matahari secara konstan melepaskan partikel berenergi tinggi dari permukaannya yang didominasi medan magnet sebagai angin Matahari.  Sepanjang solar maksimum (saat Matahari berada pada fasa yang sangat aktif), Bumi bisa jadi harus menerima limpahan energi ledakan dari Matahari yang 100 milyar kali lebih kuat dibanding bom atom Hiroshima. Ledakan inilah yang dikenal sebagai solar flare dan efeknya memang diketahui akan mempengaruhi Bumi.

Siklus Matahari

Siklus Matahari saat minimum dan maksimum. Kredit : NASA

Dalam aktvitasnya dari waktu ke waktu, Matahari memiliki siklus alam dengan periode sekitar 11 tahun. Sepanjang hidup siklus ini, garis medan magnet Matahari akan ditarik ke sekeliling Matahari oleh rotasi differensial ekuator Matahari. Ini artinya ekuator berputar lebih cepat dibanding kutub magnet. Jika diteruskan, plasma Matahari akan menarik garis medan magnet disekeliling Matahari dan menyebabkan terjadinya terkanan yang memicu terbentuknya energi. Saat energi magnet meningkat, kekakuan dalam flux magnetik terbentuk dan memaksa mereka ke bagian permukaan. Kekakuan inilah yang dikenal sebagai lingkaran korona yang semakin sering terjadi ketika periode aktivitas Matahari sedang tinggi.Disinilah tempat dimana bintik matahari muncul.

Saat lingkar korona terus menerus muncul di permukaan, bintik matahari juga ikut muncul di lokasi yang jadi jejak lingkar korona. Lingkar Korona memilki efek untuk menggeser lapisan permukaan terpanas Matahari (fotosfer dan kromosfer) dan menonjolkan area konveksi yang lebih dingin. Saat energi magnetik terbentuk, maka akan semakin banyak flux magnetik yang mengalami gaya bersama. Pada saat tersebut terjadilah fenomena yang dikenal sebagai magnetic reconnection. Magnetic reconection adalah proses ketika berbagai sumber magnetik saling terhubung satu sama lainnya, mengubah pola konektivitas mereka terhadap sumber.

Magnetik reconnection merupakan pemicu terjadinya flare Matahari (letupan matahari) dalam berbagai ukuran. Flare yang sudah diketahui dari ukuran nanoflare sampai ke flare kelas-X menunjukan kalau letupan yang terjadi merupakan kejadian yang sangat kuat. Letupan terbesar yang pernah diketahui memiliki kekuatan 100 milyar ledakan bom atom. Namun ledakan itu tidak terjadi di Bumi melainkan di area dekat permukaan Matahari yang jauhnya 100 juta SA. Bisa dilihat Bumi berada jauh dari ledakan tersebut.

Saat garis medan magnetik Matahari melepas sejumlah besar energi, plasma Matahari akan mengalami percepatan dan dibatasi dalam lingkungan magnetik. Plasma Matahari merupakan partikel superpanas seperti proton, elektron, dan beberapa elemen ringan seperti inti helium. Saat plasma berinteraksi, sinar-X akan terbentuk jika berada pada kondisi yang pas dan bremsstrahlung memungkinkan untuk terjadi. Bremsstrahlung terjadi saat partikel bermuatan saling berinteraksi dan menghasilkan pancaran sinar X. Kejadian inilah yang memungkinkan terbentuknya flare (letupan) sinar-X.

Permasaahan Sinar-X dari Flare Matahari

Flare matahari saat terlihat bulan November 2003. kredit : NASA

Saat letupan atau ledakan sinar X terjadi, kita tidak akan mendapat banyak peringatan karena sinar-X akan bergerak sangat cepat pada kecepatan cahaya. Sinar-X dari flare (letupan) kelas-X akan mencapai Bumi dalam waktu 8 menit. Saat sinar-X mencapai atmosfer, lapisan terluar yakni ionosfer akan menyerapnya. Ionosfer sendiri merupakan lapisan bermuatan tinggi yang memiliki lingkungan sangat reaktif terisi oleh ion seperti inti atom, dan elektron bebas.

Sepanjang terjadinya peningkatan aktivitas matahari seperti ledakan, laju ionisasi antara sinar-X da gas atmosfer akan meningkat di lapisan ionosfer D dan E. Juga  secara tiba-tiba akan terjadi produksi gelombang elektron di lapisan tesebut yang mengakibatkan interferensi lintasan gelombang radio di atmosfer, penyerapan sinyal radio gelombang pendek (dalam rentang frekuensi tinggi), dan juga kemungkinan terputusnya komunikasi global. Kejadian inilah yang dikenal sebagai “Sudden Ionospferic Disturbance” (SID) yang akan jadi hal biasa saat peningkatan asktivitas Matahari terjadi. Yang menarik, peningkatan kerapatan elektron saat SID akan meningkatkan perambatan radio pada frekuensi sangat rendah (Very Low Frequency / VLF). VLF merupakan fenomena yang dipergunakan para peneliti untuk mengukur intensitas sinar-X yang datang dari Matahari.

Semburan Massa Korona

Coronal Mass Ejection / CME. kredit : NASA

Pancaran sinar-X dari flare Matahari hanyalah sebagian cerita. Karena jika kondisinya tepat, bisa jadi akan terbentuk coronal mass ejection (CME) atau semburan massa korona  di tempat terjadinya letusan (flare).

Pergerakan CME akan lebih lambat dibanding perambatan sinar-X, namun efek global yang terjadi pada Bumi akan membawa banyak masalah. CME  tidak akan bergerak dengan kecepatan cahaya, namun tetap saja ia akan bergerak sangat cepat sekitar 3,2 juta km/jam yang artinya semburan dapat mencapai kita dalam hitungan jam.

Untuk mendapatkan peringatan dini, ada beberapa wahana ruang angkasa yang berada di antara Bumi dan Matahari, tepatnya pada titik Langrangian Bumi-Matahari (L₁) dengan sensor yang dapat mengukur energi dan intensitas angin matahari. Jika CME melewati lokasi wahana tersebut, partikel berenergi dan  interplanetary magnetic field (IMF) atau medan magnet antar planet  akan dapat diukur secara langsung.

Beberapa misi yang ada di L₁ antara lain, Advanced Composition Explorer (ACE) yang akan memberikan peringatan setidaknya 1 jam sebelum CME mendekati Bumi.  ACE akan bekerjasama dengan Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) dan the Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO) untuk menelusuri jejak CME dari lapisan korona terendah sampai saat CME memasuki ruang antar planet melalui titik L₁ menuju Bumi.

Jadi apa yang akan terjadi jika CME mencapai Bumi? Jika CME mencapai Bumi, apa yang akan terjadi bergantung pada IMF dari Matahari dan medan geomagnetik Bumi (magnetosfer). Jika medan magnetik sejajar dengan titik kutub pada arah yang sama, besar kemungkinan CME akan ditolak oleh magnetosfer. Jika ini terjadi, CME akan melewati Bumi dan memberi tekanan dan kerusakan pada magnetosfer, namun tak akan membuat kerusakan di Bumi.

Jika seandainya garis medan magnetik berada pada kofigurasi yang tidak paralel (kutub magnet berada pada arah yang berbeda), maka akan terjadi magnetic reconnection pada bagian tepi magnetosfer.  Pada titik ini, IMF dan magnetosfer akan bersatu dan pada akhirnya akan menghubungkan medan magnet Bumi dengan Matahari. Yang akan terlihat adalah salah stau kejadian paling menakjubkan : Aurora.

Satelit Dalam Bahaya
Saat medan magnet CME terhubung dengan Bumi, partikel energi tinggi akan masuk ke magnetosfer. Dan akibat tekanan dari angin mataharai, medan magnetik Matahari akan membungkus Bumi dan menjalar dari belakang Bumi. Partikel yang terinjeksi di siang hari akan disalurkan ke area kutub Bumi. Di sana, partikel-partikel tersebut akan berinteraksi dengan atmosfer dan menghasilkan cahaya sebagai aurora. Pada saat kejadian tersebut, sabuk Van Alen akan bermuatan super, dan menciptakan area yang berbahaya disekeliling Bumi bagi astronot  atau satelit yang tidak dilindungi. Tak hanya itu, ancaman lain datang dari atmosfer yang mengembang yakni satelit akan mati dan tak berfungsi.

Seperti yang sudah diduga, saat Matahari menghantam Bumi dengan sinar-X dan CME maka akan terjadi pemanasan dan pengembangan atmosfer secara global yang bisa jadi akan mencapai ketinggian dimana satelit berada. Jika dibiarkan begitu saja, maka efek aerobreaking akan menyebabkan satelit melambat dan jatuh. Aerobreaking merupakan manuver pesawat ruang angkasa yang digunakan untuk memperlambat wahana ruang angkasa saat memasuki orbit planet lain. Namun efek yang merugikan akan terjadi pada satelit yang mengorbit Bumi jika satelit itu mengalami perlambatan, karena ia akan kembali memasuki atmosfer Bumi.

Efeknya Pasti Dirasakan di Bumi
Satelit memang berada di garis depan ketika partikel berenergi memasuki atmosfer secara tiba-tiba. Namun bukan berarti kita tidak merasakan efeknya. Manusia akan tetap merasakan efek membahayakan dari kejadian tersebut. Akibat aktivitas sinar-X dan elektron di ionosfer, komunikasi akan terganggu. Selain itu pada area di ketinggian, akan terbentuk arus listrik yang disebut elektrojet. Elektrojet terbentuk pada ionosfer saat partikel-partikel ini memasuki atmosfer Bumi. Nah, dengan arus listrik, muncul juga medan magnet. Walau bergantung pada intensitas badai Matahari, namun arus yang sampai ke Bumi dapat menyebabkan terjadinya kelebihan muatan pada jaringan listik di dunia. Pada tahun 1989, 6 juta jiwa di Quebec, Canada,  mengalami putusnya pasokan listrik akibat peningkatan aktivitas Matahari. Saat itu, Quebec lumpuh selama 9 jam.

Bisakah Matahari Menghasilkan Ledakan Pembunuh?
Jawaban paling singkat adalah : Tidak.

Flare pada bintang.Kredit : NASA

Namun untuk tidak menimbulkan pertanyaan lagi, mari kita telaah kenapa flare Matahari tidak akan membunuh manusia di Bumi. Letusan yang terjadi itu memang akan memberi dampak seperti kerusakan satelit, melukai astronot yang tidak memakai pelindung dan menyebabkan si astronot tak sadar, namun flare itu sendiri tidak cukup kuat untuk menghancurkan Bumi. Dan pastinya tidak akan terjadi di tahun 2012.

Di masa depan, bencana itu bisa jadi datang ketika Matahari kehabisan bahan bakar dan mengembang sebagai bintang raksasa merah. Saat itulah zaman kehancuran bagi kehidupan di Bumi akan dimulai. Tapi untuk tiba di masa itu.. kita masih harus menunggu milyaran tahun lagi.

Memang tak dapat dipungkiri kalau ada kemungkinan serangkaian CME dan ledakan sinar-X akan menghantam Bumi namun tak ada satupun yang cukup kuat untuk menghancurkan magnetosfer, ionosfer dan atmosfer tebal yang ada di bawahnya.

Flare pembunuh pernah diamati di bintang lain. Tahun 2006, observatorium Swift milik NASA melihat flare bintang terbesar yang jauhnya 135 tahun cahaya. Diperkirakan energi yang dilepas sekitar 20 juta milyar bom atom. Flare II Pegasi tentunya akan menyapu bersih kehidupan di Bumi seandainya Matahari melepaskan sinar-X dengan kekuatan yang sama.  Tapi Matahari bukan II Pegasi.

II Pegasi merupakan bintang raksasa merah yang ganas. Ia memiliki bintang pasngan yang berada pada orbit yang sangat dekat. Diyakini, interaksi gravitasi diantara keduanya dan fakta kalau II Pegasi merupakan bintang raksasa merah yang jadi alasan munculnya flare berenergi tinggi tersebut.

Para penggemar teori kiamat 2012 memang memberi kemungkinan bahwa sumber kehancuran Bumi adalah Matahari. Sayangnya fakta menyatakan kalau Matahari adalah bintang yang sangat stabil. Ia tidak memiliki pasangan, dan ia juga memiliki siklus yang dapat diprediksikan (11 tahun). Selain itu tak ada bukti kalau Matahari pernah berkontribusi dalam kehancuran massal yang terjadi di masa lalu melalui flare yang mengarah ke Bumi. Flare Matahari terbesar yang pernah diamati terjadi tahun 1859 dan sampai saat ini kehidupan masih terus berlangsung.

Menjelang siklus ke-24 dari Matahari dikisaran tahun 2012, para fisikawan cukup terkaget-kaget dengan minimnya aktivitas Matahari. Bahkan sempat dispekulasikan kalau siklus ke-24 nanti akan mnjadi Maunder minimum lainnya dan “zaman es kecil”. Maunder minimum adalah masa di tahun 1645 -1715 ketika bintik matahari sangat jarang ditemukan. Tentunya jika ini terjadi maka akan kontras dengan prediksi NASA bahwa tahun 2012 akan kaya dengan aktivitas.

Dengan demikian, bisa dikatakan kita masih jauh dari prediksi terjadinya flare Matahari. Bahkan meskipun aktivitas Matahari mencapai maksimum dan terjadi flare yang besar, tetap tidak akan memusnahkan Bumi. Satelit akan rusak dan terjadi kerusakan sekunder pada alat komunikasi dan juga pada pembangkit listrik akibat elektrojet. Namun tak akan ada yang ekstrim.

sumber : Universe Today

Suasana pengamatan GMC2009 di UNILA. kredit: ivie

Setelah mengawali tahun 2009 dengan Dawn of IYA di Ciwalk, langitselatan kembali mengadakan acara pengamatan matahari di Lampung. Ekspedisi dibuat melintasi Jawa menuju provinsi Lampung untuk melaksanakan pengamatan Gerhana Matahari Cincin 26 Januari 2006. Kesempatan langka ini tak hanya diisi dengan pengamatan, namun juga pelaksanaan Studium Generale dan Workshop tentang Gerhana Matahari di beberapa tempat.

Rangkaian ekspedisi ini dimulai pada hari Jumat, 23 januari 2009 di LBPP LIA Lampung, dengan perkenalan Gerhana Matahari dan cara pengamatannya. Selain di LIA, dalam ekspedisi ini langitselatan bekerja sama dengan HIMAFI UNILA untuk mengadakan studium generale tentang Gerhana untuk guru dan siswa pada tgl 26 Januari 2009 pukul 09.00 WIB, yang dilanjutkan dengan acara pengamatan Gerhana Matahari Cincin (GMC) di lapangan sepakbola UNILA dan diakhiri dengan star party pada malam harinya. Studium generale yang dilaksanakan secara paralel di UNILA ini menarik perhatian banyak siswa dan guru yang hadir untuk lebih mengenal fenomena alam yang terjadi di sekeliling mereka.

Mengamati matahari secara aman dengan filter matahari. Kredit : ivie

Bersamaan dengan acara di UNILA, tanggal 26 Januari 2009, tim kecil lain dari langitselatan melakukan perkenalan astronomi, tentang Tata Surya, Gerhana, dan Teleskop kepada siswa tk di dusun Trimukti, desa Karang Rejo yang berada jauh dari kota Bandar Lampung. Jarak tempuh 2,5 jam tidak memupus semangat tim LS untuk menyambangi dan memperkenalkan astronomi pada penduduk di desa tersebut. Antusias dan keingintahuan yang hadir dalam acara tersebut menunjukkan betapa hausnya masyarakat akan pengetahuan, meskipun ada kendala yang merintangi mereka untuk mendapatkan akses pengetahuan tersebut. Di sini, tim langitselatan membangun awareness astronomi pada masyarakat setempat. Sebelum kembali ke UNILA, tim langitselatan mengajarkan cara pengamatan Gerhana Matahari yang aman dan memberikan beberapa buah kacamata gerhana yang dilapisi filter matahari untuk masyarakat setempat.

GMC dari UNILA Lampung. kredit : tupang

Sore harinya, di UNILA, pengamatan Gerhana Matahari Cincin dihadiri guru, siswa, dosen, mahasiswa, wartawan, fotografer dan masyarakat setempat. Walau sempat terhalang awan beberapa kali, namun secara umum dapat dikatakan, pengamatan Gerhana Matahari Cincin berjalan lancar, mulai dari kontak pertama saat Bulan memasuki piringan Matahari hingga Bulan mulai meninggalkan Matahari. Puncak gerhana saat piringan Bulan menutupi piringan Matahari dan menyisakan bentuk cincin dapat diamati dengan baik dari lapangan bola UNILA. Sayangnya, kontak akhir dari Gerhana Matahari Cincin saat piringan bulan meninggalkan piringan Matahari tak lagi dapat dilihat karena terhalang awan. Malam harinya, meskipun hujan, star party yang akan diadakan tidak dibatalkan begitu saja. Acara diganti dengan perkenalan software dan instrumen astronomi kepada peserta. Pada tanggal 26 Januari 2009, bersamaan dengan acara pengamatan gerhana, tim langitselatan untuk pertama kalinya mengadakan gathering dengan anggota forum langitselatan di Lampung.

Proses Gerhana Matahari Cincin di Lampung. kredit : Jeff Teng

Dari rekan-rekan di dusun Trimukti, tim langitselatan mendapat laporan jika Gerhana Matahari Cincin dapat diamati dengan baik oleh para siswa dan warga secara bergantian, mulai dari awal Gerhana sampai akhirnya ketika bulan meninggalkan piringan Matahari.

Sebagian tim LS yang tengah beristirahat seusai pengamatan. kredit : ls

Tim pengamat GMC dari langitselatan. kredit: Jeff Teng

Sketsa gerhana Matahari. Sumber: en.wikipedia.org

Namun, tidak semua orang di Bumi dapat melihat fase total atau cincin setiap kali gerhana Matahari total atau cincin itu terjadi. Hanya sebagian kecil penduduk Bumi yang dapat melihatnya. Sementara, kebanyakan orang hanya dapat melihat gerhana Matahari sebagian saja (C).

Lintasan Gerhana
Hari Senin tanggal 26 Januari 2009 nanti, kita yang berada di Indonesia beruntung karena mendapat kesempatan untuk menyaksikan peristiwa gerhana Matahari. Beberapa wilayah Indonesia bahkan dilewati oleh jalur gerhana Matahari cincin (lihat gambar di bawah). Jalur tersebut diketahui akan melintasi bagian selatan pulau Sumatera (Lampung dan sekitarnya), bagian barat pulau Jawa (Cilegon, Serang, Anyer, dan sekitarnya), dan bagian tengah pulau Kalimantan. Sedangkan, pengamat di wilayah Indonesia lainnya hanya bisa menyaksikan gerhana Matahari sebagian. Jadi, jika Anda ingin menyaksikan GMC, silakan datang ke tempat-tempat tersebut.

GMC 26 Januari 2009. Sumber:NASA Eclipse Web Site

Lalu, kapan tepatnya peristiwa GMC itu berlangsung? Proses GMC itu akan diawali dengan tertutupnya piringan Matahari oleh Bulan pada pukul 15.21 WIB. Kemudian, Matahari akan berubah menjadi bentuk sabit hingga akhirnya seluruh piringan Bulan sudah berada di dalam piringan Matahari. Inilah yang disebut dengan puncak GMC, yang akan terjadi pada pukul 16.40 WIB. Kita akan melihat Matahari berbentuk cincin selama sekitar 6 menit. Setelah itu, Bulan mulai keluar dari piringan Matahari hingga pada pukul 17.52 WIB Bulan sudah benar-benar meninggalkan piringan Matahari sebagai tanda bahwa peristiwa GMC ini sudah berakhir. Jadi, dari perhitungan di atas, berarti waktu yang kita miliki untuk melihat Bulan menutupi Matahari adalah sekitar 90 menit.

Simulasi di atas berlaku untuk pengamat yang berada di bagian selatan pulau Sumatera. Untuk di kota Semarang, Gerhana Matahari Sebagian akan mulai sekitar pukul 15.23 dan berakhir pada pukul 17.48 WIB. Animasi kenampakan kedua gerhana tersebut saya sertakan di bawah. Animasi ini dibuat dengan program Cartes du Ciel 2.76.

Ilustrasi GMC dari bagian selatan pulau Sumatera

Ilustrasi GMC dari Semarang

Bagaimana dengan kenampakan dan waktu gerhana untuk daerah lain? Silakan lihat datanya di halaman ini. Data gerhana untuk beberapa daerah di Indonesia dan daerah-daerah di seluruh dunia ada di sini, lengkap dengan animasi dan ilustrasi kenampakan gerhananya.

Bagaimana, apakah Anda tertarik untuk melakukan pengamatan gerhana ini? Untuk itu, Anda harus mempersiapkannya dengan baik. Berikut akan saya jelaskan 3 hal penting yang harus diperhatikan dalam mempersiapkan pengamatan.

1. Cara pengamatan
Anda harus tahu cara yang aman dalam melakukan pengamatan Matahari. Pengamatan Matahari (gerhana atau tidak) tidak bisa dilakukan sembarangan. Karena energi yang dipancarkan Matahari begitu besar, mata kita dapat menjadi rusak (temporer atau bahkan kebutaan permanen) jika kita melihat Matahari secara langsung (mata telanjang) ataupun dengan alat bantu optik (teleskop, binokular, atau kamera). Setidaknya ada empat cara aman untuk mengamati Matahari, baik dalam keadaan gerhana atupun tidak. Silakan tentukan cara mana yang menurut Anda bisa Anda lakukan.

Pertama, melihat citra Matahari yang diproyeksikan ke kertas dari kamera lubang jarum (pinhole camera). Kamera ini bisa diciptakan sendiri dengan mudah dan murah dari benda-benda di sekitar kita (contohnya dapat dilihat di sini).

Kedua, melihat citra Matahari yang diproyeksikan dari teleskop atau binokular. Cara ini juga murah dan sederhana untuk dilakukan jika kita memiliki dan ingin menggunakan alat bantu optik (misalnya teleskop) untuk mengamati Matahari. Lihat gambar berikut sebagai ilustrasinya.

Ketiga, melakukan pengamatan dengan teleskop atau binokular yang dillengkapi dengan filter Matahari khusus yang berguna untuk mengurangi intensitas cahaya Matahari yang masuk ke teleskop atau binokular. Filter ini tersedia di toko-toko penjual peralatan astronomi yang sudah ada beberapa di Indonesia.

Keempat, kita bisa membuat filter Matahari sederhana (lihat halaman ini untuk melihat cara pembuatannya). Tapi, filter tersebut bukan untuk pengamatan dengan alat bantu optik seperti teleskop, binokular, atau kamera foto. Hanya untuk pengamatan dengan mata telanjang saja.

2. Lokasi pengamatan
Jika Anda sudah siap dengan peralatannya, tentukan lokasi yang akan Anda datangi untuk melakukan pengamatan. Jika Anda ingin mengamati GMC namun Anda tidak tinggal di daerah yang dilewati, tentunya Anda harus menyiapkan akomodasinya (transportasi dan penginapan) seawal mungkin. Ingat, GMC ini mungkin akan mengundang perhatian banyak orang dari seluruh dunia karena Indonesia adalah lokasi yang strategis. Ketidaknyamanan akibat kurang siapnya akomodasi sebaiknya tidak terjadi agar tidak menghambat Anda dalam melakukan pengamatan GMC.

Hal penting lainnya yang masih berkaitan dengan lokasi untuk melakukan pengamatan adalah lokasi tersebut harus memiliki langit sebelah barat yang bebas halangan (dari gedung, pohon, pegunungan, atau lainnya), karena gerhana nanti akan berlangsung di langit sebelah barat. Jika bisa, survey lokasi pengamatan sebelum hari-H akan memudahkan Anda dalam melakukan pengamatan nantinya.

3. Cuaca
Satu hal yang terpenting untuk diperhatikan di hari-H adalah masalah cuaca. Keberhasilan pengamatan gerhana nanti memang sangat bergantung pada cuaca lokasi. Namun, kita tidak bisa berharap bahwa cuaca akan baik pada saat gerhana berlangsung. Jadi, yang bisa kita lakukan adalah mempersiapkan diri untuk menghadapi kemungkinan terburuk, yaitu saat turun hujan deras. Peralatan yang kita bawa harus bebas dari risiko basah terkena hujan. Lengkapi bawaan kita dengan sejumlah tas plastik besar (trash bag) sebagai antisipasi darurat kala hujan turun tiba-tiba.

Itu tadi langkah-langkah persiapan untuk Anda. Semoga rencana Anda bisa berjalan lancar dengan melakukan persiapan yang saya berikan itu. Bagaimana dengan rencana pengamatan saya? Kemungkinan besar, saya akan melakukan pengamatan gerhana ini di Semarang. Namun, belum ada kepastian masalah lokasinya, karena saya masih menunggu jawaban dari beberapa pihak yang memiliki teleskop di Semarang. Apabila Anda ingin melakukan pengamatan bersama dengan saya, silakan hubungi saya melalui email hanief[dot]trihantoro[at]yahoo[dot]com, atau silakan lihat diskusinya di mailing list astronomi_semarang di yahoogroups .

Terakhir, sekali lagi saya ingatkan: JANGAN SEKALIPUN MENGAMATI MATAHARI TANPA FILTER PENAPIS CAHAYA MATAHARI, BAIK MEMAKAI MATA TELANJANG, TELESKOP, ATAU ALAT BANTU OPTIK LAINNYA, KARENA AKAN MERUSAK DAN BAHKAN MEMBUTAKAN MATA ANDA. Selamat melakukan pengamatan!

Artikel ini juga dapat dilihat di Weblog Astronomi Berbahasa Indonesia