Pada postingan ini saya akan membahas seputar aurora diperuntukan sebagai tugas Matematika dan ilmu alamiah dasar. Manusia dalam perkembangan hidupnya mengalami anehnya fenomena alam seperti salah satunya aurora. Dalam penelitiannya aurora mengalami banyak komentar seperti mitos – mitos yang berkembang.
·
Aurora merupakan salah satu kejaiban alam yang
diberikan oleh Tuhan dan dapat dibuktikan secara ilmiah keberadaannya. Telah
muncul berbagai macam mitos dari zaman dahulu di saat para pendahulu mencoba
menafsir keajaiban alam yang terjadi di bumi. Namun, seiring dengan
berkembangnya Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK), dewasa ini para ahli
dapat meretas mitos-mitos tersebut dalam penjabarannya secara ilmiah. Sehingga
membuat mitos yang terkadang menyesatkan dapat ditinggalkan masyarakat
terdidik. Oleh karena itu, penulis tertarik untuk menyanggah mitos tentang
aurora yang mengatakan bahwa cahaya yang dihasilkan adalah cahaya milik dewa
fajar dalam mitos Yunani karena secara ilmiah itu adalah mustahil. Semoga postingan ini bermanfaat.
Pengertian Aurora
·
Aurora adalah fenomena alam yang menyerupai pancaran cahaya yang menyala-nyala
pada lapisan ionosfer dari sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara
medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang
dipancarkan oleh Matahari (angin surya).
·
Aurora adalah fenomena pancaran cahaya yang
menyala-nyala pada lapisan ionosfer dari sebuah planet akibat dari interaksi
antara medan magnet dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh matahari.
Di bumi aurora terdapat pada daerah Kutub utara dan kutub selatan dimana medan
magnetnya paling besar.yaitu aurora borealis pada kutub utara dan aurora
austrialis pada selatan.
·
Di bumi, aurora terjadi di daerah di sekitar kutub
Utara dan kutub Selatan magnetiknya. Aurora yang terjadi di daerah sebelah
Utara dikenal dengan namaAurora Borealis (IPA /ɔˈɹɔɹə bɔɹiˈælɪs/), yang dinamai
bersempena Dewi Fajar Rom, Aurora, dan nama Yunani untuk angin utara, Boreas.
Ini karena di Eropa, aurora sering terlihat kemerah-merahan di ufuk utara
seolah-olah Matahari akan terbit dari arah tersebut. Aurora borealis
selalu terjadi di antara September dan Oktober dan Maret dan April. Fenomena
aurora di sebelah Selatan yang dikenal dengan Aurora Australis mempunyai sifat-sifat yang serupa.Tapi kadang-kadang aurora muncul di
puncak gunung di iklim tropis.
·
Kemunculan aurora di angkasa kawasan Kutub Utara selalu mengundang decak
kagum. Misteri mengenai sumber energi penyebab cahaya spektakuler itu kini
terkuak. Satelit-satelit NASA telah menemukan semacam tali magnetik raksasa
yang menghubungkan atmosfer bumi dan matahari. Tali magnetik itulah yang
menyalurkan energi matahari sehingga tercipta aurora. Tali magnetik adalah
medan magnet yang terjalin seperti tali tambang. Wahana antariksa sebelum ini
sudah mengetahui keberadaan tali magnetik itu sekilas, namun belum ada yang
berhasil memetakan strukturnya. Di Eropa, aurora sering terlihat
kemerah-merahan di ufuk utara seolah-olah matahari akan terbit dari arah
tersebut. Aurora borealis selalu terjadi di antara September dan Oktober dan
Maret dan April. Fenomena aurora di sebelah Selatan yang dikenal dengan Aurora
Australis mempunyai sifat-sifat yang serupa.Tapi kadang-kadang aurora muncul di
puncak gunung di iklim tropis.
Macam Aurora
Aurora terjadi pada belahan bumi kutub
utara dan kutub selatan yang memiliki perbedaan, seperti berikut :
1. Aurora Borealis
Borealis adalah
kata Yunani untuk angin utara. Pada bagian belahan bumi utara, gejala alam
yang sama ini disebut sebagai Northern Lights atau aurora borealis. Aurora
Northern Lights hanya dapat dilihat pada wilayah Lingkaran Arktik, di sebelah
utara Kanada, Alaska, Rusia, dan Skandinavia. Pada belahan bumi
bagian bumu utara, Aurora Baroealis terjadi seringkali terlihat dengan warna
kemerahan di ufuk utara. Seolah-olah menunjukkan matahari akan terbit dari
bagian itu. Aurora Borealis kerap kali terjadi pada waktu tertentu pada bulan
September dan Oktober, kemudian antara bulan Maret dan April
2. Aura Australis
Pada aurora
Australis mendapatkan namanya yang disesuaikan dengan dewa fajar Romawi,
Aurora, yang juga merupakan kata Latin untuk fajar. Kemudian Australis
berasal dari bahasa Latin yang berarti Selatan, sedangkan Aurora
Australis secara harfiah berarti fajar, atau cahaya selatan. Aurora
Australis yang terjadi pada belahan bumi bagian selatan (Antartika) yang
memiliki sifat yang hampir sama dengan Aurora Borealis. Namun Aurora Australis
kadang-kadang mulai tampak pada puncak gunung iklim tropis, contohnya pada gunung tertinggi di
Indonesia.
Proses Terjadinya Aurora
Fenomena Aurora terjadi karena tumbukan
atom-atom yang mengenai partikel-partikel yang memiliki muatan, terutama
elektron dan proton yang berasal dari Matahari. Partikel-partikel ini, kemudian
terlempar dengan kecepatan tinggi yang lebih dari 500 mil per detik, kemudian
terhisap oleh medan magnet Bumi yang berada di sekitar kutub utara dan selatan.
Pada bagian
penting mengenai aurora ini bisa terbentuk yakni karena “angin Matahari” yaitu
sebuah aliran partikel yang berasal dari Matahari. Angin Matahari tersebut
membuat pergerakan sejumlah besar partikel listrik di atmosfer (sabuk Van
Allen) .Energi inilah yang kemudian mempercepat gerak partikel sampai ke
atmosfer yang kemudian akan bertabrakan dengan berbagai gas. Lalu menghasilkan
warna-warna yang bergerak di angkasa.
Proses terjadinya aurora menimbulkan cahaya
berwarna yang merupakan hasil dari partikel dan atom berbeda yang mengalami
benturan. Perbedaan warna-wanBeberapa warna yang dihasilkan karena fenomena
aurora, yaitu :
- Aurora hijau – Hal ini terjadi akibat benturan partikel elektron dengan molekul nitrogen.
- Aurora merah – akibat terjadinya benturan antara partikel elektron dengan atom oksigen.
- Aurora hijau dan kuning – Terjadi karena partikel dengan muatan bertabrakan dengan oksigen.
- Aurora biru – Ketika terjadi tabrakan antara partikel dengan nitrogen.
Jika
diuraikan dengan kata-kata, keindahan langit memang tidak akan pernah ada
habisnya. Sungguh Maha Besar bagi Dia yang menciptakan langit dengan segala
isinya.Kali ini kita akan
bersama-sama menguraikan rasa penasaran tentang cahaya yang berpendar luar
biasa anggun dalam dinginnya atmosfer lintang tinggi. Kemilau cahayanya yang
terang menyerupai fajar di pagi hari, mampu menimbulkan mitos di kalangan
Bangsa Yunani. Mereka menyebut pendar cahaya itu sebagai kehadiran Sang Dewa
Fajar. Namun demikian, seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, mitos Dewa
Fajar itu telah tersisihkan dengan nama Aurora.
- Aurora merupakan pancaran cahaya pada langit daerah lintang tinggi, sebagai akibat atas pembelokan partikel angin matahari oleh magnetosfer ke arah kutub, serta adanya reaksi dengan molekul-molekul atmosfer.
- Matahari, atau Bintang merah yang menjadi pusat orbit planet-planet wilayah tatasurya ternyata hanyalah satu diantara milyaran bintang lainnya di galaksi bimasakti. Pada inti pusatnya, ia memiliki suhu 14 juta kelvin dengan tekanan 100 milyar kali lipat tekanan atmosfer di bumi. Cahaya yang dipancarkan matahari berasal dari reaksi fusi termonuklir yang terjadi pada inti bintang. Secara konveksi, energi hasil reaksi fusi tersebut dialirkan ke permukaan. Dari aliran konveksi tersebut, tercipta medan magnet yang sangat kuat di permukaan matahari. Daerah-daerah medan magnet tersebut relatif gelap (lebih dingin) dari pada sekitarnya, sehingga ia dinamakan bintik matahari atau sunspot.
- Menurut
Pak Ma’rufin, sunspot ini dianggap sebagai bendungan pasir pada arus air yang
liar, nah ketika kekuatannya sudah tak sanggup lagi menahan tekanan arus, maka
ia akan ‘jebol’. ‘Jebol’nya sunspot ini akan memuntahkan kandungan energi yang
disalurkan sebagai arus proton atau elektron. Energi yang dilontaran keluar
matahari tersebutlah yang disebut sebagai angin matahari. Jika dengan
intensitas yang besar maka dinamakan badai matahari.
Proses terjadinya angin matahari. Dimulai dengan terbentuk nya sunspot yang menciptakan medan magnet. Karena kekuatan sudah tak sanggup lagi menahan tekanan arus, maka ia akan ‘jebol’. Jebol nya sunspot ini akan memuntahkan kandungan energi yang disalurkan sebagai arus proton atau elektron. Image Credit : UIO Oslo university - Perjalanan angin matahari menuju bumi, dapat ditempuh selama 18 jam hingga 2 hari perjalanan antariksa. Ketika melewati Merkurius dan Venus, angin matahari akan langsung begitu saja menerpa atmosfernya, sehingga planet tersebut mengalami peningkatan suhu yang luar biasa akibat dari terpaan aliran proton dan elektron yang dibawanya. Namun demikian, lain halnya ketika angin matahari itu menghantam bumi.
- Bumi
ini bagaikan magnet yang berukuran sangat besar, dengan kutub-kutub magnetnya
hampir berdekatan dengan kutub geografis bumi. Sehingga bumi ini dilapisi oleh
medan magnet (magnetosfer) yang berbentuk sebuah perisai yang mirip dengan buah
apel, dimana bumi berada pada inti buahnya dan magnetosfer berada pada kulit
buah apel.magnetosfer ini terdiri dari beberapa lapisan, dengan lapisan
terbawahnya, sabuk radiasi van allen yang berada di sekitar ekuator
(khatulistuwa). Layaknya sebuah perisai, magnetosfer dan sabuk van allen
melindungi bumi dari terpaan partikel angin matahari.
Angin matahari ditunjukkan pada garis kuning sedang medan magnet bumi ditunjukkan pada garis biru. - Ketika angin matahari menerpa magnetosfer, partikel-partikel angin matahari dibelokkan dan tertarik menuju kutub medan magnet bumi. Semakin tinggi energi partikel, maka semakin dalam lapisan magnetosfer yang berhasil ditembus olehnya. Aliran partikel yang tertarik ke kutub medan magnet bumi akan bertumbukan dengan atom-atom yang ada di atmosfer. Energi yang dilepaskan akibat reaksi dari proton dan elektron yang bersinggungan dengan atom-atom di atmosfer, dapat dilihat secara visual melalui pendar cahaya yang berwarna-warni di langit, atau yang kita kenal sebagai Aurora. Di kutub utara bumi, aurora ini disebut sebagai aurora borealis, dan di kutub selatan, disebut sebagai aurora australis.
Interaksi antara angin matahari dengan medan magnet bumi. Sebagian partikel-partikel matahari tertarik menuju kutub. - Reaksi antara partikel angin matahari dengan atmosfer bumi, menghasilkan berbagai macam warna pada aurora. Perbedaan warna ini dipengaruhi oleh jenis atom yang berinteraksi dengan proton dan elektron, mengingat pada ketinggian-ketinggian tertentu, jenis atom penyusun atmosfer tidaklah sama. Pada ketinggian di atas 300 km, partikel angin matahari akan bertumbukan dengan atom-atom hidrogen sehingga terbentuk warna aurora kemerah-merahan. Semakin turun, yakni pada ketinggian 140 km, partikel angin matahari bereaksi dengan atom oksigen yang membentuk cahaya aurora berwarna biru atau ungu. Sementara itu, pada ketinggian 100 km proton dan elektron bersinggungan dengan atom oksigen dan nitrogen sehingga aurora tervisualisasikan dengan warna hijau dan merah muda.
· Cahaya Aurora yang berwarna warni mengandung arti ketinggian.
·
Jika
teman-teman berniat dan berminat untuk melihat keelokan aurora secara
langsung, bisa langsung saja berkunjung ke daerah-daerah lintang tinggi,
seperti Kanada, New Zeland, Antartika, dll. Ketika aktivitas matahari dalam
keadaan stabil, maka frekuensi terbentuknya aurora lebih
sering pada bulan-bulan ekuinoks. (ekuinoks musim semi jatuh pada tanggal 23
Maret, dan ekuinoks musim gugur adalah tanggal 21 September). Namun demikian
ketika aktivitas matahari sedang meningkat, atau dengan kata lain intensitas
angin matahari tinggi, maka cahaya aurora pun
akan terbentuk semakin terang.
Mitos Aurora
·
Pada mitologi Romawi kuno, Aurora adalah Dewi Fajar
yang muncul setiap hari dan terbang melintasi langit untuk menyambut terbitnya
matahari. Profil Dewi Aurora juga dapat kita temukan pada tulisan hasil karya
Shakespeare.
Sejak zaman dulu, telah banyak teori yang diajukan untuk menjelaskan fenomena ini dan sebagian teori kelihatannya sudah tidak relefan pada masa sekarang. Benjamin Franklin berteori bahwa “Misteri Cahaya Utara” itu disebabkan oleh konsentrasi muatan listrik di daerah kutub yang didukung oleh salju dan uap air. Kristian Birkeland juga berteori bahwa Auroral Elektron terjadi dari sinar yang dipancarkan matahari, dan elektron tersebut dibimbing menuju kutub utara.
Sejak zaman dulu, telah banyak teori yang diajukan untuk menjelaskan fenomena ini dan sebagian teori kelihatannya sudah tidak relefan pada masa sekarang. Benjamin Franklin berteori bahwa “Misteri Cahaya Utara” itu disebabkan oleh konsentrasi muatan listrik di daerah kutub yang didukung oleh salju dan uap air. Kristian Birkeland juga berteori bahwa Auroral Elektron terjadi dari sinar yang dipancarkan matahari, dan elektron tersebut dibimbing menuju kutub utara.
·
Aurora Borealis memang sering terjadi antara bulan
Maret-April dan Agustus-September-Oktober. Aurora Borealis adalah fonemana
pancaran cahaya yang terjadi di daerah utara atau kutub utara. Pada saat Aurora
Borealis terjadi, seakan-akan matahari akan terbit dari sebelah utara.
· Pembuktian Ilmiah
·
·
Pada tahun 1958 suatu regu peneliti yang dipimpin oleh
James van Allen menemukan sabuk-sabuk radiasi yang terdiri dari
partikel-partikel bermuatan (kebanyakan adalah elektron-elekton dan
proton-proton) yang bergerak mengitari bumi dalam lintasan yang berbentuk
donat. Mereka menemukan sabuk-sabuk radiasi ini setelah mengevaluasi data-data
yang dikumpulkan oleh peralatan yang ada di Satelit Explorer I.
·
Partikel-partikel bermuatan yang terperangkap
oleh medan magnetik tak seragam bumi, mengitari garis-garis medan magnetik bumi
dari kutub ke kutub dengan lintasan spiral. Partikel-partikel ini terutam a
berasal dari matahari serta sebagian lain berasal dari bintang-bintang dan
benda-benda langit lainnya. Oleh karena itu, partikel ini dinamakan sinar-sinar
kosmik. Kebanyakan sinar-sinar kosmik dibelokkan oleh medan magnetik bumi dan
tidak pernah mencapai bumi. tapi beberapa sinar-sinar kosmik lolos dan
terperangkap. Sinar-sinar kosmik inilah yang menyusun sabuk-sabuk radiasi yang
ditemukan oleh regu peneliti di atas dan diberi nama sabuk-Sabuk van Allen.
·
Ketika partikel bermuatan ini berada di atmosfer bumi
akn sering bertumbukan dengan atom-atom lainnya, menyebabkan partikel-partikel
ini memancarkan cahaya tampak yang sekarang dikenal dengan nama aurora.
Aurora terbagi berdasarkan wilayah dimana aurora itu terlihat. Aurora yang ada di sebelah utara dsikenal dengan nama Aurora Borealis. Nama borealis berasal dari bahasa Yunani yang berarti Angin Utara.
Aurora terbagi berdasarkan wilayah dimana aurora itu terlihat. Aurora yang ada di sebelah utara dsikenal dengan nama Aurora Borealis. Nama borealis berasal dari bahasa Yunani yang berarti Angin Utara.
·
Hal ini disebabkan Aurora ini tampak kemerah-merahan
di ufuk utara seolah olah matahari akan terbit dari arah tersebut. Suku Inuit
atau orang Eskimo mempercayai bahwa hal tersebut karena para arwah sedang
bermain bola menggunakan kepala singa laut. Mereka juga percaya bahwa orang
yang sering menonton “pertandingan” itu akan menjadi gila. Aurora yang berada
di sebelah selatan disebut Aurora Australis karena aurora ini sering terlihat
di Benua Australia. Aurora ini sering terlihat berwarna kehijau-hijauan.
Fenomena ini terjadi pada lapisan ionosfer bumi akibat medan magnetik, dan partikel yang dipancarkan matahari. Sumber energi utama dari aurora adalah angin matahari yang mengalir melewati Bumi. Magnetosfer dan angin matahari terdiri dari gas terionisasi yang menghantarkan listrik.
Aurora yang terjadi tanggal 28 Agustus dan 2 September 1859 mungkin adalah yang paling spektakuler sepanjang sejarah. Aurora di Boston tanggal 2 September 1859 juga dimuat oleh New York Times.
Fenomena ini terjadi pada lapisan ionosfer bumi akibat medan magnetik, dan partikel yang dipancarkan matahari. Sumber energi utama dari aurora adalah angin matahari yang mengalir melewati Bumi. Magnetosfer dan angin matahari terdiri dari gas terionisasi yang menghantarkan listrik.
Aurora yang terjadi tanggal 28 Agustus dan 2 September 1859 mungkin adalah yang paling spektakuler sepanjang sejarah. Aurora di Boston tanggal 2 September 1859 juga dimuat oleh New York Times.
·
Fenomena Aurora Borealis telah lama menarik perhatian para Ilmuwan. Andres
Celcius, antara rentang tahun 1716 sd. 1732 mengamati Aurora Borealis dan
menghasilkan sekitar 300 pengamatan yang dipublikasikannya. Celcius adalah
seorang Professor Astronomi yang namanya diabadikan sebagai satuan pengukur
suhu.
·
Penerima nobel asal Belanda bernama Pieter Zeeman mempublikasikan laporan
tentang Aurora Borealis yang terlihat di Zonnemaire. Elias Loomis juga
menerbitkan serangkaian laporan mengenai Aurora di American Journal of Science.
Aurora juga terjadi pada Planet lain dalam tata surya, misalnya Planet Uranus dan Neptunus. Jupiter dan Saturnus memiliki medan magnet yang lebih kuat dari Bumi dan memiliki sabuk radiasi yang besar. Teleskop Huble digunakan untuk menangkap terjadinya Aurora di planet lain.
Tgl. 14 Agustus 2004, Pesawat Mars Express mendeteksi terjadinya Aurora di planet Mars, para Ilmuwan mempelajari dengan memasukkan data-data yang dihasilkan Mars Global Surveyor, dimana daerah emisi berhubungan dengan suatu daerah yang memiliki medan magnet paling kuat, dan menunjukkan bahwa asal-usul emisi cahaya adalah aliran elektron.
Pada sebuah fenomena Aurora, satelit menangkap gambar Aurora yang terlihat seperti “cincin api”. Aurora-aurora jenis lain juga diamati dari luar angkasa, misalnya “Poleward Busur”, tapi tampaknya masih perlu penelitian lebih lanjut mengenai fenomena ini, mengingat fenomena ini sangat jarang akan terjadi.
Aurora dan arus terkait menghasilkan emisi radio sekitar 150 kHz, dikenal sebagai radiasi Auroral Kilometric yang ditemukan pada tahun 1972 dan dapat diamati dari luar angkasa. Masih banyak hal lain yang harus di teliti dan di pelajari menyangkut proses yang terjadi pada Aurora
Aurora juga terjadi pada Planet lain dalam tata surya, misalnya Planet Uranus dan Neptunus. Jupiter dan Saturnus memiliki medan magnet yang lebih kuat dari Bumi dan memiliki sabuk radiasi yang besar. Teleskop Huble digunakan untuk menangkap terjadinya Aurora di planet lain.
Tgl. 14 Agustus 2004, Pesawat Mars Express mendeteksi terjadinya Aurora di planet Mars, para Ilmuwan mempelajari dengan memasukkan data-data yang dihasilkan Mars Global Surveyor, dimana daerah emisi berhubungan dengan suatu daerah yang memiliki medan magnet paling kuat, dan menunjukkan bahwa asal-usul emisi cahaya adalah aliran elektron.
Pada sebuah fenomena Aurora, satelit menangkap gambar Aurora yang terlihat seperti “cincin api”. Aurora-aurora jenis lain juga diamati dari luar angkasa, misalnya “Poleward Busur”, tapi tampaknya masih perlu penelitian lebih lanjut mengenai fenomena ini, mengingat fenomena ini sangat jarang akan terjadi.
Aurora dan arus terkait menghasilkan emisi radio sekitar 150 kHz, dikenal sebagai radiasi Auroral Kilometric yang ditemukan pada tahun 1972 dan dapat diamati dari luar angkasa. Masih banyak hal lain yang harus di teliti dan di pelajari menyangkut proses yang terjadi pada Aurora
Referensi:
Fredette. 2006. Visual Ilmua dan pengetahuan Populer untuk Pelajar dan Umum: Memahami alam Semesta. Bandung: PT Bhuana Ilmu Populer.
Sudibyo. 2011. Mengenal Badai Matahari (Dan Implikasinya bagi Pengukuran Arah Kiblat). Diakses di http://www.facebook.com/note.php?note_id=10150220689144595
Visualisasi: http://vimeo.com/25811412
Aurora Image Credit : Shawn Malone, Lundeimages.com
Fredette. 2006. Visual Ilmua dan pengetahuan Populer untuk Pelajar dan Umum: Memahami alam Semesta. Bandung: PT Bhuana Ilmu Populer.
Sudibyo. 2011. Mengenal Badai Matahari (Dan Implikasinya bagi Pengukuran Arah Kiblat). Diakses di http://www.facebook.com/note.php?note_id=10150220689144595
Visualisasi: http://vimeo.com/25811412
Aurora Image Credit : Shawn Malone, Lundeimages.com
·
0 komentar:
Posting Komentar