Badai Matahari 2012 - Perlukah Kita Khawatir?

Ketika solar minimum terjadi, bintik matahari menghilang dan lidah-lidah api matahari lenyap. Matahari tiba-tiba menjadi sangat tenang, sama seperti suasana tenang yang biasa muncul sebelum badai besar melanda.

Tahun lalu, isu kiamat 2012 yang dikaitkan dengan kalender Maya dan badai matahari menjadi salah satu topik terhangat yang dibicarakan oleh banyak orang. Isu itu mulai mereda ketika banyak ilmuwan, termasuk dari NASA sendiri, mengeluarkan pernyataan yang menolak spekulasi kiamat akibat badai matahari di tahun 2012. Namun, pada bulan Agustus 2010 ini, sebuah jurnal penelitian dari seorang astronom Australia bernama David Reneke kembali mengangkat isu ini. Tiba-tiba, isu badai matahari dan 2012 kembali menjadi isu panas di bulan ini. Haruskah kita kuatir?

Beberapa marketer hari kiamat percaya kalau tahun 2012, badai matahari super akan memanggang bumi dan seisinya. Ini berarti kiamat total bagi bumi seperti yang digambarkan dalam film Knowing. Walaupun prediksi ini dibantah oleh para ilmuwan, termasuk NASA sendiri, namun paling tidak semua sepakat kalau badai matahari yang akan datang kemungkinan bisa membawa kerusakan atas jaringan komunikasi di seluruh dunia.

Kerusakan masif atas sistem telekomunikasi seperti itu sudah pernah terjadi pada tahun 1859 saat terjadinya peristiwa yang dikenal dengan sebutan Carrington event.

Carrington Event

Pada tanggal 1 September 1859, Richard Carrington, astronom matahari kenamaan Inggris yang saat itu baru berusia 33 tahun, sedang berada di observatoriumnya sambil melakukan pengamatan.

Seperti biasanya, Carrington mengamati matahari lewat citra proyeksi pada sebuah layar yang dihasilkan oleh teleskopnya. Dengan teliti ia menggambar bintik matahari yang terlihat.

Tiba-tiba, di hadapan matanya, ia melihat dua titik cahaya putih menyilaukan yang yang muncul di atas bintik hitam matahari. Titik cahaya itu terlihat semakin intens dan segera berubah bentuk menjadi seperti bentuk ginjal.

"Dengan segera saya berlari untuk memanggil orang lain agar turut menyaksikannya. Ketika saya kembali 60 detik kemudian, saya terkejut karena titik itu telah berubah bentuk."

Pemandangan itu hanya berlangsung selama 5 menit. Namun apa yang diakibatkannya terhadap planet bumi akan selalu dikenang sebagai salah satu peristiwa astronomi paling menakjubkan (atau menakutkan) yang pernah terjadi.

Apa yang dilihat Carrington adalah lidah api putih matahari (White solar flare) yang muncul akibat ledakan magnetik matahari. Ledakan ini tidak hanya menghasilkan cahaya yang terlihat oleh mata, namun juga menghasilkan awan partikel super raksasa yang mengeluarkan pusaran magnetik yang dikenal dengan sebutan Coronal Mass Ejection (CME).

CME yang tercipta itu bergerak langsung menuju bumi dan tiba hanya dalam tempo 18 jam. Ini cukup luar biasa, mengingat pada umumnya perjalanan itu akan ditempuh dalam waktu 3 atau 4 hari. Ketika CME itu menghantam bumi, medan magnet yang menyelubungi bumi menjadi terganggu sehingga menciptakan Badai Geomagnetik terbesar yang pernah tercatat di dalam sejarah.

Langit di atas bumi segera dipenuhi dengan Aurora berwarna merah, hijau dan ungu. Cahaya-cahaya itu begitu luar biasa sehingga malam yang gelap terlihat terang benderang seperti siang hari. Luar biasanya, aurora itu bahkan bisa terlihat di wilayah-wilayah tropis seperti Kuba, Bahama, Jamaika dan Hawaii.

Namun, efeknya tidak hanya sampai disitu. Pertunjukan aurora yang indah itu ternyata disertai oleh kerusakan besar pada sistem komunikasi di Eropa dan Amerika.

Tiba-tiba, seluruh sistem telegraf mengalami kekacauan. Percikan api terlihat di mesin-mesin telegraf sehingga mengejutkan operator yang sedang bertugas. Bahkan ketika batere telegraf diputus, arus listrik yang dipicu oleh aurora membuat mesin-mesin tersebut masih bisa mengirimkan pesan.

Peristiwa ini memberikan pengertian baru kepada para astronom mengenai aktifitas matahari dan dampaknya atas kehidupan manusia.

Dalam tempo 2 atau 3 tahun lagi, ada kemungkinan kalau kita bisa menghadapi masalah serupa. Peringatan inilah yang baru-baru ini diberikan oleh David Reneke yang menerbitkan prediksinya dalam Jurnal Australasian Science.

Sekilas mengenai Badai Matahari
Ada banyak kesalahpahaman mengenai fenomena badai matahari ini. Bagi yang tidak mengerti, badai matahari sering dianggap sebagai peristiwa luar biasa yang sangat langka. Padahal tidak demikian adanya.

Matahari mengalami siklus rata-rata 11 tahunan (antara 9-14 tahun) yang bermula dari periode aktifitas rendah, yang disebut Solar Minimum, hingga periode dimana aktifitasnya meningkat, yang disebut Solar Maksimum. Solar maksimum terakhir terjadi pada tahun 2000.

Dengan demikian, badai matahari sesungguhnya bukan peristiwa aneh yang langka. Fenemena ini adalah bagian yang normal dari siklus kehidupan matahari.


Selama periode solar maksimum, muncul Bintik Matahari (sunspot), yaitu titik gelap di permukaan matahari yang disebabkan oleh garis medan magnet yang menerobos permukaan matahari.

Karena matahari bukan objek padat seperti bumi, bagian-bagian yang berbeda dari matahari berotasi dengan kecepatan yang berbeda juga. Ini akan menyebabkan garis medan magnetiknya menjadi kacau balau hingga menyebabkan terbentuknya Solar Flare (Lidah api matahari) yang kadang disertai dengan Coronal Mass Ejection (CME).

Peristiwa inilah yang sering disebut dengan istilah Solar Storm atau Badai Matahari.

Jika CME tersebut bergerak menuju bumi, partikel yang dibawanya akan menghantam magnetosphere bumi yang kemudian akan menciptakan aurora.


Prediksi David Reneke
Kembali kepada prediksi Reneke, menurutnya, badai matahari yang akan terjadi pada tahun 2012 memiliki potensi untuk menghantam bumi dengan kekuatan setara 100 juta bom atom hidrogen. Kekuatan ini dipastikan akan menghancurkan seluruh sistem satelit di seluruh dunia yang dikuatirkan akan membawa bumi kembali ke zaman batu.

Tentu saja prediksi ini bukan sesuatu yang baru karena peristiwa serupa pernah terjadi pada tahun-tahun sebelumnya. Namun, yang dikuatirkan oleh Reneke adalah potensi kekuatannya.

"Umumnya, para astronom sepakat kalau solar maksimum yang akan datang akan menjadi yang paling kuat dalam 100 tahun terakhir." Kata Reneke.

"Sebagian percaya kalau peristiwa ini akan mempengaruhi perusahaan penerbangan, perusahaan telekomunikasi dan siapapun yang bekerja dengan sistem GPS modern. Badai ini mampu mematikan satelit yang sedang mengorbit." Tambahnya.

Lalu bagaimana tanggapan astronom lainnya?

NASA sendiri tidak terlalu mengkuatirkan peristiwa ini, namun mereka memang telah mengantisipasi badai ini sejak tahun 2006. Mereka juga memperkirakan kalau badai ini mampu mempengaruhi pembangkit listrik di berbagai tempat sehingga bukan hanya industri telekomunikasi atau penerbangan yang terganggu, melainkan juga industri lainnya seperti perbankan dan yang berkaitan dengannya.

Badai itu diperkirakan akan terjadi pada tahun 2012 akhir. Namun mereka pun mengakui kalau tidak akan ada yang pernah bisa tahu pasti berapa besar efek kerusakan yang bisa ditimbulkannya.

National Academy of Sciences Amerika pernah memperkirakan kalau kerusakan yang mungkin terjadi bisa membawa kerugian sekitar 1 hingga 2 triliun dolar Amerika dan membutuhkan waktu hingga 10 tahun untuk pulih sepenuhnya.

Badai matahari dalam skala yang cukup besar pernah terjadi juga pada tahun 1989 dan menyebabkan blackout di seluruh Quebec, Kanada. Pada badai matahari tahun 2003, Swedia dan Afrika Selatan juga mengalami nasib serupa.

Lalu, sebuah pertanyaan sederhana yang sering ditanyakan oleh banyak orang. Jika benar badai matahari super terjadi pada tahun 2012, apakah badai itu akan menghasilkan lidah api yang bisa menghanguskan seluruh bumi dan seisinya seperti di film Knowing?

Jawabannya adalah: Tidak!

Apa yang akan terjadi?
Walaupun terdengar begitu chaos, sesungguhnya manusia dan makhluk hidup lainnya terlindung dengan aman di bumi. Pada saat terjadinya badai-badai matahari sebelumnya, makhluk hidup di bumi sama sekali tidak terpengaruh. Namun, teknologi yang kita miliki memang rentan terhadap fenomena ini.

Sama seperti yang terjadi pada tahun 1859, atau tahun ketika Quebec, Swedia dan Afrika Selatan dibuat blackout, badai matahari yang akan datang bisa merontokkan sistem komunikasi kita.

Mengingat sangat tergantungnya infrastruktur kita terhadap jaringan telekomunikasi, maka peristiwa lumpuhnya telekomunikasi mungkin akan membawa kelumpuhan pada sistem lainnya, seperti keuangan dan transportasi.

Sebuah semburan badai matahari yang kuat bisa membawa kerusakan dengan mengintervensi sumber listrik dan jalur komunikasi kita. Ini akan menyebabkan sistem menjadi overload dan akhirnya mengalami kerusakan.

Menurut salah satu laporan yang dikeluarkan oleh National Academy of Science Amerika Serikat, apabila badai itu terjadi, sekitar 300 pembangkit listrik di Amerika bisa lumpuh hanya dalam tempo 90 detik. Ini akan memutuskan persediaan listrik untuk 130 juta penduduk.

Setelah jaringan listrik terputus, persediaan air pun akan ikut terputus. Tanpa adanya listrik dan persediaan air, maka perekonomian akan menjadi lumpuh. Tidak ada aktifitas perkantoran dan transportasi seperti pesawat terbang atau kereta api. Bahkan fasilitas vital seperti markas militer atau rumah sakit juga akan ikut lumpuh. Dengan kata lain Chaos!

Tetapi, itu adalah skenario terburuknya.

Kabar baiknya adalah, manusia telah belajar dari masa lalu.

NASA dan badan antariksa negara-negara lain di dunia telah mengetahui dengan jelas kalau solar flare bisa melumpuhkan sistem satelit. Karena itu sejak lama, NASA telah mengirim beberapa wahana untuk mengawasi aktifitas matahari. Saat ini, wahana-wahana tersebut, seperti ACE atau SOHO, masih rajin mengawasi perubahan-perubahan aktifitas yang terjadi pada matahari.


Jika wahana itu mendeteksi adanya CME, maka sensornya akan segera menghasilkan peringatan yang memberikan cukup waktu bagi manusia bumi (kita) untuk mengambil langkah antisipasi, seperti mengubah sistem satelit kita menjadi "safe mode". Dengan demikian, kerusakan yang ditimbulkannya akan menjadi sangat minimal. Antisipasi yang sama juga telah dilakukan terhadap infrastruktur dan sumber pembangkit listrik lainnya.

Yup, kita memang telah belajar. Sama seperti kita telah belajar mengantisipasi Millenium Bug Y2K 10 tahun yang lalu.

Karena itu pendapat David Reneke juga mendapat cukup banyak kritikan. Misalnya, dari rekannya sesama astronom Australia bernama Dr. Phil Wilkinson dari Bureu of Meteorology Ionospheric Prediction Service.

Menurutnya, kerusakan pada satelit akan sangat minimal. Bahkan ia menolak anggapan kalau badai matahari yang akan terjadi merupakan yang terkuat dalam 100 tahun terakhir.

"Semua pernyataan-pernyataan ini memang menjual, namun saya yakin semuanya terlalu berlebihan." Katanya. "Pesan yang benar adalah, badai matahari yang akan datang sama saja bahayanya dengan badai-badai matahari sebelumnya."

Dr. Wilkinson juga mengatakan kalaupun sistem komunikasi terganggu, maka sifatnya hanya akan sementara dan lokal. Selain itu, ia punya alasan lain. Menurut pemantauan para astronom, aktifitas matahari dalam siklus kali ini ternyata tidak sekuat seperti yang diperkirakan sebelumnya. Ini membuat para astronom matahari percaya kalau matahari mungkin bisa memasuki masa "little ice age". Pengamatan ini berbanding terbalik dengan prediksi Reneke.

Jadi, tidak perlu kuatir.

Disaster Plan
Baiklah, sekarang, anggaplah kalian masih kuatir dengan badai matahari tahun 2012, kalian mungkin bertanya: "Bagaimana kalau David Reneke yang benar? Lalu apa yang harus saya lakukan untuk mempersiapkan diri dalam menghadapi bencana ini?"

Federal Emergency Management Agency (FEMA), sejenis badan penanggulangan bencana di Amerika, punya jawaban atas pertanyaan ini. Sejak lama mereka juga telah mengantisipasi kemungkinan terjadinya kerusakan infrastruktur akibat fenomena ini.

Menurut Craig Fugate, administrator FEMA, paling tidak, efek badai matahari ini mungkin kurang lebih sama dengan efek terjadinya bencana alam seperti topan, banjir atau gempa bumi. Jadi, menurutnya, persiapan standar sudah mencukupi. Seperti menyimpan persediaan air, makanan, peralatan P3K, batere cadangan dan senter serta peralatan memasak.

Dengan kata lain, apa yang perlu kita persiapkan sama saja dengan persiapan menghadapi bencana alam pada umumnya.

Karena itu, tidak perlu kuatir sama sekali. Jika sistem telekomunikasi kita lumpuh, memang kita tidak bisa menggunakan handphone, blackberry atau facebook. Tetapi, saya percaya kita akan tetap bisa bertahan hidup.

s

Planet ‘Berpotensi Layak Huni’ Ditemukan di Dekat Bumi

"Fakta bahwa kami mampu mendeteksi planet ini begitu cepat dan begitu dekat memberitahu kita bahwa planet seperti ini pasti benar-benar umum."

---

Sebuah tim pemburu planet yang dipimpin oleh astronom dari Universitas California, Santa Cruz, dan Institut Carnegie of Washington telah mengumumkan penemuan sebuah planet berukuran Bumi (tiga kali massa Bumi) yang mengorbit bintang terdekat pada jarak yang menempatkan ia tepat di tengah bintang-bintang “zona layak huni” di mana zat cair dapat eksis di permukaan planet. Jika dikonfirmasi, ini akan menjadi planet ekstrasurya yang paling mirip bumi yang belum pernah ditemukan dan menjadi kasus kuat pertama bagi planet yang berpotensi layak huni.

Bagi para astronom, sebuah planet “berpotensi layak huni” adalah sesuatu yang bisa mempertahankan hidup, belum tentu sesuatu di mana manusia akan mempertimbangkan tempat yang bagus untuk hidup. Layak dihuni tergantung pada banyak faktor, tetapi zat cair dan atmosfir adalah hal yang paling penting.

“Temuan kami menawarkan kasus yang sangat menarik bagi planet berpotensi layak huni,” kata Steven Vogt, profesor astronomi dan astrofisika di UC Santa Cruz. “Fakta bahwa kami mampu mendeteksi planet ini begitu cepat dan begitu dekat memberitahu kita bahwa planet seperti ini pasti benar-benar umum.”

Temuan ini didasarkan pada 11 tahun pengamatan di Observatorium WM Keck di Hawaii. “Kemajuan teknik dikombinasikan dengan teleskop berbasis darat kuno terus memimpin revolusi planet,” kata Paul Butler dari Institut Carnegie. “Kemampuan kita untuk menemukan dunia berpotensi layak huni sekarang hanya dibatasi oleh waktu teleskop kita.”

Vogt dan Butler memimpin Lick-Carnegie Exoplanet Survey. Temuan baru tim dilaporkan dalam sebuah makalah yang akan diterbitkan dalam Jurnal Astrophysical dan di-posting secara online di arXiv.org. Para penulis mitra termasuk ilmuwan penelitian asosiasi, Eugenio Rivera, dari UC Santa Cruz; astronom asosiasi, Nader Haghighipour, dari Universitas Hawaii-Manoa, dan para ilmuwan penelitian, Gregory Henry serta Michael Williamson, dari Universitas Tennessee State.

Makalah ini melaporkan penemuan dua planet baru di sekitar bintang kurcaci merah Gliese 581. Ini membawa jumlah planet yang dikenal di seluruh bintang tersebut menjadi enam, yang paling belum ditemukan di satu sistem planet selain tata surya kita. Seperti halnya tata surya kita, planet-planet di sekitar Gliese 581 memiliki orbit yang hampir melingkar.

Yang paling menarik dari dua planet baru Gliese 581g itu, dengan massa tiga sampai empat kali Bumi, dan periode orbitnya hanya di bawah 37 hari. Massanya menunjukkan bahwa itu mungkin sebuah planet berbatu dengan permukaan tertentu, dan bahwa ia memiliki gravitasi yang cukup untuk mempertahankan atmosfir, demikian menurut Vogt.

Gliese 581, yang terletak 20 tahun cahaya dari Bumi di rasi Libra, memiliki sejarah klaim berbeda-beda mengenai planet yang bisa dihuni. Dua planet sebelumnya terdeteksi berada dalam sistem yang terletak di tepi zona layak huni, satu di sisi panas (planet c) dan satunya lagi pada sisi dingin (planet d). Sementara beberapa astronom masih berpikir mungkin planet d layak huni jika memiliki atmosfer tebal dengan efek rumah kaca yang kuat untuk menghangatkannya, yang lain skeptis. Bagaimanapun juga, planet g akhirnya ditemukan terletak tepat di tengah zona layak huni.

“Kami telah menemukan planet di kedua sisi zona layak huni – satu terlalu panas dan satu terlalu dingin – dan sekarang kita menemukan satu di tengahnya yang tepat,” kata Vogt.

Planet ini secara pasang surut terkunci pada bintang, yang berarti satu sisi selalu menghadap bintang dan berjemur di siang hari terus-menerus, sedangkan bagian samping yang menghadap jauh dari bintang berada dalam kegelapan terus-menerus. Salah satu efek dari hal ini adalah untuk menstabilkan iklim permukaan planet, kata Vogt. Zona yang paling layak huni di permukaan planet akan menjadi garis antara bayangan dan cahaya (dikenal sebagai “terminator“), dengan suhu permukaan menurun ke sisi gelap dan meningkat ke sisi terang.

“Setiap bentuk kehidupan yang muncul akan memiliki berbagai iklim yang stabil untuk memilih dari dan untuk berkembang, tergantung pada bujur mereka,” kata Vogt.

Para peneliti memperkirakan bahwa rata-rata suhu permukaan planet itu adalah antara -24 dan 10 derajat Fahrenheit (-31 ke -12 derajat Celsius). Suhu sebenarnya akan berkisar antara panas terik di sisi menghadap bintang ke dingin membeku di sisi gelap.

Jika Gliese 581g memiliki komposisi bebatuan yang mirip Bumi, diameternya akan menjadi sekitar 1,2-1,4 kali dari Bumi. Gravitasi permukaan akan hampir sama atau sedikit lebih tinggi dari Bumi, sehingga orang dapat dengan mudah berjalan tegak di planet tersebut, kata Vogt.

Temuan baru ini didasarkan pada 11 tahun pengamatan Gliese 581 dengan menggunakan spektrometer HiRes (dirancang oleh Vogt) pada Keck I Telescope di Observatorium WM Keck di Hawaii. Spektrometer ini memungkinkan pengukuran tepat kecepatan radial bintang (gerakan di sepanjang garis pandang dari Bumi), yang dapat mengungkapkan adanya planet. Tarikan gravitasi planet yang mengorbit menyebabkan perubahan periodik dalam kecepatan radial bintang utama. Beberapa planet menyebabkan getaran kompleks dalam gerakan bintang, dan astronom menggunakan analisis canggih untuk mendeteksi planet serta menentukan orbit dan massanya.

“Sangat sulit mendeteksi planet seperti ini,” kata Vogt. “Setiap kali kita mengukur kecepatan radial, itu merupakan malam hari pada teleskop, dan butuh lebih dari 200 pengamatan dengan presisi sekitar 1,6 meter per detik untuk mendeteksi planet tersebut.”

Untuk memperoleh banyak pengukuran kecepatan radial tersebut (total 238), tim Vogt menggabungkan observasi HiRes mereka dengan data yang diterbitkan dari kelompok lain yang dipimpin oleh Observatorium Jenewa (HARPS, proyek High Accuracy Radial velocity Planetary Search).

Selain mengamati kecepatan radial, penulis mitra Henry dan Williamson melakukan pengukuran tepat kecerahan malam-ke-malam bintang tersebut dengan salah satu teleskop robot milik Universitas Tennessee State. “Pengukuran kecerahan kami memverifikasi bahwa variasi kecepatan radial disebabkan oleh planet yang baru mengorbit dan bukan oleh berbagai proses di dalam bintang itu sendiri,” kata Henry.

Para peneliti juga mengeksplorasi implikasi dari penemuan ini berkenaan dengan jumlah bintang yang mungkin memiliki setidaknya satu planet yang berpotensi layak huni. Mengingat bintang yang telah hati-hati dipantau oleh para pemburu planet jumlahnya relatif kecil, penemuan ini akan segera mengejutkan.

“Jika ini jarang, semestinya kita tidak menemukannya begitu cepat dan begitu dekat,” kata Vogt. “Jumlah sistem dengan planet berpotensi layak huni mungkin ada pada urutan 10 atau 20 persen, dan ketika Anda kalikan dengan ratusan miliar bintang di Bima Sakti, itu adalah jumlah yang besar. Mungkin ada puluhan miliar sistem seperti ini di galaksi kita.”

Asal usul Bulan

Sangat lama orang mengira Bulan hanyalah asteroid besar yang kebetulan mendekati orbit Bumi dan tertangkap oleh gravitasi Bumi.

---

Setelah perhitungan yang hati-hati terbukti kalau tidak ada asteroid yang tertangkap Bumi mampu membuat orbit mengelilingi Bumi seperti yang dilakukan Bulan sekarang. Sekarang para ilmuan memutuskan kalau satu-satunya penjelasan kenapa Bulan dapat memiliki karakteristik rotasi dan orbit seperti sekarang adalah karena sebuah meteorit raksasa yang menghantam Bumi dan menciptakan awan bahan panas mengelilingi Bumi yang kemudian perlahan kembali jatuh lagi membentuk lapisan luar Bumi dan satelitnya, Bulan. Bagaimana ilmuan bisa tahu? Momentum sudut adalah kuncinya.

Momentum sudut adalah ukuran seberapa cepat sebuah benda berputar (berotasi) dan seberapa kuat tenaga yang diperlukan untuk mengubah rotasinya (berapa besar gaya diperlukan untuk memperlambatnya, misalnya). Citra seorang pemain ski yang berputar memberi contoh klasik momentum sudut. Bayangkan seorang pemain ski berputar di tempatnya dengan tangan terentang. Pemain ski ini berotasi, ia memiliki massa, ia berputar dengan kecepatan tetap, dan lengannya diukur sebagai panjang dari pusat tubuh menuju ujung jarinya, dan karenanya ia punya momentum sudut. Saat perubahan terjadi pada pemain ski yang berputar, besar momentum sudut harus sama (ini yang disebut kekekalan momentum sudut dan merupakan sebuah hukum fisika). Bayangkan sang pemain ski menarik tangannya sehingga menempel pada tubuhnya. Panjang dari pusat ke ujung orang yang berputar ini menjadi lebih pendek, dan karena momentum sudut harus sama maka sang pemain ski semakin cepat berputar. Tugas sang pemain ski hanya menarik tangannya, sisanya fisika yang melakukan.

Sistem orbit dan perputaran Bumi dan Bulan juga memiliki momentum sudut. Momentum sudut sistem Bumi – Bulan adalah 3.5 x 10⁴² kg/m²sec. Hukum kekekalan momentum sudut bekerja nyaris sempurna untuk sistem Bumi – Bulan, walau ada sejumlah kecil energi hilang karena gesekan pasang surut, dan momentum sudut total sistem ini tetap sama semenjak 4.5 miliar tahun terakhir. Walaupun momentum sudut tetap sama, seperti dalam kasus pemain ski yang laju putaran dan jarak antara tubuhnya tidak berubah, dan faktanya memang demikian.

Kelahiran dan Evolusi Bulan

Tonjolan pasang surut air yang tertarik dari permukaan Bumi oleh gaya tarik gravitasi Bulan membawa sumbu Bumi – Buloan membentuk sudut kecil alpha, dan Bulan memberi torsi gravitasi pada tonjolan ini, dan memperlambat rotasi Bumi. Pada gilirannya, tonjolan pasang surut ini juga memberi torsi pada Bulan, mempercepat laju orbit Bulan dan membuat Bulan bergerak menjauh untuk mempertahankan momentum sudut.

Ada lapisan yang sangat tipis yang disebut rhythmite pasang surut, sebuah lapisan yang tercipta tiap kali pasang surut terjadi. Bila lapisan-lapisan tipis (laminae) ini terkubur dan terpanggang menjadi batuan seiring waktu maka mungkin bagi ilmuan untuk menghitung lapisan ini dan menentukan seberapa banyak bulan lunar per tahun saat batuan itu terbentuk. Bila batu juga dapat ditentukan usianya secara mutlak lewat metode radiometrik, maka rhythmite dapat menunjukkan berapa banyak bulan dalam satu tahun di masa lalu.

Berdasarkan analisa ini dan analisa sejenis, para ilmuan berhasil menentukan usianya yaitu 2.45 miliar tahun, sekitar separuh usia Bumi, dimana sehari di Bumi hanya 19 jam lamanya. Ini artinya setiap 19 jam Bumi berotasi dan melewati waktu siang dan waktu malam. Perlahan, dalam 4.56 miliar tahun sejak Bumi lahir, rotasi Bumi telah melambat dan panjang hari semakin panjang. Hari-hari masih terus memanjang, karena kekekalan momentum sudut: Saat Bulan menarik pasang di sekitar Bumi, rotasi Bumi diperlambat oleh gesekan pasang surut ini. Saat rotasi melambat, untuk mempertahankan momentum sudut, Bulan bergerak perlahan menjauhi Bumi. Efek yang sama yang kita amati seperti pada pemain ski yang memperlambat putarannya dengan cara merentangkan tangan. Dengan menganalisa rhythmite pasang surut dan batuan lain yang juga merekam pasang surut atau hari, ilmuan membuat rekaman panjang hari selama 2.5 miliar tahun terakhir. Sebelumnya hanya ada sedikit data yang tersedia, dan para ilmuan mengekstrapolasi data kembali untuk mencoba menentukan panjang hari pada saat Bumi terbentuk. Setelah dihitung ternyata panjang hari di masa awal Tata Surya terbentuk hanya sekitar lima jam!

Sekarang, dengan data lebih banyak, tampaknya Bumi tidak pernah berputar secepat itu (yang berdasarkan hukum Kekekalan momentum sudut berarti Bulan sangat dekat dengan Bumi, seperti di film fiksi ilmiah). Tampaknya, Bulan dan Bumi menjauhi satu sama lain dengan dipercepat, dan karenanya perpanjangan hari di Bumi dipercepat. Dua setengah miliar tahun lalu, laju resesi Bulan hanyalah sepertiga sekarang, dan 620 juta tahun lalu hanya dua pertiga sekarang. Dengan mengukur jarak dari Bulan ke Bumi menggunakan laser (memantulkan laser dengan cermin yang dipasang astronot Apollo di Bulan), diketahui kalau Bulan menjauh dari Bumi dengan tingkat 3.75 – 3.89 cm per tahun!

Sementara ini tampaknya perubahan yang mengejutkan dalam sistem Bumi – Bulan yang tidak berubah, ia sesungguhnya gagasan yang sangat lama. Filsuf besar, Immanuel Kant, berpendapat pada tahun 1754 kalau gesekan pasang surut akan memperlambat rotasi Bumi, namun ia seorang penulis dan pemikir, bukannya ilmuan, sehingga ia tidak menyelidiki gagasan ini lebih jauh, dan akhirnya terlupakan hingga pertengahan abad ke-19.

Momentum sudut juga merupakan kendala penting untuk gagasan bagaimana Bulan tercipta. Apapun model yang dimiliki seorang ilmuan untuk pembentukan sistem Bumi – Bulan, model tersebut harus menghasilkan sistem Bumi – Bulan dengan jumlah momentum sudut yang sama. Teori asteroid yang tertangkap orbih Bumi tidak dapat menghasilkan sistem dengan nilai momentum sudut yang sama, namun teori tumbukan raksasa bisa. Sebuah penumbuk raksasa seukuran planet Mars menghantam Bumi dan potongan dari campuran antara benda ini dan potongan Bumi yang tercabut kembali jatuh dan membentuk Bulan.

Seorang ilmuan bernama Robin Canup, bekerja di Universitas Negeri Arizona, membuat program komputer raksasa untuk memodelkan proses ini. Programnya melacak jejak kecepatan, arah dan suhu Bumi dan asteroid yang menghantamnya, yang disebut Penghantam Raksasa (Giant Impactor). Setelah Penghantam Raksasa menghantam Bumi, program melacak jejak kecepatan, arah dan suhu dari puluhan ribu pecahan yang beterbangan dari Bumi. Energi dari tumbukan ini begitu besar sehingga sebagian Bumi dan semua tubuh Penghantam Raksasa ini meleleh. Bumi kemudian menggumpal kembali membentuk bola dan potongan-potongan Bumi dan Penghantam Raksasa ini terbang ke orbit mengelilingi Bumi. Perlahan potongan yang paling besar dari kumpulan potongan ini saling mendekat satu sama lain membentuk planetesimal-planetesimal (planet kecil atau potongan-potongan planet), planetesimal-planetesimal ini saling tumbuk atau tarik lewat gravitasi dan membentuk Bulan. Canup telah menggunakan model komputernya untuk menghitung kalau ukuran sang Penghantam Raksasa yang menabrak Bumi haruslah seukuran Mars. Tumbukan ini harus cukup awal di masa muda Tata Surya dimana para penghantam raksasa berkeliaran secara acak di Tata Surya dalam, belum stabil dalam orbit mereka sendiri. Ia harus terjadi sebelum batuan tertua yang diketahui ada di Bumi terbentuk, karena seluruh lapisan luar Bumi saat itu terguncang dan mencair akibat hantaman raksasa. Batu tertua di Bumi berusia sekitar 4 miliar tahun. Tumbukan raksasa ini harus terjadi sebelum batuan tertua di Bulan terbentuk. Berkat misi Apollo, yang membawa pulang sekitar 700 kg material dari Bulan, para ilmuan memiliki batuan dari Bulan yang dapat ditentukan usianya. Batuan tertua dari Bulan berusia 4.4 miliar tahun. Karenanya pembentukan Bulan terjadi setelah pembentukan planet di Tata Surya, pada 4.56 miliar tahun lalu, dan sebelum 4.4 miliar tahun lalu, saat batuan Bulan tertua terbentuk.

Sang Penghantam Besar menabrak Bumi

galaksi milky way

Data dari peneropongan puluhan teleskop raksasa di dunia telah mengungkap proses yang terjadi di jagat raya. Diketahui Galaksi Bimasakti dan Andromeda atau M31 bergerak mendekat. Dalam dua miliar tahun, dua galaksi itu akan mulai bertabrakan. Saat itu akan mengakibatkan kiamat bagi bumi yang berada di Galaksi Bimasakti.

Hal ini dilontarkan Tony Seno Hartono selaku National Technology Officer Microsoft Indonesia seusai penyerahan perangkat World Wide Telescope (WWT) kepada Direktur Pusat Peragaan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (PP Iptek) Finarya Legoh di Taman Mini Indonesia Indah, Jakarta, Rabu (10/6).

Perangkat WWT terdiri atas teleskop elektron yang dihubungkan dengan sistem komputer interaktif. Di dalamnya berisi database yang memuat paduan gambar benda-benda di antariksa yang diambil dari 21 teleskop yang tersebar di dunia. Pemaduan gambar yang jumlahnya mencapai jutaan itu dilakukan Jim Crey dari Microsoft. Data yang diberikan NASA untuk WWT atau publik merupakan data pemantauan enam bulan silam, kata Tony.

Dengan memadukan hasil peneropongan ini, selain kemungkinan tabrakan antargalaksi juga diketahui, bulan ternyata bergerak menjauh 3 sentimeter per hari. ”Dengan demikian, pada suatu ketika kita tak lagi melihat bulan dari permukaan Bumi dengan mata telanjang,” ujar Tony.

Staf Ahli Menteri Negara Riset dan Teknologi Engkos Koswara menjelaskan, selain ditempatkan di PP Iptek, perangkat WWT lebih dulu dioperasikan di Teropong Bintang Bosscha, Lembang, sebagai sarana pembelajaran bagi mahasiswa Astronomi ITB. Perangkat WWT pertama kali diperkenalkan Bill Gates kepada Presiden RI ketika berkunjung ke Jakarta beberapa tahun lalu.

Lubang hitam (Black Hole)

Lubang hitam adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Gaya gravitasi yang sangat besar ini mencegah apa pun lolos darinya kecuali melalui perilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi begitu kuat sehingga 8kecepatan lepas di dekatnya mendekati kecepatan cahaya. Tak ada sesuatu, termasuk radiasi elektromagnetik yang dapat lolos dari gravitasinya, bahkan cahaya hanya dapat masuk tetapi tidak dapat keluar atau melewatinya, dari sini diperoleh kata "hitam". Istilah "lubang hitam" telah tersebar luas, meskipun ia tidak menunjuk ke sebuah lubang dalam arti biasa, tetapi merupakan sebuah wilayah di angkasa di mana semua tidak dapat kembali. Secara teoritis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati.

Landasan Teori

Teori adanya lubang hitam pertama kali diajukan pada abad ke-18 oleh John Michell and Pierre-Simon Laplace, selanjutnya dikembangkan oleh astronom Jerman bernama Karl Schwarzschild, pada tahun 1916, dengan berdasar pada teori relativitas umum dari Albert Einstein, dan semakin dipopulerkan oleh Stephen William Hawking. Pada saat ini banyak astronom yang percaya bahwa hampir semua galaksi dialam semesta ini mengelilingi lubang hitam pada pusat galaksi.

Adalah John Archibald Wheeler pada tahun 1967 yang memberikan nama "Lubang Hitam" sehingga menjadi populer di dunia bahkan juga menjadi topik favorit para penulis fiksi ilmiah. Kita tidak dapat melihat lubang hitam akan tetapi kita bisa mendeteksi materi yang tertarik / tersedot ke arahnya. Dengan cara inilah, para astronom mempelajari dan mengidentifikasikan banyak lubang hitam di angkasa lewat observasi yang sangat hati-hati sehingga diperkirakan di angkasa dihiasi oleh jutaan lubang hitam.

• Asal Mula Lubang Hitam

Lubang Hitam tercipta ketika suatu obyek tidak dapat bertahan dari kekuatan tekanan gaya gravitasinya sendiri. Banyak obyek (termasuk matahari dan bumi) tidak akan pernah menjadi lubang hitam. Tekanan gravitasi pada matahari dan bumi tidak mencukupi untuk melampaui kekuatan atom dan nuklir dalam dirinya yang sifatnya melawan tekanan gravitasi. Tetapi sebaliknya untuk obyek yang bermassa sangat besar, tekanan gravitasi-lah yang menang.

• Pertumbuhannya

Massa dari lubang hitam terus bertambah dengan cara menangkap semua materi didekatnya. Semua materi tidak bisa lari dari jeratan lubang hitam jika melintas terlalu dekat. Jadi obyek yang tidak bisa menjaga jarak yang aman dari lubang hitam akan terhisap. Berlainan dengan reputasi yang disandangnya saat ini yang menyatakan bahwa lubang hitam dapat menghisap apa saja disekitarnya, lubang hitam tidak dapat menghisap material yang jaraknya sangat jauh dari dirinya. dia hanya bisa menarik materi yang lewat sangat dekat dengannya. Contoh : bayangkan matahari kita menjadi lubang hitam dengan massa yang sama. Kegelapan akan menyelimuti bumi dikarenakan tidak ada pancaran cahaya dari lubang hitam, tetapi bumi akan tetap mengelilingi lubang hitam itu dengan jarak dan kecepatan yang sama dengan saat ini dan tidak terhisap masuk kedalamnya. Bahaya akan mengancam hanya jika bumi kita berjarak 10 mil dari lubang hitam, dimana hal ini masih jauh dari kenyataan bahwa bumi berjarak 93 juta mil dari matahari. Lubang hitam juga dapat bertambah massanya dengan cara bertubrukan dengan lubang hitam yang lain sehingga menjadi satu lubang hitam yang lebih besar.

tata surya

pengertian galaxy

Galaksi adalah sebuah sistem yang terikat oleh gaya gravitasi yang terdiri atas bintang (dengan segala bentuk manifestasinya, antara lain bintang neutron dan lubang hitam), gas dan debu kosmik medium antarbintang, dan kemungkinan substansi hipotetis yang dikenal dengan materi gelap.^[1][2] Kata galaksi berasal dari bahasa Yunani galaxias [γαλαξίας], yang berarti "susu," yang merujuk pada galaksi Bima Sakti (bahasa Inggris: Milky Way). Tipe-tipe galaksi berkisar dari galaksi kerdil dengan sepuluh juta^[3] (10⁷) bintang hingga galaksi raksasa dengan satu triliun ^[4] (10¹²) bintang, semuanya mengorbit pada pusat galaksi. Matahari adalah salah satu bintang di galaksi Bima Sakti; tata surya termasuk bumi dan semua benda yang mengorbit matahari.

Kemungkinan terdapat lebih dari 100 milyar (10¹¹) galaksi pada alam semesta teramati.^[5] Sebagian besar galaksi berdiameter 1000 hingga 100.000 ^[4] parsec dan biasanya dipisahkan oleh jarak yang dihitung dalam jutaan parsec (atau megaparsec).^[6] Ruang antar galaksi terisi dengan gas yang memiliki kerapatan massa kurang dari satu atom per meter kubik. Sebagian besar galaksi diorganisasikan ke dalam sebuah himpunan yang disebut klaster, untuk kemudian membentuk himpunan yang lebih besar yang disebut superklaster. Struktur yang lebih besar ini dikelilingi oleh ruang hampa di dalam alam semesta.^[7]

Meskipun belum dipahami secara menyeluruh, materi gelap terlihat menyusun sekitar 90% dari massa sebagian besar galaksi. Data observasi menunjukkan lubang hitam supermasif kemungkinan ada pada pusat dari banyak (kalau tidak semua) galaksi