Gerhana Bulan Total 15 April 2014 dan Letusan Gunung Kelud

Catat hari dan tanggalnya: Selasa 15 April 2014. Inilah saat dua raksasa langit kembali menyejajarkan diri dalam satu garis lurus dari segenap arah, setidaknya dalam perspektif kita yang tinggal di Bumi. Keduanya adalah Bulan dan Matahari. Dan planet biru tempat tinggal kita pun tak mau kalah, juga menempatkan dirinya di garis lurus yang sama dengan menyelipkan diri di antara Bulan dan Matahari. Saat hal itu terjadi, praktis Bulan (yang sedang menyandang status purnama) mendadak kehilangan pancaran sinar Matahari kearahnya untuk sementara. Inilah Gerhana Bulan, peristiwa langit yang sarat makna baik dari sisi ilmiah, agama maupun budaya.

Gambar 1. Wajah Bulan dalam puncak Gerhana Bulan Total 30 Januari 1972. Berlawanan dengan persepsi umum, pada saat puncak Gerhana Bulan Total, cakram Bulan tak sepenuhnya lenyap dari pandangan mata melainkan hanya lebih redup dan diselubungi warna kemerahan (merah darah). Sumber: Keen, 2008.

Gambar 1. Wajah Bulan dalam puncak Gerhana Bulan Total 30 Januari 1972. Berlawanan dengan persepsi umum, pada saat puncak Gerhana Bulan Total, cakram Bulan tak sepenuhnya lenyap dari pandangan mata melainkan hanya lebih redup dan diselubungi warna kemerahan (merah darah). Sumber: Keen, 2008.

Sebuah peristiwa gerhana Bulan pada dasarnya terjadi seiring perputaran Bulan mengelilingi Bumi dalam orbitnya yang tidak berimpit dengan ekliptika (bidang orbit Bumi dalam mengelilingi Matahari), melainkan menyudut (berinklinasi). Inklinasi orbit Bulan adalah sebesar 5 derajat. Inilah yang menyebabkan Bulan tak selalu mengalami gerhana Bulan di setiap kesempatan purnamanya. Hanya pada saat-saat tertentu dimana Bulan purnama menempati salah satu dari kedua titik nodalnya, yakni titik potong orbit Bulan terhadap ekliptika, sajalah gerhana Bulan bisa terjadi. Seiring revolusi Bulan mengelilingi Bumi, maka titik-titik nodalnya pun turut mengalami revolusi. Namun setiap 6.585,3 hari sekali titik nodal tersebut akan kembali menempati posisi yang hampir sama sehingga bila terjadi gerhana Bulan maka geometri gerhananya pun hampir sama. Inilah siklus Saros. Maka dapat dikatakan bahwa Gerhana Bulan 15 April 2014 merupakan perulangan dari peristiwa 18 tahun 11 1/3 hari silam, yakni Gerhana Bulan 4 April 1996.

Indonesia

Gambar 2. Diagram sederhana sebuah Gerhana Bulan. Bilamana Bulan bergerak dalam lintasan 1, maka yang terjadi adalah Gerhana Bulan Total. Sementara bila Bulan bergerak dalam lintasan 2, akan terjadi Gerhana Bulan Parsial. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 2. Diagram sederhana sebuah Gerhana Bulan. Bilamana Bulan bergerak dalam lintasan 1, maka yang terjadi adalah Gerhana Bulan Total. Sementara bila Bulan bergerak dalam lintasan 2, akan terjadi Gerhana Bulan Parsial. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gerhana Bulan 15 April 2014 merupakan Gerhana Bulan Total (GBT), dimana Bulan tak terkena sinar Matahari secara langsung pada saat puncak gerhananya. Perhitungan dengan algoritma gerhana Jean Meeus memperlihatkan gerhana ini akan dimulai pada pukul 11:54 WIB saat terjadi kontak awal penumbra (P1). Selanjutnya disusul dengan kontak awal umbra (U1) pada pukul 12:58 WIB. Puncak gerhana bakal dicapai pada pukul 14:47 WIB. Pada saat puncak, magnitudo gerhana adalah 1,295 yang bermakna diameter sudut lingkaran umbra (bayangan inti) adalah 1,295 kali lipat diameter sudut Bulan. Dengan diameter sudut Bulan pada saat itu adalah 30,72 menit busur (0,51 derajat) maka diameter sudut lingkaran umbra adalah 39,78 menit busur (0,66 derajat). Dengan diameter sebesar itu maka totalitas gerhana, yakni durasi tatkala Bulan benar-benar tak terpapar sinar Matahari secara langsung, adalah sebesar 38 menit. Setelah puncak gerhana terlewati, maka berangsur-angsur Bulan mulai keluar dari lingkaran umbra sampai berujung pada terjadinya kontak akhir umbra (U4) pada pukul 16:33 WIB. Selepas Bulan keluar dari lingkaran umbra, maka tinggal lingkaran penumbra (bayangan tambahan) yang harus dilewati Bulan hingga saat terjadi kontak akhir penumbra (P4) pada pukul 17:37 WIB.

Jika dihitung dari saat Bulan memasuki lingkaran penumbra, maka durasi Gerhana Bulan Total ini adalah sebesar 5 jam 43 menit. Sebaliknya Bulan berada dalam lingkaran umbra hanya selama 3 jam 35 menit. Pada dasarnya kita lebih mudah melihat Bulan secara kasat mata (tanpa bantuan alat optik apapun) sedang mengalami gerhana hanya pada saat Bulan berada di dalam lingkaran umbra, sehingga hanya selama 3 jam 35 menit itu saja kita menyaksikan gerhana. Sementara di sisa waktu berikutnya (yakni 2 jam 8 menit), Bulan berada dalam status gerhana namun secara kasat mata kita hanya akan melihatnya sebagai Bulan yang nyaris bundar utuh sebagai ciri khas purnama. Sebab pada saat itu Bulan berada dalam lingkaran penumbra. Hanya dengan menggunakan alat bantu optik yang memadai (misalnya teleskop dilengkapi kamera tertentu) maka gerhana Bulan pada saat penumbra dapat kita saksikan.

Gambar 3. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 secara global. A = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana secara penuh di setiap tahapnya, B1 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbit, B2 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbenam, C = wilayah yang tak dapat menyaksikan gerhana sama sekali. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 3. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 secara global. A = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana secara penuh di setiap tahapnya, B1 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbit, B2 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbenam, C = wilayah yang tak dapat menyaksikan gerhana sama sekali. Sumber: Sudibyo, 2014.

Dalam lingkup global, Gerhana Bulan Total ini akan bisa disaksikan mulai dari sebagian Eropa, sebagian Afrika, sebagian Asia serta seluruh Amerika dan Australia. Namun wilayah yang dapat menyaksikan gerhana ini secara penuh dalam setiap tahapnya tanpa terganggu aktivitas terbit ataupun terbenamnya Bulan hanyalah sebagian besar daratan Amerika yang meliputi sebagian besar Canada, hampir seluruh Amerika Serikat, hampir seluruh Amerika Tengah (terkecuali Kuba dan sekitarnya) dan pantai barat Amerika Selatan.

Indonesia dilintasi garis U4 mulai dari pulau Halmahera di utara hingga pulau Timor di selatan. Sementara garis P4 membelah pulau Kalimantan di utara hingga Jawa di selatan. Karena itu sebagian kawasan Indonesia secara teknis tercakup ke dalam wilayah gerhana. Terkecuali seluruh pulau Sumatra, pulau Jawa bagian barat (meliputi propinsi Banten, DKI Jakarta, Jawa Barat dan sebagian Jawa Tengah) dan pulau Kalimantan bagian barat (meliputi sebagian propinsi Kalimantan Barat dan sebagian Kalimantan Tengah) yang harus gigit jari karena berada di luar wilayah gerhana.

Gambar 4. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 untuk Indonesia. Garis U4 adalah garis dimana kontak akhir umbra bertepatan dengan saat Bulan terbit setempat, sementara garis P4 adalah garis saat kontak akhir penumbra bertepatan dengan saat Bulan terbit setempat. B1-U = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana semenjak Bulan terbit hingga akhir gerhana baik secara kasat mata (umbra) maupun tidak (penumbra). B1-P = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana sejak Bulan terbit hingga akhir gerhana hanya secara tak kasat mata (penumbra). Dan C = wilayah yang tak dapat menyaksikan gerhana sama sekali. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 4. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 untuk Indonesia. Garis U4 adalah garis dimana kontak akhir umbra bertepatan dengan saat Bulan terbit setempat, sementara garis P4 adalah garis saat kontak akhir penumbra bertepatan dengan saat Bulan terbit setempat. B1-U = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana semenjak Bulan terbit hingga akhir gerhana baik secara kasat mata (umbra) maupun tidak (penumbra). B1-P = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana sejak Bulan terbit hingga akhir gerhana hanya secara tak kasat mata (penumbra). Dan C = wilayah yang tak dapat menyaksikan gerhana sama sekali. Sumber: Sudibyo, 2014.

Secara teknis Gerhana Bulan Total ini akan terlihat secara kasat mata di propinsi Papua, Irian Jaya Barat, Maluku (sebagian besar), Maluku Utara (sebagian) dan Nusa Tenggara Timur (sebagian kecil). Tempat-tempat tersebut berada dalam zona umbra. Namun di sini gerhana takkan dapat dinikmati secara utuh karena saat sebagian tahap gerhana sudah dimulai, Bulan belum terbit di horizon timur setempat. Sementara propinsi Maluku (sebagian kecil), Maluku Utara (sebagian), Sulawesi Utara, Gorontalo, Sulawesi tengah, Sulawesi Barat, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Selatan, Bali, Nusa Tenggara Barat, Nusa tenggara Timur (sebagian besar), Kalimantan Utara, Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan, Kalimantan Tengah (sebagian), Kalimantan Barat (sebagian), Jawa Timur, DIY dan Jawa Tengah (sebagian) akan berada dalam zona penumbra sehingga butuh alat bantu berkualitas baik untuk dapat menikmati gerhana. Dan seperti halnya zona umbra di Indonesia bagian timur, zona penumbra ini pun takkan menikmati gerhana secara utuh karena sebagian tahapnya sudah berlangsung kala Bulan belum terbit di horizon timur setempat.

Tau

Dalam persepsi umum, tatkala Gerhana Bulan Total terjadi maka sinar Matahari yang seharusnya jatuh ke permukaan Bulan benar-benar terhalangi oleh Bumi. Sebenarnya tidak demikian. Yang benar-benar terhalangi hanyalah sinar Matahari langsung. Sementara sinar Matahari tak langsung, yakni yang menuju ke Bumi namun bersinggungan dengan tepi cakram Bumi sehingga dipaksa melewati lapisan atmosfer Bumi, ternyata dapat dibiaskan demikian rupa sehingga akan jatuh ke permukaan Bulan. Bahkan tatkala puncak gerhana sekalipun. Fenomena ini sudah disadari oleh Kepler pada empat abad silam. Saat berkas sinar Matahari (yang berwarna putih) melewati atmosfer Bumi khususnya lapisan troposfer dan stratosfer bawah (di bawah lapisan ozon) yang penuh uap air dan partikulat, maka ia diperlakukan demikian rupa sehingga cahaya kebiruan dihamburkan. Sisanya yang didominasi cahaya kemerahan bakal dibiaskan untuk kemudian diteruskan menuju ke dalam kerucut umbra. Dan tatkala terjadi Gerhana Bulan Total, cahaya kemerahan itu pun jatuh ke permukaan Bulan. Karena itu, pada saat puncak gerhana Bulan Total terjadi, Bulan justru masih bisa dilihat sebagai benda langit berwarna kemerahan (merah darah) nan redup.

Gambar 5. Diagram sederhana yang memperlihatkan bagaimana sinar Matahari yang didominasi cahaya kemerahan tetap dapat tiba di Bulan meskipun sedang dalam puncak Gerhana Bulan Total. Sumber: Keen, 2008 dengan modifikasi seperlunya.

Gambar 5. Diagram sederhana yang memperlihatkan bagaimana sinar Matahari yang didominasi cahaya kemerahan tetap dapat tiba di Bulan meskipun sedang dalam puncak Gerhana Bulan Total. Sumber: Keen, 2008 dengan modifikasi seperlunya.

Permasalahannya situasi tersebut di atas hanya terjadi bilamana atmosfer dalam kondisi “bersih.” Jika terjadi pencemaran aerosol dalam jumlah besar, maka terjadi penyerapan sinar Matahari demikian rupa sehingga intensitas cahaya kemerahan yang hendak diteruskan ke Bulan pun jauh lebih kecil dibanding jika atmosfer dalam kondisi “bersih.” Secara alamiah biang keladi aerosol pengotor atmosfer tersebut bersumber dari letusan dahsyat gunung berapi maupun tumbukan benda langit (komet/asteroid) berdiameter besar (lebih dari 1.000 meter). Terdapat juga sumber aerosol pengotor bikinan manusia, yakni bilamana seluruh hululedak nuklir yang ada diletuskan secara beruntun dalam rentang waktu tertentu yang pendek pada sebuah skenario perang nuklir ugal-ugalan.

Pengurangan intensitas cahaya yang diteruskan ke Bulan membuat Bulan nampak jauh gelap/redup pada saat puncak gerhana. Warna merah darah yang dijumpai saat puncak gerhana bahkan bisa lenyap. Dengan mengukur kecerlangan Bulan pada saat puncak gerhana (menggunakan instrumen seperti fotometer) dan membandingkannya dengan kecerlangan Bulan hasil perhitungan (dalam kondisi troposfer “bersih”) maka dapat diketahui kuantitas aerosol pengotor di atmosfer yang dinyatakan sebagai parameter tau (optical depth). Bilamana atmosfer dalam kondisi “bersih” maka parameter tau bernilai sekitar 0,01. Letusan dahsyat gunung berapi, tumbukan benda langit maupun skenario perang nuklir akan menginjeksikan aerosol asam sulfat dalam jumlah luar biasa banyak ke dalam lapisan troposfer dan stratosfer, sehingga nilai tau akan lebih besar dibanding 0,01. Pada dasarnya semakin besar nilai tau, maka semakin sedikit pancaran sinar Matahari yang diterima permukaan Bumi dan konsekuensinya bakal terjadi pendinginan global (dimana suhu rata-rata permukaan Bumi akan lebih rendah dibanding sebelumnya). Konsensus IPCC (International Panel for Climate Change) 2001 menyepakati setiap kenaikan nilai tau sebesar 0,1 akan berkorespondensi dengan pendinginan global sebesar 0,4 derajat Celcius.

Gambar 6. Wajah Bulan pada saat puncak tiga Gerhana Bulan Total berbeda, masing-masing 30 November 1963 pasca Letusan Agung (kiri), 30 Desember 1982 pasca Letusan el-Chichon (tengah) dan 9 Desember 1992 pasca Letusan Pinatubo (kanan). Pasca letusan Agung, gerhana menghasilkan Bulan sangat redup kala puncak dan menjadi Bulan tergelap semenjak 1816. Bulan sangat redup saat puncak gerhana juga dijumpai pasca letusan el-Chichon, membuat kamera harus disetel pada exposure time cukup lama sehingga bintang-bintang di latar belakang Bulan nampak sebagai garis cahaya. Dan pasca letusan Pinatubo, Bulan tak hanya sangat redup di saat puncak gerhana, namun juga berwarna kebiru-biruan. Ini akibat sangat kotornya atmosfers ehingga cahaya kemerahan diserap aerosol dalam jumlah besar. Akibatnya hanya sinar Matahari yang lewat di puncak lapisan stratosfer  saja yang bisa diteruskan ke Bulan, dimana berkas sinar harus melalui lapisan Ozon yang menyerap cahaya kemerahan sehingga hanya tersisa cahaya kebiruan. Sumber: Keen, 2008.

Gambar 6. Wajah Bulan pada saat puncak tiga Gerhana Bulan Total berbeda, masing-masing 30 November 1963 pasca Letusan Agung (kiri), 30 Desember 1982 pasca Letusan el-Chichon (tengah) dan 9 Desember 1992 pasca Letusan Pinatubo (kanan). Pasca letusan Agung, gerhana menghasilkan Bulan sangat redup kala puncak dan menjadi Bulan tergelap semenjak 1816. Bulan sangat redup saat puncak gerhana juga dijumpai pasca letusan el-Chichon, membuat kamera harus disetel pada exposure time cukup lama sehingga bintang-bintang di latar belakang Bulan nampak sebagai garis cahaya. Dan pasca letusan Pinatubo, Bulan tak hanya sangat redup di saat puncak gerhana, namun juga berwarna kebiru-biruan. Ini akibat sangat kotornya atmosfers ehingga cahaya kemerahan diserap aerosol dalam jumlah besar. Akibatnya hanya sinar Matahari yang lewat di puncak lapisan stratosfer saja yang bisa diteruskan ke Bulan, dimana berkas sinar harus melalui lapisan Ozon yang menyerap cahaya kemerahan sehingga hanya tersisa cahaya kebiruan. Sumber: Keen, 2008.

Pengukuran nilai tau memanfaatkan peristiwa Gerhana Bulan Total telah dilakukan sejak 1963 kala Gunung Agung (Indonesia) meletus. Sebaran aerosol Agung menyebabkan Bulan yang cukup redup, bahkan tergolong paling redup semenjak 1816. Catatan dramatis diperlihatkan Richard Keen dkk dalam tim LUNACE (Lunar Aerosol Climate Experiment) semenjak 1980 hingga sekarang, yang memperlihatkan dampak letusan Gunung el-Chichon (Meksiko) dan Pinatubo (Filipina). Letusan el-Chichon 1982 (skala 5 VEI, rempah letusan 2 kilometer kubik) membentuk aerosol dalam lapisan troposfer dan stratosfer dengan nilai tau 0,09. Sementara Letusan Pinatubo 1991 (skala 6 VEI, rempah letusan 11 kilometer kubik) menghasilkan aerosol dengan nilai tau 0,15. Dengan demikian Letusan el-Chichon 1982 dan Letusan Pinatubo 1991 berkorespondensi dengan pendinginan global sebesar masing-masing 0,4 dan 0,6 derajat Celcius. Maka kedua letusan dahsyat itu cukup signifikan dalam mendinginkan Bumi sekaligus mengerem laju pemanasan global termasuk akibat ulah manusia, meski hanya untuk sementara. Andaikata kedua gunung berapi tersebut tidak meletus dahsyat, maka intensitas pemanasan global sebagai kombinasi dari ulah manusia, aktivitas Matahari, el-Nino dan osilasi Atlantik bakal lebih tinggi dibanding yang kita rasakan saat ini.

Gambar 7. Betapa dramatisnya wajah Bulan yang terlihat pada saat puncak Gerhana Bulan Total 30 Januari 1972 kala atmosfer "bersih" (kiri) dengan saat puncak Gerhana Bulan Total 30 Desember 1982 pasca letusan el-Chichon (kanan). Kedua citra diambil dengan menggunakan teleskop, kamera, film dan exposure time yang sama. Citra Bulan sebelah kiri adalah 400 kali lebih benderang (6,5 magnitudo lebih cerlang) dibanding citra Bulan sebelah kanan. Sumber: Keen, 2008.

Gambar 7. Betapa dramatisnya wajah Bulan yang terlihat pada saat puncak Gerhana Bulan Total 30 Januari 1972 kala atmosfer “bersih” (kiri) dengan saat puncak Gerhana Bulan Total 30 Desember 1982 pasca letusan el-Chichon (kanan). Kedua citra diambil dengan menggunakan teleskop, kamera, film dan exposure time yang sama. Citra Bulan sebelah kiri adalah 400 kali lebih benderang (6,5 magnitudo lebih cerlang) dibanding citra Bulan sebelah kanan. Sumber: Keen, 2008.

Kelud

Tepat dua bulan kalender sebelum Gerhana Bulan Total 15 April 2014 terjadi, Gunung Kelud (Jawa Timur) meletus besar. Inilah letusan terbesar yang pernah disaksikan Indonesia dalam kurun 3,5 tahun terakhir setelah Letusan Merapi 2010. Sedikitnya 0,12 kilometer kubik (120 juta meter kubik) rempah letusan disemburkan dalam letusan bertipe Plinian hingga setinggi 26 km dari paras laut (dpl). Dengan demikian rempah letusan Kelud diinjeksikan hingga jauh memasuki lapisan stratosfer. Berapa banyak aerosol yang terbentuk? Dan apakah jumlahnya cukup signifikan ? Itulah yang ingin diketahui.

Gambar 8. Kawah baru di Gunung Kelud yang terbentuk pasca letusan besar pada 13-14 Februari 2014 lalu, diabadikan dengan pesawat udara nir-awak (PUNA). Bagaimana dampak letusan besar tersebut terhadap iklim Bumi masih diselidiki dengan berbagai cara, termasuk melalui peristiwa Gerhana Bulan Total 15 April 2014. Sumber: PVMBG, 2014.

Gambar 8. Kawah baru di Gunung Kelud yang terbentuk pasca letusan besar pada 13-14 Februari 2014 lalu, diabadikan dengan pesawat udara nir-awak (PUNA). Bagaimana dampak letusan besar tersebut terhadap iklim Bumi masih diselidiki dengan berbagai cara, termasuk melalui peristiwa Gerhana Bulan Total 15 April 2014. Sumber: PVMBG, 2014.

Di atas kertas Letusan Kelud 2014 memproduksi 1,4 juta ton aerosol, jumlah yang tergolong kecil bila dibandingkan dengan Letusan el-Chichon 1982 maupun Letusan Pinatubo 1991. Aerosol sejumlah itu akan berkorelasi dengan nilai tau sebesar 0,009. Nilai tersebut berada di sekitar nilai tau rata-rata untuk atmosfer “bersih”, yakni 0,01. Sehingga kecil kemungkinannya Letusan Kelud 2014 mampu menyebabkan pendinginan global (jjika hanya memperhitungkan Letusan Kelud 2014 saja). Namun benarkah demikian? Gerhana Bulan Total 15 April 2014 menjadi salah satu cara untuk menguji perhitungan-perhitungan di atas kertas tersebut. Mari kita tunggu apakah Bulan dalam puncak gerhananya akan lebih redup sehingga warna merah darahnya kurang dominan? Ataukah akan sama cerlangnya dengan Bulan pada puncak Gerhana Bulan Total 16 Juni 2011 yang terjadi pasca Letusan Merapi 2010 ?

Terlepas dari apapun hasilnya, cukup mengagumkan bahwa peristiwa Gerhana Bulan Total tak hanya sekedar peristiwa langit yang mengesankan dan enak dipandang. Namun ia juga sarat makna dan manfaat. Kini manfaatnya bertambah satu lagi, dimana Gerhana Bulan Total memungkinkan kita untuk mengukur kualitas atmosfer Bumi dalam hubungannya dengan perubahan iklim dalam rupa pemanasan maupun pendinginan global.

Referensi:

1. Keen. 2008. Volcanoes and Climate Change since 1960, What Does the Moon Have to Say? Atmospheric & Oceanic Sciences, Univ. of Colorado, Boulder.

2. Hofmann dkk. 2003. Surface-based Observations of Volcanic Emission to the Stratosphere. Volcanism & the Earth’s Atmosphere, Geophysical Monograph 139, American Geophysical Union.

Alhamdulillah, Gunung Sinabung Turun Status

Di tengah hiruk pikuk jelang pemilu legislatif, pada Selasa 8 April 2014 pukul 17:00 WIB lalu Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) memutuskan menurunkan status aktivitas Gunung Sinabung setingkat lebih rendah dari Awas (Level IV) menjadi Siaga (Level III). Keputusan ini didasari oleh cenderung menurunnya aktivitas vulkanik Gunung Sinabung akhir-akhir ini berdasarkan parameter jumlah gempa letusan, jumlah gempa vulkanik dalam, jumlah gas belerang (SO2) yang dilepaskan dan deformasi/kembang-kempisnya tubuh gunung.

Gempa letusan, sebagai pertanda terjadinya letusan-letusan eksplosif, sudah tak terdeteksi lagi semenjak 16 Maret 2014. Gempa vulkanik dalam memang masih berfluktuasi namun secara umum cenderung menurun sejak 5 Februari 2014. Berkurangnya jumlah gempa vulkanik dalam merupakan pertanda bahwa pasokan magma segar dari perutbumi ke tubuh Gunung Sinabung telah menurun. Menurunnya pasokan magma segar juga terlihat dari berkurangnya gas belerang. Sejak 16 Maret 2014 Gunung Sinabung melepaskan gas belerang yang berfluktuasi antara 444 ton/hari hingga 777 ton/hari. Jumlah tersebut lebih kecil ketimbang periode sebelumnya yakni rata-rata 1.234 ton/hari dan jauh lebih kecil dibanding saat puncak erupsi di pertengahan Januari 2014 silam yang bisa mencapai 3.796 ton/hari. Berkurangnya pasokan magma juga terlihat dari data deformasi, yang cenderung memperlihatkan terjadinya deflasi (pengempisan) tubuh gunung meski nilainya pun berfluktuasi.

Gambar 1. Gunung Sinabung yang anggun dengan gas-gas vulkanik mengepul sebagai asap melalui kawah-kawahnya, diabadikan oleh Kristianto pada 26 November 2013. Mulai 8 April 2014 status gunung ini telah diturunkan dari yang semula Awas (Level IV) menjadi Siaga (Level III). Sumber: Kristianto, 2013 dalam ESDM, 2014.

Gambar 1. Gunung Sinabung yang anggun dengan gas-gas vulkanik mengepul sebagai asap melalui kawah-kawahnya, diabadikan oleh Kristianto pada 26 November 2013. Mulai 8 April 2014 status gunung ini telah diturunkan dari yang semula Awas (Level IV) menjadi Siaga (Level III). Sumber: Kristianto, 2013 dalam ESDM, 2014.

Dengan diturunkannya status Gunung Sinabung, maka pada awal April 2014 ini tak ada lagi gunung berapi Indonesia yang menduduki peringkat status tertinggi. Dari 23 buah gunung berapi Indonesia yang beraktivitas di atas normal, 20 di antaranya menempati status Waspada (Level II) sementara 3 sisanya (yakni Gunung Sinabung di Sumatra Utara serta Gunung Karangetang dan Lokon di Sulawesi Utara) berada dalam status Siaga (Level III). Penurunan status Gunung Sinabung membuat sebagian besar pengungsi diperkenankan kembali ke tempat tinggalnya masing-masing. Terkecuali penduduk 7 desa (Sukameriah, Bekerah, Simacem, Guru Kinayan, Kutatunggal, Berastepu, Gamber) dan 1 dusun (Sibintun) yang tetap harus tinggal di pengungsian karena tempat tinggal mereka masih terlalu dekat dengan kawah aktif di puncak (yakni dalam jarak kurang dari 3 km) ataupun berada di sektor tenggara sehingga terlalu dekat dengan lidah lava.

Lidah Lava

Semenjak awal 2014 Gunung Sinabung memperlihatkan perkembangan baru. Magma Sinabung memang menyeruak di dalam kawah aktif menjadi kubah lava, yang telah berkali-kali longsor dan menghasilkan awan panas guguran. Salah satunya bahkan menciptakan peristiwa memilukan 1 Februari 2014, kala 17 orang meregang nyawa oleh terjangan awan panas guguran saat mereka berada di dalam daerah terlarang. Namun magma yang menyeruak menjadi lava juga mengalir turun ke arah tenggara dalam jumlah besar. Ia turun melintasi lereng gunung yang sama dengan tempat awan panas Sinabung melanda selama ini. Lavanya pekat sehingga gerakannya pelan dan seluruhnya mengalir di lereng yang sama sembari mulai membeku sehingga nampak sebagai lembaran besar cukup tebal. Inilah fenomena lidah lava. Lidah lava merupakan ciri khas sebuah gunung berapi yang tak lagi mempunyai penghalang dalam saluran magmanya. Sehingga magma langsung keluar dan meleler ke lereng bersamaan dengan terlepasnya gas-gas vulkanik tanpa harus mengakumulasi tekanannya terlebih dahulu.

Gambar 2. Kiri: citra satelit Earth Observatory-1 (EO-1) melalui instrumen Advanced Land Imager (ALI) pada kanal cahaya tampak terhadap Gunung Sinabung dan lingkungan sekitarnya, yang diambil pada 6 Februari 2014. Nampak kawah di puncak gunung terus mengepulkan gas-gas vulkanik. Lidah lava pun terlihat jelas (tanda panah) dan telah mengalir sejauh sekitar 1,5 km dari kawah aktif menyusuri endapan awan panas guguran (pyrocalstic flow deposits). Kanan: panorama lidah lava Sinabung pada 6 April 2014. Garis-garis menunjukkan perkembangan lidah lava dari waktu ke waktu. Sumber: NASA, 2014; PVMBG, 2014.

Gambar 2. Kiri: citra satelit Earth Observatory-1 (EO-1) melalui instrumen Advanced Land Imager (ALI) pada kanal cahaya tampak terhadap Gunung Sinabung dan lingkungan sekitarnya, yang diambil pada 6 Februari 2014. Nampak kawah di puncak gunung terus mengepulkan gas-gas vulkanik. Lidah lava pun terlihat jelas (tanda panah) dan telah mengalir sejauh sekitar 1,5 km dari kawah aktif menyusuri endapan awan panas guguran (pyrocalstic flow deposits). Kanan: panorama lidah lava Sinabung pada 6 April 2014. Garis-garis menunjukkan perkembangan lidah lava dari waktu ke waktu. Sumber: NASA, 2014; PVMBG, 2014.

Hingga 13 Maret 2014, lidah lava Sinabung telah mengalir sejauh 2,4 km dari kawah aktif. Hampir sebulan berikutnya lidah lava yang sama telah beringsut menjauh hingga mencapai 2,5 km dari kawah aktif. Seperti halnya kubahlava, lava yang mulai membeku di dalam lidah lava pun dapat ambrol/gugur sewaktu-waktu baik oleh faktor internal maupun eksternal di bagian-bagian tertentu. Guguran tersebut dapat menghasilkan awan panas guguran. Secara umum guguran bagian tertentu lidah lava akan menjalar sejauh 100 hingga 300 meter dari sumbernya. Eksistensi lidah lava di lereng tenggara Gunung Sinabung-lah yang membuat penduduk desa-desa di sekitar lereng ini belum diperkenankan kembali ke tempat tinggal mereka masing-masing. Mengingat radius hingga 5 km ke tenggara dari kawah aktif masih menjadi daerah terlarang yang selalu terancam oleh awan panas guguran terutama dari lidah lava.

Selain lidah lava, aktivitas Gunung Sinabung semenjak September 2013 juga menunjukkan perkembangan lain yang menarik. Pada arah yang berseberangan terhadap arah lidah lava, yakni lereng utara-barat laut khususnya dalam sebuah garis imajiner penghubung kawah aktif dengan Danau Lau Kawar, terbentuk sebuah retakan panjang yang terus mengepulkan asap. Retakan ini terbentuk lebih awal dibanding lidah lava, yakni pada 15 Oktober 2013. Retakan memanjang memang bukan hal baru di Gunung Sinabung. Tepat di sebelah utara retakan memanjang ini terdapat retakan memanjang lain yang lebih dulu ada, terbentuk entah kapan, dan menjadi deposit belerang yang ekonomis sehingga sempat ditambang oleh penduduk setempat. Retakan memanjang ini diperkirakan terbentuk sebagai kombinasi akan lemahnya tubuh gunung (seperti terlihat dari terjadinya alterasi belerang) dengan kuatnya tekanan gas vulkanik pada saat itu. Pada umumnya retakan memanjang di lereng gunung yang terbentuk saat sebuah gunung berapi dalam tahap letusan merupakan pertanda dari letusan samping, yakni letusan yang bersumber dari kawah baru yang terletak di lereng gunung bukan di puncaknya. Namun entah kenapa letusan samping tak terjadi di Gunung Sinabung. Sebaliknya gunung berapi ini justru memuntahkan seluruh awan panas dan lavanya ke arah tenggara, berkebalikan dengan posisi retakan memanjang tersebut.

Retakan memanjang itu memberikan gambaran baru perilaku Gunung Sinabung. Tepat di kaki gunung sebelah utara-barat laut terdapat sebuah perairan tawar berupa Danau Lau Kawar. Semula cekungan besar yang menjadi tempat danau ini berada disangka sebagai bekas kawah maar dari aktivitas Gunung Sinabung nun jauh di masa silam yang kemudian tergenangi air. Belakangan muncul pula opini cekungan tersebut adalah jejak pergerakan sesar sekunder yang masih terhubung di sistem sesar besar Sumatra. Namun pendapat yang lebih dominan seperti misalnya yang dikemukakan Syamsul Rizal Wittiri dan Indyo Pratomo, dua vulkanolog Indonesia, memprakirakan cekungan tempat Danau Lau Kawar ini adalah produk erupsi lateral. Erupsi lateral adalah letusan samping berskala besar dengan tekanan cukup kuat sehingga mampu melongsorkan sebagian lereng gunung sisi utara. Material longsoran terkumpul di kaki gunung sebagai tanggul alamiah dalam bentuk setengah lingkaran sehingga terbentuklah cekungan yang lama-kelamaan digenangi air sebagai danau. Erupsi lateral adalah erupsi yang lumrah dijumpai pada gunung-gemunung berapi Indonesia pada salah satu tahap perkembangannya. Di masa silam erupsi lateral pernah terjadi misalnya di Gunung Papandayan (1772), Galunggung (kurang lebih 4.000 tahun silam) dan Slamet. Umumnya erupsi lateral menyebabkan wajah gunung berubah dramatis ditandai oleh terbentuknya kaldera tapalkuda. Hanya saja skala erupsi lateral di Gunung Sinabung masa silam kemungkinan lebih kecil. Posisi retakan memanjang baru tersebut, demikian pula retakan memanjang sumber belerang yang telah ada sebelumnya, nampaknya tepat berada di bekas areal erupsi lateral masa silam.

Gambar 3. Kiri: pemandangan kubahlava Sinabung pada 13 Januari 2014 saat sebagian massanya telah longsor menjadi awan panas guguran. Nampak lava segar terus menyeruak dan menumpuk di puncak kubah. Sementara di tepi kubah lava mulai meluber dari pinggir kawah dalam keadaan panas membara. Lava yang meluber inilah yang di kemudian hari menjadi lidah lava. Kanan: titik-titik semburan asap di sepanjang retakan memanjang di lereng utara-barat laut gunung, yang mengarah ke Danau Lau Kawar. Sumber: ESDM, 2014; Wittiri, 2014 dalam Geomagz, 2014.

Gambar 3. Kiri: pemandangan kubahlava Sinabung pada 13 Januari 2014 saat sebagian massanya telah longsor menjadi awan panas guguran. Nampak lava segar terus menyeruak dan menumpuk di puncak kubah. Sementara di tepi kubah lava mulai meluber dari pinggir kawah dalam keadaan panas membara. Lava yang meluber inilah yang di kemudian hari menjadi lidah lava. Kanan: titik-titik semburan asap di sepanjang retakan memanjang di lereng utara-barat laut gunung, yang mengarah ke Danau Lau Kawar. Sumber: ESDM, 2014; Wittiri, 2014 dalam Geomagz, 2014.

Bayang-Bayang

Tren penurunan aktivitas Gunung Sinabung semoga terus berlanjut. Sehingga kelak gunung berapi ini akan turun lagi ke status Waspada (Level II) atau bahkan Aktif Normal (Level I), yang terakhir kali terjadi sebelum Agustus 2010 silam. Dengan kalemnya gunung berapi ini maka tersedia kesempatan bagi segenap penduduk untuk pulang kembali ke kampung halamannya untuk melanjutkan dan menata-ulang kehidupannya. Di saat yang sama Kabupaten Karo dan propinsi Sumatra Utara pun berkesempatan menghela nafas, memperbaiki segenap infrastruktur yang rusak, mendandani kembali dunia pertanian yang menjadi tulangpunggung utama penduduk, mempromosikan kembali keelokan dunia wisata setempat dan memulihkan roda perekonomian setempat. Arus transportasi udara keluar-masuk Sumatra Utara melalui bandara Kuala Namu semoga dapat berlangsung lebih intensif tanpa dibayangi kekhawatiran terhadap paparan debu vulkanik Gunung Sinabung.

Gambar 4. Kerusakan lahan pertanian penduduk (kiri) dan jalur transportasi (kanan) akibat hujan debu vulkanik pekat yang mengendapkan debu cukup tebal. Guyuran hujan deras membuat debu berubah menjadi lumpur. Menjadi pekerjaan rumah Kabupaten Karo untuk mendandani kerusakan-kerusakan ini pasca Gunung Sinabung turun status. Sumber: ESDM, 2014.

Gambar 4. Kerusakan lahan pertanian penduduk (kiri) dan jalur transportasi (kanan) akibat hujan debu vulkanik pekat yang mengendapkan debu cukup tebal. Guyuran hujan deras membuat debu berubah menjadi lumpur. Menjadi pekerjaan rumah Kabupaten Karo untuk mendandani kerusakan-kerusakan ini pasca Gunung Sinabung turun status. Sumber: ESDM, 2014.

Namun begitu, suka atau tidak, rona kehidupan di Kabupaten Karo kini berada di bawah bayang-bayang Gunung Sinabung. Dalam jangka pendek, material vulkanik produk letusan 2013-2014 yang berpotensi berubah menjadi lahar hujan bilamana diguyur hujan deras tentu harus ditangani. Sementara dalam jangka panjang, kemungkinan letusan Gunung Sinabung mendatang juga harus diantisipasi. Hanya dalam empat tahun gunung berapi ini telah dua kali meletus dan ke depan tentu akan meletus lagi. Meski kapan waktunya, tak ada yang tahu pasti seiring banyaknya faktor yang mengontrol kejadian letusan sebuah gunung berapi. Di samping itu hingga saat ini kita hanya memiliki pengalaman terhadap dua peristiwa letusan Sinabung saja. Dan pengalaman letusan terakhir yang membikin Kabupaten Karo tergagap-gagap, semoga menjadi pelecut guna menyiapkan langkah-langkah antisipasi yang lebih baik ke depan. Jalur-jalur dan titik-titik evakuasi musti dibentuk dan dipertahankan. SOP (standard operating procedure) pengungsian untuk setiap desa dan dusun juga perlu dibentuk, disosialisasikan dan dilatih ke penduduk setempat. Di samping itu bagaimana kemungkinan letusan Gunung Sinabung mendatang pun perlu diperhitungkan melalui sejumlah skenario. Termasuk bagaimana kemungkinan-kemungkinan yang bisa terjadi melalui retakan memanjang di sisi utara-barat laut Gunung Sinabung. Apakah berpotensi longsor? Apakah berkemungkinan mengalami erupsi lateral?

Referensi :

1. Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral. 2014. Evaluasi Aktivitas G. Sinabung, Januari 2014.

2. Wittiri. 2013. Perilaku Baru Sinabung. Majalah Geomagz vol. 3 no. 4 Desember 2013, hal. 78-81.

3. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi. 2014. Penurunan Status Kegiatan G. Sinabung Dari Awas (level IV) Menjadi Siaga (level III), 8 April 2014.

4. Allen. 2014. Changed Landscape Around Sinabung. NASA Earth Observatory.

Tsunami Iquique (Cile), Status Waspada dan Pelajaran dari Jayapura

Pada Kamis 3 April 2014 pukul 08:30 WIB sistem peringatan dini tsunami Indonesia (Indonesia Tsunami Early Warning System/Ina-TEWS) di bawah Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) secara resmi mencabut peringatan dini tsunami bagi seluruh Indonesia. Sebelumnya peringatan dini mulai diberlakukan sejak Rabu 2 April 2014 pukul 09:30 WIB sebagai respon atas gempa besar yang mengguncang Iquique (Cile). Gempa besar tersebut berkekuatan Mw (moment-magnitude) 8,2 dan berkualifikasi gempa megathrust yang bersumber di dasar Samudera Pasifik lepas pantai kawasan Iquique. Selain gelombang sesimik yang dirambatkan ke segenap penjuru, gempa megathrust ini juga disertai dengan pengangkatan dasar laut setempat yang signifikan. Pengangkatan inilah yang menghasilkan salah satu bencana geologi yang menjadi momok Indonesia: tsunami.

Gambar 1. Peta distribusi tinggi tsunami di laut lepas (bukan di pantai) sebagai hasil simulasi tsunami Iquique 1 April 2014 yang dipublikasikan NOAA. R = stasiun pasang surut Rikitea, Polinesia, S = pelampung (buoy) tsunami di dekat Saipan dan M = pelampung tsunami Manus utara. Sumber: NOAA, 2014 dengan penambahan seperlunya oleh Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Peta distribusi tinggi tsunami di laut lepas (bukan di pantai) sebagai hasil simulasi tsunami Iquique 1 April 2014 yang dipublikasikan NOAA. R = stasiun pasang surut Rikitea, Polinesia, S = pelampung (buoy) tsunami di dekat Saipan dan M = pelampung tsunami Manus utara. Sumber: NOAA, 2014 dengan penambahan seperlunya oleh Sudibyo, 2014.

Setelah menganalisis potensi terbentuknya tsunami berdasarkan parameter kegempaan yang telah diketahui saat itu dan implikasinya bagi Indonesia lewat program komputer TOAST (Tsunami Observation and Simulation Terminal), maka Ina-TEWS pun menetapkan 115 kabupaten/kota di Indonesia berada dalam status WASPADA tsunami. Kabupaten/kota tersebut terletak di hampir seluruh propinsi di Indonesia, kecuali ujung utara pulau Sumatra, sisi barat dan selatan pulau Kalimantan, sisi barat pulau Sulawesi dan sisi barat pulau Irian. Hasil pemrograman TOAST memprakirakan tsunami Iquique bakal tiba di perairan Indonesia dalam waktu 20 hingga 37 jam pasca gempa dengan tinggi bervariasi antara 0 hingga 50 cm.

Status WASPADA tsunami kontan membikin sebagian kabupaten/kota itu berubah jadi hiruk-pikuk khususnya di daerah pesisirnya. Di sejumlah tempat penduduk memilih mengungsi. Misalnya seperti di Pancer (Banyuwangi) dan Logending (Kebumen) yang masih menyimpan trauma akan bencana tsunami masa lalu. Pengungsian juga terjadi di pesisir Sumatra Barat, kawasan yang telah lama digadang-gadang bakal menjadi arena hempasan tsunami dengan ketinggian cukup besar bilamana segmen megtahrust Mentawai meletup dalam sebuah gempa besar atau bahkan malah gempa akbar. Di tengah hiruk pikuk tersebut, pemantauan perubahan paras air laut melalui pelampung (buoy) tsunami yang terpasang di beberapa titik di tengah samudera sekeliling Indonesia di bawah IDBC BPPT (Indonesian Buoy Center Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi) maupun lewat stasiun-stasiun pasang-surut di berbagai pelabuhan yang berada di bawah payung BIG (Badan Informasi Geospasial, dulu Bakosurtanal) menunjukkan tak ada tanda-tanda tsunami Iquique memasuki perairan Indonesia.

Gambar 2. Paras air Samudera Pasifik yang terekam di lokasi pelampung tsunami Manus utara. Tsunami nampak sebagai usikan (osilasi) cepat pada paras air laut yang dimulai semenjak 3 April 2014 pukul 02:03 WIB (ditandai dengan garis merah). Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari NOAA, 2014.

Gambar 2. Paras air Samudera Pasifik yang terekam di lokasi pelampung tsunami Manus utara. Tsunami nampak sebagai usikan (osilasi) cepat pada paras air laut yang dimulai semenjak 3 April 2014 pukul 02:03 WIB (ditandai dengan garis merah). Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari NOAA, 2014.

Bagi sebagian kita, tidak terdeteksinya tsunami Iquique di perairan Indonesia menunjukkan berlebihannya pemberlakuan status WASPADA itu. Peringatan dini yang berlebihan dianggap hanya membikin panik dan membuat terjadinya pengungsian yang tak perlu. Pemberlakuan status WASPADA ini juga dianggap menggerus kredibilitas peringatan dini tsunami Indonesia. betapa tidak? Jika kali ini status WASPADA ternyata tak diikuti hempasan tsunami yang sesungguhnya, bagaimana kita mampu menaruh rasa percaya pada situasi sejenis kelak?

Megathrust

Gempa Iquique tergolong gempa megathrust, karena meletup di di zona subduksi lempeng Nazca yang oseanik (lempeng samudera) dan lempeng Amerika Selatan yang kontinental (lempeng benua). Zona subduksi tersebut membentang di sepanjang lepas pantai barat Amerika Selatan. Secara kasat mata zona subduksi ini terlihat sebagai palung laut yang memanjang dan melekuk menyerupai huruf S. Sejarah mencatat zona subduksi Amerika Selatan merupakan produsen gempa-gempa besar dan akbar yang selalu diiringi peristiwa tsunami merusak. Gempa terbesar sepanjang sejarah umat manusia modern pun terjadi di sini, tepatnya di lepas pantai Cile selatan. Inilah Gempa Valdivia 22 Mei 1960 (Mw 9,5) yang legendaris. Tsunami yang diproduksinya mengandung energi demikian besar yang membuatnya tak banyak mengalami susut energi kala menyeberangi Samudera Pasifik dengan kecepatan beberapa ratus kilometer per jam. Akibatnya kala tiba di pesisir Pasifik yang berseberangan seperti misalnya di Kepulauan Jepang, energinya masih cukup besar. Sehingga tingginya masih lebih dari 10 meter meski telah menjalar sejauh lebih dari 10.000 km dari sumbernya dan membutuhkan waktu 22 jam untuk mencapai pesisir Jepang. Tak ayal, landaan tsunami tak terduga ini membuat 142 orang tewas disertai aneka kerusakan lainnya. Terjangan tsunami lintas samudera inilah yang mendasari dibangunnya sistem peringatan dini tsunami di sekujur pesisir Samudera Pasifik. Di kemudian hari sistem peringatan dini yang sama pun menular ke kawasan pesisir Samudera Atlantik dan kemudian Samudera Hindia.

Gempa Iquique memang tak sebesar Gempa Valdivia. Ia bersumber dari rekahan sepanjang sekitar 200 km dengan lebar sekitar 70 km yang mendadak melenting sejauh sekitar 6 meter. Proses pematahan berlangsung selama 100 detik, sehingga selama itu pula batuan disekelilingnya tergetar. Untuk ukuran manusia, energi yang dilepaskan gempa ini cukup besar yakni mencapai 30 megaton TNT atau 1.500 kali lipat lebih dahsyat ketimbang bom nuklir Hiroshima. Karena merupakan gempa anjak/naik (thrust), yang menyudut 18 derajat, maka pelentingan tersebut berimbas pada terangkatnya dasar laut seluas 200 x 70 kilometer persegi hingga setinggi 2 meter (maksimum). Pengangkatan dasar laut tiba-tiba inilah yang membuat kolom air diatasnya bergolak dan menjadi tsunami. Di atas kertas tsunami produk gempa Iquique mengandung energi sekitar 20 kiloton TNT atau setara dengan kedahsyatan bom nuklir Hiroshima.

Gambar 3. Paras air laut di pelabuhan Benoa (Bali) yang terekam oleh stasiun pasang-surut Benoa di bawah BIG. Garis merah menunjukkan prakiraan waktu kedatangan tsunami di Benoa, yakni 3 April 2014 pukul 09:28 WITA. Namun selain dinamika akibat pasang-surut air laut yang nampak sebagai bertambah tingginya paras air laut secara perlahan-lahan, tak ada tanda-tanda usikan tsunami yang khas di sini. Sangat berbeda bila dibandingkan dengan situasi di Manus Utara. Sehingga disimpulkan tsunami Iquique tidak mencapai Benoa. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari IOC, 2014.

Gambar 3. Paras air laut di pelabuhan Benoa (Bali) yang terekam oleh stasiun pasang-surut Benoa di bawah BIG. Garis merah menunjukkan prakiraan waktu kedatangan tsunami di Benoa, yakni 3 April 2014 pukul 09:28 WITA. Namun selain dinamika akibat pasang-surut air laut yang nampak sebagai bertambah tingginya paras air laut secara perlahan-lahan, tak ada tanda-tanda usikan tsunami yang khas di sini. Sangat berbeda bila dibandingkan dengan situasi di Manus Utara. Sehingga disimpulkan tsunami Iquique tidak mencapai Benoa. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari IOC, 2014.

NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), yakni badan kelautan Amerika Serikat, segera merespon situasi gempa Iquique dengan berdasarkan parameter-parameter kegempaan yang disodorkan USGS (United States Geological Survey), yakni badan geologi-nya Amerika Serikat. Segera simulasi tsunami dikerjakan dengan keluaran (output) meliputi prakiraan waktu kedatangan secara umum dan prakiraan distribusi energi yang tercermin dalam bentuk distribusi tinggi tsunami di segenap penjuru Samudera Pasifik. Simulasi menunjukkan bahwa tsunami produk gempa Iquique berpotensi menjadi tsunami lintas samudera meski dengan energi kecil sehingga tinggi gelombangnya hanya bervariasi antara 100 cm hingga 10 cm jika berada di laut lepas (bukan pantai). Maka lonceng peringatan dini melalui Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) pun segera dibunyikan, meminta negara-negara di sekujur pesisir Samudera Pasifik untuk bersiap entah dalam status terendah (status advisory) maupun yang setingkat lebih tinggi (status waspada).

Tsunami memang sungguh-sungguh terjadi dan melintasi Samudera Pasifik. Namun energinya terus melemah kala ia kian menjauh dari sumbernya. Pesisir Cile bagian utara diterjang tsunami setinggi hingga 2 meter dan menyebabkan aneka kerusakan. 6 orang tewas dalam peristiwa ini, sementara 970.000 orang lainnya mengungsi dari tempat tinggalnya masing-masing. Sementara di Kepulauan Hawaii (AS) tinggi tsunaminya hanya sebesar 60 cm, sehingga status advisory yang telah diberlakukan selama 13 jam dicabut. Pada perairan Iwate (Jepang), stasiun pasang-surut setempat mendeteksi terjadinya kenaikan paras air laut maksimum hingga 60 cm yang ditimbulkan tsunami. Sementara pesisir Jepang lainnya pada umumnya diterpa tsunami setinggi 20 hingga 30 cm. terpaan ini tak menghasilkan kerusakan apapun di pesisir Jepang. Dan di dekat Indonesia, tsunami sempat terdeteksi di dua pelampung tsunami yang diletakkan di Samudera Pasifik lepas pantai tenggara pulau Irian, yakni pelampung Manus Utara dan Saipan. Namun ketinggiannya sangat rendah, yakni hanya 1 hingga 10 cm. Dengan energi tsunami yang tergolong kecil untuk ukuran tsunami lintas samudera, nampaknya tsunami Iquique memang telah punah dalam perjalanannya menyeberangi Samudera Pasifik sebelum mencapai pesisir Indonesia khususnya bagian timur.

Jadi bagaimana kita memandang status WASPADA di tengah fakta bahwa tsunami yang ditunggu ternyata telah demikian lemah saat tiba di tanah air?

Jayapura

Gambar 4. Kiri: rumah rusak dan tercebur ke laut dalam peristiwa Jayapura sebagai imbas dari tsunami lintas-samudera yang diproduksi gempa akbar Tohoku 11 Maret 2011. Kanan: rekaman dinamika paras air laut di lokasi pelabuhan Jayapura pada 11 Maret 2011. Nampak tsunami lintas-samudera dari Jepang mulai terdeteksi pada sekitar pukul 12:00 UTC (21:00 WIT). Namun gelombang terbesar baru terjadi dua jam kemudian, kala peringatan dini telah dicabut. Sumber: Diposaptono, 2013.

Gambar 4. Kiri: rumah rusak dan tercebur ke laut dalam peristiwa Jayapura sebagai imbas dari tsunami lintas-samudera yang diproduksi gempa akbar Tohoku 11 Maret 2011. Kanan: rekaman dinamika paras air laut di lokasi pelabuhan Jayapura pada 11 Maret 2011. Nampak tsunami lintas-samudera dari Jepang mulai terdeteksi pada sekitar pukul 12:00 UTC (21:00 WIT). Namun gelombang terbesar baru terjadi dua jam kemudian, kala peringatan dini telah dicabut. Sumber: Diposaptono, 2013.

Apa yang terjadi di sudut tenggara Jayapura (propinsi Papua) lebih dari tiga tahun silam mungkin bisa menjadi pelajaran untuk memahami situasi di sekitar status WASPADA tsunami ini. Pada 11 Maret 2011 Jepang diguncang oleh gempa akbar yang meletup di pesisir timurnya yakni di zona subduksi lepas pantai Tohoku. Gempa megathrust yang berkualifikasi gempa akbar ini magnitudo Mw 9,0) melepaskan tsunami berenergi tinggi yang menjalar ke segenap penjuru Samudera Pasifik. Indonesia bagian timur khususnya pesisir utara pulau Irian, pulau Halmahera, pesisir utara pulau Sulawesi dan pulau-pulau kecil disekitarnya menjadi bagian Indonesia yang memiliki resiko tertinggi akan paparan tsunami dari Jepang ini karena berhadapan langsung dengan Samudera Pasifik. Peringatan dini tsunami pun segera diudarakan BMKG mulai pukul 16:34 WIT. Pada pukul 21:05 WIT dilaporkan terjadi kenaikan paras air laut sebesar 10 cm di pulau Halmahera. Berselang 45 menit kemudian tsunami dengan ketinggian yang sama juga terdeteksi di Manado (propinsi Sulawesi Utara). Dengan tinggi tsunami yang sangat rendah, maka peringatan dini pun dicabut pada pukul 21:55 WIT.

Siapa sangka, kala di dua tempat tersebut tinggi tsunaminya hanya berkisar 10 cm dan tak berdampak apapun, petaka justru terjadi di sudut tenggara kota Jayapura. Stasiun pasang-surut di pelabuhan Jayapura mencatat tinggi tsunami maksimum 80 cm. Namun tsunami yang lebih tinggi dalam serangkaian gelombang (hingga 5 gelombang) menerpa sudut tenggaranyan yakni kawasan Teluk Yos Sudarso dan Teluk Yautefa. Seorang tewas, sementara sedikitnya 17 buah rumah, 1 jembatan dan sepenggal jalan raya beraspal rusak berat. Analisis lebih lanjut memperlihatkan geometri pesisir tenggara Jayapura yang berteluk rumit membuat massa air laut yang bergerak bersama tsunami lintas-samudera itu berjejal-jejal demikian rupa memasuki teluk. Sehingga tinggi nparas air laut pun melonjak hingga 2,5 meter. Tsunami menerjang dengan kecepatan mendekati 13 km/jam dan melanda hingga sejauh 250 meter ke daratan dari garis pantai. Lebih menyesakkan lagi, tsunami menerjang kala peringatan dini tsunami untuk seluruh Indonesia secara resmi telah dicabut. Sehingga penduduk yang semula sempat mengevakuasi diri ke daratan lebih tinggi diijinkan untuk mulai kembali ke rumahnya masing-masing. Siapa sangka tatkala mereka sempat merasa lega dan sedang bersiap-siap untuk pulang, mendadak tsunami datang menerjang ?

Seperti halnya peningkatan status aktivitas sebuah gunung berapi di Indonesia yang tak pernah mudah dan tak pernah berdasarkan pada alasan rasional serupa dari waktu ke waktu mengingat perilaku sang gunung pun turut berubah, dapat diduga
bahwa penetapan status WASPADA tsunami di Indonesia pun demikian. Di sisi teknis, parameter kegempaan memang bisa segera diperoleh lewat institusi terkait dan simulasi tsunami juga sudah bisa dilakukan. BPPT bahkan telah mengembangkan aplikasi TURMINA (Tsunami Run-up Model Interface Indonesia) untuk keperluan itu. Namun tak ada jaminan bahwa hasil simulasi tersebut akan sama persis dengan kejadian sesungguhnya di lapangan. Meski simulasi didasarkan pada peta batimetri dasar laut dan peta rupabumi yang sama-sama berketelitian tinggi, namun hasil simulasinya masih banyak mengandung idealisasi yang belum tentu selaras dengan keadaan sesungguhnya di lokasi. Seperti kasus Jayapura di atas, hasil simulasi menunjukkan tinggi tsunami dari Jepang di pesisir utara pulau Irian hanyalah berkisar 20 cm. Faktanya tinggi tsunami yang direkam di pelabuhan Jayapura justru 4 kali lebih besar dan bahkan di sudut kota mencapai 2,5 meter dan menyebabkan aneka kerusakan. Pesisir dengan geometri nan rumit tak hanya dijumpai di pulau Irian saja, namun di berbagai penjuru pulau-pulau besar di Indonesia pun bisa ditemukan. Belum lagi bila sisi sosial turut diperhitungkan.

Gambar 5. Hasil simulasi terkait peristiwa Jayapura. Dengan geometri pesisir yang rumit, maka tsunami yang memasuki teluk Yos Sudarso mengalami penguatan sehingga tingginya membengkak sampai 2,5 meter meskipun di pinggir teluk (yakni di Jayapura) ketinggiannya hanya 80 cm. Sebagai tsunami pun memasuki Teluk Yautefa untuk kemudian melanda kawasan pesisir hingga sejauh 250 meter dari garis pantai. Sumber: Diposaptono, 2013.

Gambar 5. Hasil simulasi terkait peristiwa Jayapura. Dengan geometri pesisir yang rumit, maka tsunami yang memasuki teluk Yos Sudarso mengalami penguatan sehingga tingginya membengkak sampai 2,5 meter meskipun di pinggir teluk (yakni di Jayapura) ketinggiannya hanya 80 cm. Sebagai tsunami pun memasuki Teluk Yautefa untuk kemudian melanda kawasan pesisir hingga sejauh 250 meter dari garis pantai. Sumber: Diposaptono, 2013.

Selain pemahaman akan situasi yang melingkupi penetapan status WASPADA tsunami di Indonesia, akan lebih baik jika dibarengi dengan penguatan kapasitas publik terhadap pengetahuan tsunami dan mitigasinya. Diakui atau tidak, situasinya memang menyebalkan. Media massa elektronik seperti televisi, yang punya daya jangkau terbesar bagi publik Indonesia, justru kerap menggambarkan peristiwa tsunami dari sisi bombastis, malapetaka atau bahkan mistis. Dunia internet pun kerap tak mau kalah. Padahal pengetahuan akan peta bahaya tsunami di suatu lokasi, jalur-jalur evakuasi, titik-titik pengungsian dan hal-hal penting yang harus mendapat perhatian kala evakuasi tsunami sedang berlangsung adalah jauh lebih penting. Pengetahuan tersebut jauh lebih bermanfaat ketimbang menjejali otak kita dengan aneka kisah bombastis dan mistis seputar tsunami yang menyayat-nyayat namun kering manfaat. Sehingga kala peringatan dini tsunami bergaung, evakuasi bisa dilakukan tanpa ditingkahi aneka kepanikan.

Referensi :

1. Diposaptono dkk. 2013. Impacts of the 2011 East Japan Tsunami in the Papua region, Indonesia: Field Observation Data and Numerical Analyses. Geophysical Journal International (2013).

2. Modelling the Tsunami of 1 April 2014 in Chile. Tsunami Engineering Laboratory, Tohoku University.

Letusan Gunung Slamet, Antara Mitos dan Realitas

Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) Badan Geologi Kementerian ESDM yang berkedudukan di Bandung menaikkan status aktivitas Gunung Slamet (Jawa Tengah) dari semula Aktif Normal (Level I) menjadi Waspada (Level II) semenjak Senin 10 Maret 2014 pukul 21:00 WIB. Peningkatan status dilaksanakan setelah Gunung Slamet mengalami lonjakan kegempaan vulkanik. Dari 1 hingga 10 Maret 2014 pukul 13:00 telah terjadi 1.650 gempa hembusan, 1 gempa vulkanik dalam dan 13 gempa vulkanik dangkal di Gunung Slamet. Gempa hembusan menjadi pertanda pelepasan gas vulkanik di dalam tubuh gunung, sementara gempa vulkanik dalam adalah indikator aliran fluida (magma ataupun gas) di perutbumi jauh di bawah tubuh gunung yang sedang bergerak menuju kantung magma dangkal. Dan gempa vulkanik dangkal menjadi pertanda aliran fluida dari kantung magma dangkal menuju kawah namun dengan kedalaman lebih besar dibanding sumber gempa hembusan.

Gambar 1. Gunung Slamet di kala senja senin 10 Maret 2014 pukul 18:07-18:15 WIB dari arah tenggara, diabadikan oleh Sabet Martian Fatrurrizal dari Desa Mangunegara, Kec. Mrebet (Purbalingga). Sumber: Fatrurrizal, 2014.

Gambar 1. Gunung Slamet di kala senja senin 10 Maret 2014 pukul 18:07-18:15 WIB dari arah tenggara, diabadikan oleh Sabet Martian Fatrurrizal dari Desa Mangunegara, Kec. Mrebet (Purbalingga). Sumber: Fatrurrizal, 2014.

Peningkatan status Gunung Slamet membawa konsekuensi adanya zona terlarang hingga sejauh 2 km dari kawah. Peningkatan ini mengejutkan Jawa Tengah khususnya eks-karesidenan Banyumas yang berada di bawah bayang-bayang gunung berapi aktif tersebut. Terlebih kenangan akan dahsyatnya letusan Gunung Kelud (Jawa Timur) yang membuat Jawa Tengah bagian selatan dibedaki debu tebal pada 14 Februari 2014 lalu masih kuat mencekam. Pun demikian saat Gunung Merapi (Jawa Tengah-DIY) meletus besar pada 2010 lalu. Apalagi kemudian Gunung Slamet menghembuskan debu vulkaniknya hingga beratus meter ke udara dari kawah, lantas menghujani lereng gunung sektor timur dan utara sebagai hujan debu tipis. Berikutnya Gunung Slamet bahkan memancurkan lava-nya ke udara menyerupai kembang api yang terlihat jelas kala malam. Pancuran itu menghambur hingga sejauh 100-200 meter dari kawah. Tak ayal, peningkatan status Gunung Slamet segera diikuti melonjaknya kegelisahan publik. Aneka rumor tak berdasar pun berkesiur lewat pesan singkat maupun broadcast. Terlebih Gunung Slamet pun berbalut sekian mitos. Salah satunya mengatakan jika gunung berapi ini meletus, maka letusannya bakal demikian besarnya sehingga sanggup membelah pulau Jawa.

Agung dan Luhur

Gunung Slamet adalah sebuah gunung berapi aktif yang menjulang setinggi 3.428 meter dpl (dari permukaan laut), menjadikannya gunung berapi aktif tertinggi di propinsi Jawa Tengah sekaligus gunung berapi aktif tertinggi kedua di pulau Jawa setelah Gunung Semeru (Jawa Timur). Gunung Slamet juga merupakan ujung terbarat dari jajaran gunung-gemunung berapi yang menghiasi daratan Jawa Tengah dan menjadi batas wilayah dari lima kabupaten, masing-masing Purbalingga, Banyumas, Brebes, Tegal dan Pemalang,

Gunung berapi ini merupakan satu-satunya gunung berapi di pulau Jawa dan bahkan di Indonesia yang namanya beraroma Islam. Nama Slamet berasal dari kata “Salamatan” dalam Bahasa Arab, yang bermakna “keselamatan.” Nama “Slamet” diduga baru disematkan pada gunung berapi ini 5 abad silam, kala pengaruh agama Islam mulai merasuk di Jawa Tengah bagian selatan. Sebelumnya ia menyandang nama Gunung Agung, seperti tertera dalam naskah Perjalanan Bujangga Manik. Naskah kuno berbahasa Sunda ini mengisahkan penjelajahan Prabu Jaya Pakuan atau Bujangga Manik, seorang bangsawan Pakuan Pajajaran sekaligus brahmana yang mengelilingi Jawa dan Bali yang terjadi di sekitar awal 1500-an dan kini tersimpan di perpustakaan Bodleian, Universitas Oxford (Inggris). Sumber lain menyebut nama gunung berapi tersebut semula adalah Pasir Luhur, sebuah nama bercorak Sunda yang bermakna mirip dengan Gunung Agung (pasir = bukit/gunung). Nama Pasir Luhur menjadi pertanda bahwa kawasan ini mendapatkan pengaruh budaya Sunda. Tapalbatas budaya Sunda dan Jawa membentang dari Cipamali di utara (kini Sungai Pemali di kabupaten Brebes) melintasi Gunung Agung (Gunung Slamet) hingga ke Cisarayu di selatan (kini Sungai Serayu di Kabupaten Banjarnegara, Purbalingga, Banyumas dan Cilacap). Sebuah kerajaan kecil bernama kerajaan Pasir Luhur bahkan sempat berdiri di kaki gunung berapi ini, dengan ibukota di sisi barat kota Purwokerto masakini

Gambar 2. Topografi Gunung Slamet berdasarkan citra Google Maps classic mode terrain. Nampak tubuh Slamet tua yang berpuncak di igir Cowet dan tubuh Slamet muda yang berpuncak di puncak Slamet dengan kawah aktifnya. Nampak pula lembah besar yang membuka ke arah Guci dari kawah, yang diduga adalah jejak letusan lateral masa silam. Beberapa obyek wisata di sekitar lereng dan kaki gunung adalah kawasan Baturaden, Guci (pemandian air panas) dan Waduk Penjalin. Kawah Gunung Slamet berjarak mendatar masing-masing 20 dan 21 km terhadap kota Purwokerto dan Purbalingga. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari Google Maps.

Gambar 2. Topografi Gunung Slamet berdasarkan citra Google Maps classic mode terrain. Nampak tubuh Slamet tua yang berpuncak di igir Cowet dan tubuh Slamet muda yang berpuncak di puncak Slamet dengan kawah aktifnya. Nampak pula lembah besar yang membuka ke arah Guci dari kawah, yang diduga adalah jejak letusan lateral masa silam. Beberapa obyek wisata di sekitar lereng dan kaki gunung adalah kawasan Baturaden, Guci (pemandian air panas) dan Waduk Penjalin. Kawah Gunung Slamet berjarak mendatar masing-masing 20 dan 21 km terhadap kota Purwokerto dan Purbalingga. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari Google Maps.

Selain pengaruh agama, transformasi nama Gunung Agung ataupun Pasir Luhur menjadi Gunung Slamet nampaknya juga didasari pesan mitigasi bagi masa depan, mengingat nama baru yang bermakna keselamatan tersebut mungkin berlatarbelakang terjadinya peristiwa kehancuran (bencana) akibat letusan gunung berapi tersebut. Kemungkinan ini ditunjang dengan adanya endapan lahar yang tebal dan menutupi kawasan cukup luas di kaki gunung sektor selatan, tempat dimana kota besar Purwokerto dan kota kecil Wangon kini berdiri. Letusan yang menghasilkan endapan lahar seluas itu jelas berkualifikasi letusan besar dan kemungkinan berdampak pada peradaban manusia disekelilingnya pada saat itu, bahkan mungkin melenyapkan kerajaan kecil Pasir Luhur dari panggung sejarah. Letusan besar itu pula mungkin yang melahirkan mitos bahwa letusan (besar) Gunung Slamet selanjutnya bakal membelah pulau Jawa. Meski kata-kata “membelah pulau Jawa” ini sebaiknya dipahami secara simbolis, mengingat Gunung Slamet sendiri memang berdiri di atas garis tapalbatas tak kasat mata yang membelah pulau Jawa menjadi dua bagian utama, yakni yang bercorak budaya Sunda di sisi barat dan yang bercorak budaya Jawa di sisi timur. Tentu saja dibutuhkan penyelidikan lebih lanjut dan multidisplin ilmu guna mengetahui apakah anggapan ini benar atau tidak.

Kaldera

Secara geologis tubuh Gunung Slamet terdiri dari tubuh Slamet tua dan muda. Tubuh Slamet tua mencakup bagian sebelah barat dan mudah dikenali dalam citra satelit seperti dalam Google Maps classic mode terrain, karena terlihat kasar dan dipenuhi dengan lembah-lembah dalam hasil pahatan air terus-menerus selama berabad-abad. Titik tertingginya adalah Igir Cowet (puncak Cowet) dengan elevasi 2.539 meter dpl. Igir Cowet sekaligus menjadi titik tertinggi dari lengkungan yang mengesankan sebagai bagian kawah Slamet tua yang bergaris tengah sekitar 6 km, sehingga berkualifikasi sebagai kaldera (kawah raksasa). Sebagian besar lengkungan kaldera ini tertimbun di bawah tubuh Slamet muda yang juga mewarnai sisi timur Gunung Slamet. Berbeda dengan tubuh Slamet tua, tubuh Slamet muda terlihat lebih mulus dalam citra satelit. Hal ini karena tubuh Slamet muda masih terus menerima lontaran material vulkanik produk aktivitas Gunung Slamet. Kecuali di lereng sebelah timur dan timur laut dimana terlihat sejumlah tonjolan mirip bisul. Tubuh Slamet muda berpuncak pada puncak Slamet saat ini yang sekaligus menjadi titik tertinggi dari gunung berapi ini.

Kaldera di tubuh Gunung Slamet mengesankan gunung berapi ini pernah meletus besar, mungkin ribuan hingga puluhan ribu tahun silam. Hal ini diperkuat dengan adanya lembah besar yang mengarah ke barat laut dari kaldera hingga ke kawasan kaki gunung di sekitar pemandian air panas Guci. Tepat di ujungnya lembah besar ini berhadapan dengan perbukitan besar. Maka dapat diperkirakan letusan besar Gunung Slamet di masa silam bertipe letusan terarah/mendatar (directed/lateral) menuju ke barat laut. Letusan lateral merupakan kombinasi dari magma yang terus mendesak dalam tubuh sebuah gunung berapi dengan ukuran tubuh gunung yang terlalu tinggi dan tambun. Keduanya menciptakan titik-titik lemah di salah satu sektor lereng gunung sehingga kemudian terjadilah rapun/longsoran berskala gigantis yang diikuti hempasan rempah vulkanik berkekuatan tinggi secara mendatar. Material longsoran lantas akan menggunduk di kaki gunung, menghasilkan perbukitan yang khas. Letusan lateral selalu mengubah wajah gunung berapi secara dramatis dengan ciri utama adalah kaldera tapal kuda. Letusan ini sangat jarang terjadi, namun menjadi tahapan yang kerap dilewati gunung-gemunung berapi di Indonesia karena berdiri di atas sedimen yang lunak. Indonesia terakhir kali menyaksikan letusan lateral pada Gunung Papandayan di tahun 1772. Jauh hari sebelumnya letusan yang sama juga terjadi di Gunung Galunggung sekitar 4.000 tahun silam, yang menghasilkan kompleks perbukitan Sapuluh Rebu di sekitar kota Tasikmalaya. Di Jawa Tengah, letusan serupa di masa silam pernah terjadi di Gunung Telomoyo dan Gunung Merapi serta kemungkinan juga pernah terjadi di Gunung Sindoro dan Sumbing.

Gambar 3. Pancuran lava yang menyerupai kembang api sebagai pertanda letusan tipe Strombolian pada saat Gunung Slamet meletus di April-Mei 2009 silam, diabadikan oleh Th Boeckel dan M. Rietze langsung dari bibir kawah IV. Sumber: Boeckel & Rietze, 2009.

Gambar 3. Pancuran lava yang menyerupai kembang api sebagai pertanda letusan tipe Strombolian pada saat Gunung Slamet meletus di April-Mei 2009 silam, diabadikan oleh Th Boeckel dan M. Rietze langsung dari bibir kawah IV. Sumber: Boeckel & Rietze, 2009.

Pasca letusan lateralnya, Gunung Slamet kembali tumbuh dan beraktivitas meski dalam skala lebih kecil dan terpusat di sisi kaldera bagian timur. Aktivitas terus berlangsung hingga membentuk kerucut vulkanis baru yang kian meninggi dan pada akhirnya menutupi sebagian kaldera tapal kuda hingga menjadi puncak Gunung Slamet yang baru seperti terlihat di masa kini, sekaligus membentuk tubuh Slamet muda. Puncak Slamet terdiri dari empat buah kawah dengan kawah aktif masa kini adalah kawah IV yang terletak di sisi barat daya. Selain lewat kawah di puncak, di masa silam Gunung Slamet juga pernah mewujudkan aktivitas vulkaniknya melalui letusan-letusan di lereng khususnya lereng timur laut-timur-tenggara. 35 tonjolan mirip bisul di area ini merupakan jejak aktivitas letusan lereng, yang menghasilkan gundukan membukit sebagai kerucut debu (cinder cone) dengan beraneka ragam ukuran, mulai dari yang volumenya 12 juta meter kubik hingga 7,9 milyar meter kubik. Jejak-jejak kerucut debu ini sekaligus menjadi pertanda kecenderungan berpindahnya pusat aktivitas Gunung Slamet dari timur laut menuju barat daya.

Letusan Masa Kini

Catatan tentang letusan Gunung Slamet telah ada semenjak tahun 1772 hingga sekarang. Sepanjang lebih dari dua abad terakhir, Gunung Slamet telah meletus sebanyak 38 kali (termasuk letusan tahun ini). Masa istirahatnya, yakni selang waktu di antara dua letusan yang berurutan, bervariasi mulai dari yang terpendek hanya 1 tahun hingga yang terpanjang sampai 53 tahun. Tiap kali meletus, Gunung Slamet hanya menghamburkan debu vulkanik dengan ketinggian beberapa ratus hingga 1-2 km dari puncak untuk kemudian menghujani lereng dan kaki gunungnya. Pada Letusan Slamet 1904, 1923, 1926, 1927, 1928, 1929, 1930, 1932 dan 1934, semburan debu vulkanik juga diikuti dengan mengalirnya lava walaupun volumenya cukup kecil sehingga radius penjalarannya pendek. Lava kembali keluar dalam letusan 1971 dan 2009 sebagai pancuran lava mirip kembang api. Masing-masing letusan Gunung Slamet yang tercatat memiliki skala letusan yang tergolong kecil, yakni hanya 2 VEI (Volcanic Explosivity Index) sehingga hanya memuntahkan rempah vulkanik dalam jumlah kurang dari 10 juta meter kubik. Angka ini tergolong kecil untuk ukuran letusan gunung berapi di Indonesia pada umumnya, katakanlah jika dibandingkan dengan Letusan Galunggung 1982-1983 (300 juta meter kubik), maupun Letusan Merapi 2010 (150 juta meter kubik) dan Letusan Kelud 2014 (120 juta meter kubik).

Gambar 4. Kawasan terlarang kala Gunung Slamet berstatus Waspada (Level II) dalam warna merah. Kawasan ini beradius 2 km dari kawah ditambah radius 5 km (sektor barat laut) dan 4 km (utara) dari kawah khusus untuk lembah-lembah besar yang terhubung langsung dengan kawah. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari Google Maps dan data dari PVMBG.

Gambar 4. Kawasan terlarang kala Gunung Slamet berstatus Waspada (Level II) dalam warna merah. Kawasan ini beradius 2 km dari kawah ditambah radius 5 km (sektor barat laut) dan 4 km (utara) dari kawah khusus untuk lembah-lembah besar yang terhubung langsung dengan kawah. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari Google Maps dan data dari PVMBG.

Letusan Slamet 2009 yang terjadi sepanjang April hingga Mei 2009 menjadi gambaran kecilnya skala letusan gunung berapi ini. Pada dasarnya saat sebuah gunung berapi bersiap meletus, magma segar mulai memasuki kantung magma dangkal tepat di dalam tubuh gunung sehingga tubuh gunung mulai membengkak. Pembengkakan ini dapat diukur dengan pengukuran deformasi di sekitar puncak menggunakan instrumen EDM (electronic distance measurement) ataupun perubahan kemiringan lereng yang diukur menggunakan tiltmeter. Dari pengukuran EDM diketahui bahwa kantung magma dangkal Slamet terletak pada kedalaman 3 km di bawah puncak. Dan letusannya selama bulan April-Mei 2009 itu memuntahkan rempah vulkanik sebanyak 1,5 juta meter kubik. Bandingkan dengan letusan Gunung Sinabung, yang hingga Januari 2014 telah memuntahkan 2,4 juta meter kubik rempah vulkanik. Mayoritas rempah vulkanik Gunung Slamet disemburkan sebagai debu vulkanik, sementara sisanya berupa lava yang dipancurkan setinggi 100 hingga 400 meter dan kemudian berjatuhan di dalam dan sekitar kawah. Letusan yang memancurkan lava seperti ini merupakan letusan tipe Strombolian dan dikenal sebagai letusan pembangun tubuh gunung. Karena rempah vulkanik yang dimuntahkannya hanya mengendap di sekitar kawah dana lama kelamaan kian meninggi. Letusan Strombolian pada Gunung Slamet menjadi indikasi bahwa tekanan gas vulkanik yang menggerakkan letusan gunung berapi ini tergolong kecil.

Bagaimana dengan letusan 2014 ini? PVMBG masih melakukan pengukuran EDM hingga beberapa waktu ke depan. Namun berdasar dinamika kegempaan vulkanik dan pengamatan langsung, terlihat bahwa letusan Gunung Slamet kali ini pun berupa letusan Strombolian. Setiap gempa vulkanik dangkal di Gunung Slamet langsung diimbangi dengan hembusan asap dan debu yang ketinggiannya bervariasi. Fenomena ini menunjukkan bahwa gas-gas vulkanik dalam tubuh gunung Slamet tak sempat terakumulasi dan langsung dilepaskan ke udara bebas sebagai hembusan asap. Ini adalah kabar baik, sebab dengan demikian Gunung Slamet tak sempat menghimpun tenaga dalam jumlah besar. Sehingga potensi terjadinya letusan besar dalam waktu dekat adalah sangat kecil. Kabar baik berikutnya, Gunung Slamet juga tak sempat menghimpun lava dalam jumlah besar sehingga potensi timbulnya awan panas (aliran piroklastika), yakni luncuran material vulkanik bersuhu tinggi mengikuti alur-alur lembah di lereng gunung sektor tertentu, juga sangat kecil.

Gambar 5. Kawasan terlarang bila Gunung Slamet berstatus Siaga (Level III) dalam warna kuning. Kawasan ini beradius 4 km dari kawah, kecuali sektor barat laut, utara dan selatan yang meluas hingga radius 8 km dari kawah. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari Google Maps dan data dari PVMBG.

Gambar 5. Kawasan terlarang bila Gunung Slamet berstatus Siaga (Level III) dalam warna kuning. Kawasan ini beradius 4 km dari kawah, kecuali sektor barat laut, utara dan selatan yang meluas hingga radius 8 km dari kawah. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari Google Maps dan data dari PVMBG.

Meski demikian PVMBG tetap berjaga-jaga terhadap segala kemungkinan mengingat sifat dasar gunung berapi adalah menyerupai manusia, yakni dapat berubah seiring waktu. Karena itu pemantauan secara berkelanjutan terus berlangsung. Pada saat yang sama peta kawasan rawan bencana Gunung Slamet pun diberakukan. Dalam status Waspada (Level II), kawasan terlarang adalah kawasan yang beradius 2 km dari kawah. Kecuali pada sektor barat laut dan utara dimana radius kawasan terlarang menjangkau 5 dan 4 km dari kawah karena terdapat lembah-lembah yang langsung terhubung dengan kawah di sini. Kawasan ini selalu terancam oleh leleran lava dan aliran awan panas, jika memang terjadi. Bila aktivitas Gunung Slamet kian meningkat, maka status Siaga (Level III) akan diberlakukan. Dalam status ini, kawasan terlarang meluas hingga radius 4 km dari kawah, kecuali sektor barat laut (arah Guci), utara dan selatan (arah Baturaden) yang meluas hingga radius 8 km dari kawah. Kawasan tersebut dinyatakan tertutup hanya jika Gunung Slamet berstaus Siaga (Level III) karena berpotensi terlanda leleran lava dan aliran awan panas.

Dengan gambaran seperti itu kita bisa melihat bahwa, bertentangan dengan mitos bahwa Gunung Slamet bakal meletus besar, dalam realitasnya sepanjang lebih dari 200 tahun terakhir letusan Gunung Slamet selalu berbentuk letusan-letusan kecil yang dampaknya hanya dirasakan di sekujur tubuh gunung semata tanpa menjalar jauh. Maka dari itu tak ada yang perlu dikhawatirkan dari letusan Gunung Slamet, hingga sejauh ini. Mari patuhi kawasan terlarang yang sudah diberlakukan dan berikan Gunung Slamet ruang dan waktu guna menuntaskan aktivitasnya, sebagai bagian dari siklus kehidupan yang dijalaninya. Yang penting kita tetap waspada, tetap merujuk informasi dari institusi yang berkompeten didalamnya serta tetap mengikuti rekomendasi yang diberikannya melalui organ-organ pemerintah daerah setempat berupa BPBD (Badan Penanggulangan Bencana Daerah) masing-masing kabupaten.

Referensi:

1. Oman Abdurrahman. 2013. Geologi Linewatan dari Tasikmalaya hingga Banjarnegara. Majalah Geomagz vol. 3 no. 1 Maret 2013, hal. 54-79.

2. Kriswati & Prambada. 2009. Korelasi Parameter Suhu Air Panas, Kegempaan dan Letusan Gunung Slamet April-Mei 2009. Buletin Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, vol. 4 no. 2 Agustus 2009, hal. 19-26.

3. Sutawidjaja & Sukhyar. 2009. Cinder Cones of Mount Slamet, Central Java, Indonesia. Jurnal Geologi Indonesia, vol. 4 no. 1 Maret 2009, hal. 57-75.

4. Boeckel & Rietze. 2009. Volcano Slamet.

Erupsi Freatik Gunung Merapi, 10 Maret 2014.

Originally posted on Mount Merapi:

Hembusan asap kelabu mendadak membumbung tinggi dari puncak Gunung Merapi pada Senin pagi 10 Maret 2014 pukul 07:10 WIB lalu. Asap kelabu yang mirip dengan kolom letusan (rempah vulkanik yang disemburkan vertikal dalam letusan gunung berapi) membumbung hingga setinggi 1.500 meter dari puncak, untuk kemudian terhanyut ke arah timur mengikuti hembusan angin. Hujan debu berintensitas rendah pun sempat terjadi di lereng Gunung Merapi bagian timur. Semburan asap kelabu itu pun menjadi pemandangan yang mencolok mata bagi siapa saja yang menatap ke arah Gunung Merapi di pagi hari itu. Apakah gunung berapi yang paling aktif di Indonesia itu sedang menggeliat dari tidurnya? Apakah ia sedang menyusuri jejak yang telah ditinggalkan Gunung Kelud, yang baru saja meletus besar kurang dari sebulan sebelumnya? Gambar 1. Panorama puncak Gunung Merapi pada saat erupsi freatik 10 Maret 2014 lalu, diabadikan dari arah selatan oleh pak Bambang Mertani. Nampak kepulan asap menghembus ke atas untuk kemudian menyebar ke arah timur. Nampak pula hujan debu mulai mengguyur di lereng timur. Sumber: Bambang Mertani, 2014. Gambar 1. Panorama puncak Gunung Merapi pada saat erupsi freatik 10 Maret 2014 lalu, diabadikan dari arah selatan oleh pak Bambang Mertani. Nampak kepulan asap menghembus ke atas untuk kemudian…

View original 1.349 more words

Mengubur Planet X

Teleskop landasbumi (teleskop antariksa) berbasis sinar inframerah milik badan antariksa AS (NASA) di bawah tajuk WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) telah menyelesaikan misi utamanya pada Februari 2011 silam. Hasil-hasil pemetaan dari teleskop yang mengangkasa semenjak 14 Desember 2009 itu pun telah mulai dipublikasikan. Sejumlah temuan menarik baik dalam lingkungan tata surya kita maupun diluarnya telah mengemuka dan memberikan jawaban atas berbagai pertanyaan yang selama ini masih mengambang. Salah satunya tentang Planet X. Kerja keras WISE membuat ide Planet X kini boleh dikata telah terpaku dalam peti matinya dan siap dikubur dalam liang lahat sejarah.

Gagasan tentang Planet X telah mengemuka lebih dari 1,5 abad silam tepatnya pasca penemuan planet Neptunus. Neptunus sendiri berjumpa dengan manusia setelah terlihat adanya perbedaan antara gerak planet Uranus hasil pengamatan, yang nampak lebih lambat ketimbang hasil perhitungan. Dengan mengaplikasikan hukum gravitasi Newton, John Couch Adams (Inggris) dan Urbain Le Verrier (Perancis) mencoba menyelidiki faktor-faktor potensial penyebabnya. Secara terpisah dan tak saling berkomunikasi, keduanya mendapati harus ada planet tak dikenal bermassa cukup besar, lebih besar ketimbang massa Bumi, sehingga gangguan gravitasinya mampu menarik planet Uranus demikian rupa sehingga ia bergerak lebih lambat. Namun Adams gagal meyakinkan otoritas Observatorium Greenwich untuk melacak planet tak dikenal dengan lebih dini. Sebaliknya Le Verrier lebih beruntung dengan Observatorium Paris. Dan tatkala Observatorium Paris tak memiliki peta bintang yang memadai untuk membantu pelacakannya, Le Verrier pun disarankan pergi ke Observatorium Berlin (Jerman). Di sinilah Neptunus ditemukan oleh Johann Galle (direktur observatorium) bersama d’Arrest (asistennya).

Gambar 1. Salah satu hasil penemuan WISE, yakni sistem bintang ganda Luhman-16 (WISE J104915.57-531906) yang terdiri dari sepasang bintang katai coklat dan adalah bintang non-Matahari terdekat ketiga dari Bumi yang hanya berjarak 6,6 tahun cahaya (tanda panah). Tak ada bintang katai lain yang lebih dekat lagi dalam penemuan WISE selain Luhman-16. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 1. Salah satu hasil penemuan WISE, yakni sistem bintang ganda Luhman-16 (WISE J104915.57-531906) yang terdiri dari sepasang bintang katai coklat dan adalah bintang non-Matahari terdekat ketiga dari Bumi yang hanya berjarak 6,6 tahun cahaya (tanda panah). Tak ada bintang katai lain yang lebih dekat lagi dalam penemuan WISE selain Luhman-16. Sumber: NASA, 2014.

Penemuan Neptunus adalah kejutan besar bagi dunia ilmu pengetahuan saat itu. Namun ditemukannya Neptunus tak menyelesaikan persoalan, karena anehnya gerak Uranus tetap saja lebih lambat dibandingkan dengan yang diperhitungkan meskipun massa Neptunus telah turut dimasukkan. Belakangan bahkan diketahui gerak Neptunus juga lebih lambat dibanding yang diperhitungkan. Bagi Le Verrier, keanehan ini hanya berarti satu hal, ada planet lain tak dikenal jauh di luar sana, yang berjarak lebih jauh dari Matahari ketimbang Neptunus. Gagasan inilah yang di kemudian hari dikenal sebagai Planet X. Gagasan tersebut memicu histeria besar di dunia ilmu pengetahuan sepanjang awal abad ke-20, khususnya lewat tangan Percival Lowell. Sosok jutawan yang kepincut dengan bintang-gemintang di langit malam ini kemudian memutuskan membangun observatorium guna menuntaskan hasratnya tentang Planet X. Histeria sempat mencapai kulminasi saat Clyde Tombaugh, pemuda belia putra petani yang kemudian di observatorium Lowell, menjumpai benda langit tak dikenal yang kemudian dinamakan Pluto pada awal 1930. Planet ini sempat dianggap sebagai Planet X, meski di kemudian hari ternyata mengecewakan karena ukuran dan massanya jauh lebih kecil ketimbang Bumi kita. Padahal planet X harus lebih besar dan lebih massif ketimbang Bumi.

Nemesis dan Tyche

Meski perhatian terhadapnya kian menyurut pasca ditemukannya Pluto, pencarian ilmiah akan Planet X tetap berlangsung hingga setengah abad kemudian. Kali ini tumbuhnya cabang ilmu pengetahuan baru, yakni fisika energi tinggi yang diaplikasikan pada ledakan nuklir dan tumbukan benda langit, dianggap menyajikan landasan baru nan menjanjikan. Bermula dari hipotesis palentologis David Raup dan Jack Sepkoski (1984), yang mengidentifikasi terjadinya perulangan waktu kejadian tumbukan benda langit berukuran raksasa setiap 26 juta tahun sekali (rata-rata) dalam 250 juta tahun terakhir. Apa penyebab perulangan ini belum jelas, namun diduga disebabkan oleh faktor berskala besar dalam tata surya kita dan bukan berasal dari Bumi. Maka lahirlah hipotesis Shiva, dimana setiap 26 juta tahun sekali terjadi gangguan besar pada tata surya kita sehingga stabilitas rapuh yang dimiliki awan komet Opik-Oort di tepian tata surya pun terganggu berat. Akibatnya sejumlah isinya (yakni kometisimal) pun terlepas dan meluncur ke tata surya bagian dalam menjadi komet-komet dalam jumlah bejibun hingga menghasilkan fenomena ‘hujan komet.’ Akibatnya cukup fatal bagi Bumi. Sebab hantaman sebutir komet dengan diameter inti hanya 1 km namun melejit pada kecepatan 40 km/detik mampu membentuk kawah tumbukan berdimensi raksasa di permukaan Bumi, yang menyemburkan material tumbukan (ejecta) ke atmosfer dengan demikian pekat sehingga mampu menghalangi pancaran sinar Matahari yang seharusnya tiba di permukaan Bumi.

Inilah yang membuat gagasan Planet X bermetamorfosis menjadi Nemesis pada tahun 1984. Ide Nemesis pertama kali diapungkan dua kelompok astronom, masing-masing kelompok Daniel P. Whitmire serta kelompok Marc Davis. Nemesis dianggap sebagai bintang redup (katai merah) yang menjadi pasangan Matahari dan beredar mengelilingi Matahari dalam orbit sangat lonjong dengan kelonjongan (eksentrisitas) sebesar 0,7. Nemesis memiliki rata-rata 95.000 SA (satuan astronomi) dari Matahari, atau setara dengan jarak 1,5 tahun cahaya. Dengan jarak tersebut maka Nemesis diperkirakan memiliki magnitudo antara +7 hingga +12. Berdasarkan aphelion orbit komet-komet berperiode sangat panjang tertentu yang anomalik, maka Nemesis pada saat ini diperkirakan berada di rasi Hydra.

Selain Nemesis, ide Planet X juga bermetamorfosis ke bentuk lain yakni gagasan tentang planet Tyche yang mulai mengemuka pada 1999. Seperti halnya Nemesis, ide akan planet Tyche pun dikembangkan Daniel P. Whitmire sebagai jawaban atas anomali pada aphelion orbit komet-komet berperiode sangat panjang tertentu. Tyche dianggap sebagai planet gas raksasa yang belum ditemukan dan berada pada jarak 15.000 SA dari Matahari, atau 500 kali lipat lebih besar ketimbang jartak rata-rata Matahari ke Neptunus. Tyche dianggap beredar mengelilingi Matahari sekali setiap 1,8 juta tahun. Massa Tyche dianggap 4 kali lebih besar ketimbang Jupiter namun sebaliknya diameternya sama. Oleh pemanasan internal akibat bekerjanya mekanisme Kelvin-Helmhlotz, maka Tyche diperkirakan memiliki suhu rata-rata minus 73 derajat Celcius atau tergolong hangat untuk lingkungannya.

Gagasan tentang Nemesis dan planet Tyche tentu saja membutuhkan pembuktian. Dan salah satu kunci untuk membuktikannya adalah dengan memetakan langit pada spektrum sinar inframerah. Baik Nemesis maupun Tyche mungkin sangat redup sehingga sangat sulit disaksikan dengan teleskop yang bekerja pada spektrum cahaya tampak. Sebaliknya jika menggunakan sinar inframerah, mereka akan tampak benderang (jika memang ada).

Dikubur

Gambar 2. Matahari dan sistem tata surya kita, dilihat dari atas kutub utara Matahari sejauh 44.000 SA (0,7 tahun cahaya). Busur lingkaran putus-putus menandakan radius 26.000 SA dari Matahari sejajar dengan ekliptika. Sementara lingkaran merah putus-putus menandakan radius 10.000 SA dari Matahari. Di dalam kedua radius tersebut, pemetaan WISE tidak menemukan jejak-jejak Planet X maupun turunannya seperti Tyche. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta bintang dari Starry Night Backyard 3,0.

Gambar 2. Matahari dan sistem tata surya kita, dilihat dari atas kutub utara Matahari sejauh 44.000 SA (0,7 tahun cahaya). Busur lingkaran putus-putus menandakan radius 26.000 SA dari Matahari sejajar dengan ekliptika. Sementara lingkaran merah putus-putus menandakan radius 10.000 SA dari Matahari. Di dalam kedua radius tersebut, pemetaan WISE tidak menemukan jejak-jejak Planet X maupun turunannya seperti Tyche. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta bintang dari Starry Night Backyard 3,0.

Penemuan Sedna di tahun 2003 sempat dianggap sebagai bahan aditif yang memperkuat gagasan Nemesis dan Tyche. Sedna merupakan benda langit transneptunik yang dianggap sebagai kometisimal, bagian dari awan komet Opik-Oort sebelah dalam. Orbit Sedna sangat berbeda dibanding benda-benda langit anggota tata surya lainnya (kecuali komet) karena sangat lonjong dengan perihelion 76 SA (2,5 jarak Matahari-Neptunus) namun dengan aphelion melambung demikian jauh hingga mencapai 975 SA (32,5 jarak Matahari-Neptunus). Salah satu alasan untuk menjelaskan anehnya orbit Sedna adalah bahwa kometisimal ini mengalami gangguan gravitasi cukup intensif dari Nemesis atau Tyche, sehingga tertarik keluar dari orbitnya semula dan dipaksa menempati orbit yang dihuninya pada saat ini.

Semua anggapan itu berantakan di tahun 2014 setelah hasil pemetaan WISE dipublikasikan pada Maret 2014 ini. Setelah ‘mengaduk-aduk’ lingkungan sekitar tata surya kita hingga sejauh 500 tahun cahaya dari Matahari, WISE tidak menemukan benda langit seukuran planet Jupiter hingga sejauh 26.000 SA dari Matahari. WISE juga tak menemukan benda langit sebesar planet Saturnus hingga sejauh 10.000 SA dari Matahari. Fakta ini meruntuhkan gagasan planet Tyche, yang semula dianggap menempati orbit sejarak 15.000 SA dari Matahari. WISE memang berhasil menjumpai 3.525 buah bintang baru hingga sejauh 500 tahun cahaya dari Matahari. WISE berhasil menemukan sistem bintang ganda Luhman-16 (WISE J104915.57-531906), yang beranggotakan sepasang bintang katai coklat. Bintang ganda ini diketahui hanya berjarak 6,6 tahun cahaya dari Bumi kita, menjadikannya bintang non-Matahari terdekat ketiga terhadap Bumi setelah sistem bintang ganda alpha Centauri (4,4 tahun cahaya) dan bintang Barnard 6,0 tahun cahaya). Tak ada bintang katai merah/coklat lainnya yang lebih dekat dengan tata surya kita yang berhasil dijumpai WISE. Dengan demikian gagasan Nemesis pun turut gugur.

Hasil pemetaan WISE sekaligus menegaskan apa yang telah disimpulkan dari pemetaan teleskop landasbumi berbasis inframerah yang beroperasi pada 3 dekade silam, yakni IRAS (Infrared Astronomical Satellite). Saat itu IRAS pun memastikan bahwa tidak ada benda langit seukuran planet Jupiter yang mengedari Matahari kita hingga jarak 10.000 SA. IRAS juga memastikan tak ada benda langit menyerupai ciri-ciri Nemesis yang ada di dalam tata surya kita. Kesimpulan IRAS diperkuat oleh pemetaan 2MASS (Two Micron All Sky Survey) yang diselenggarakan antara tahun 1997 hingga 2001 di Observatorium Mount Hopkins, Arizona (AS) dan Observatorium Inter-Amerika di Cerro Tololo (Chile). Pemetaan 2MASS pun tak menjumpai benda langit sesuai ciri-ciri Nemesis.

Meski masih tetap menunggu hasil pemetaan terbaru melalui teleskop PanSTARRS di Hawai (AS) dan teleskop LBT (Large Binocular Telescope) yang masih dibangun sesuai dengan tradisi ilmiah, namun hasil pemetaan WISE yang didukung IRAS dan 2MASS sudah memperlihatkan betapa gagasan tentang Planet X maupun turunannya dalam bentuk Nemesis dan Planet Tyche sudah bisa dipakukan ke dalam petimatinya dan siap dikubur dalam liang lahat sejarah. Sehingga saat ini kita bisa mengatakan, Planet X adalah tidak ada.

Referensi :

Calvin. 2014. NASA’s WISE Survey Finds Thousands of New Stars, But No ‘Planet X’. NASA Jet Propulsion Laboratory, 7 Maret 2014.

Asteroid Mini Mengukir Kawah di Mars

Ada pemandangan tak biasa muncul di citra (foto) kamera HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) di wahana Mars Reconaissance Orbiter (MRO) saat penyelidik Mars itu melintas di atas kawasan Aeria Terra pada 19 November 2013 lalu. Dalam citra beresolusi tinggi yang diproses secara khusus untuk mereduksi warna merah karat dari mineral besi yang mendominasi permukaan Mars, terungkap adanya tanah Mars yang baru tersibak dan terpencar kemana-mana. Pencaran tersebut bersumber dari satu titik di koordinat 3,7 LUM (lintang utara Mars) dan 53,4 BTM (bujur timur Mars). Di situ nampak sebuah cekungan bergaris tengah 30 meter yang terlihat masih segar, pertanda baru terbentuk. Pencaran tanah dijumpai menyebar di sekelilingnya dan bahkan ada yang melampar hingga sejauh 15 kilometer dari cekungan. Tak diragukan lagi, inilah kawah baru di permukaan planet merah tersebut. Dan dengan melihat ciri-ciri khasnya, tak diragukan bahwa kawah baru ini dibentuk oleh tumbukan benda langit (komet/asteroid).

Gambar 1. Kawah 30 meter di kawasan Aeria Terra (Mars) yang diabadikan pada 19 November 2013 lalu menggunakan kamera HiRISE dari wahana Mars Reconaissance Orbiter. Nampak pencaran tanah Mars disekelilingnya. Kawah ini terbentuk pada waktu kapan saja di antara bulan Juli 2010 hingga Mei 2012. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 1. Kawah 30 meter di kawasan Aeria Terra (Mars) yang diabadikan pada 19 November 2013 lalu menggunakan kamera HiRISE dari wahana Mars Reconaissance Orbiter. Nampak pencaran tanah Mars disekelilingnya. Kawah ini terbentuk pada waktu kapan saja di antara bulan Juli 2010 hingga Mei 2012. Sumber: NASA, 2014.

Inilah salah satu dari sekian banyak panorama dramatis yang pernah dipublikasikan badan antariksa AS (NASA) mengenai Mars. Meski wahana MRO telah melintas di atas lokasi kawah baru tersebut pada November 2013 silam, namun hasil analisisnya baru dipublikasikan pada awal Februari 2014. NASA sengaja menugaskan MRO untuk mencitra lokasi dimana kawah baru tersebut berada dengan instrumen HiRISE yang beresolusi tinggi (hingga 30 cm per piksel saat MRO mengorbit setinggi 300 km di atas permukaan Mars), setelah pemantauan rutin menggunakan instrumen CTX (Camera Context) yang resolusinya lebih rendah (hingga 6 meter per piksel) pada Mei 2012 menunjukkan adanya perubahan kecerlangan di lokasi tersebut saat dibandingkan dengan pemantauan yang sama di bulan Juli 2010. Perubahan kecerlangan memberi indikasi telah terjadi sesuatu di lokasi itu sehingga tanah Mars tersibak. Dan kini diketahui perubahan tersebut disebabkan oleh terbentuknya kawah baru akibat peristiwa tumbukan benda langit (komet/asteroid) yang sekaligus melontarkan tanah Mars ke sekslilingnya hingga jarak cukup jauh.

Analisis menunjukkan bahwa bila benda langit tersebut adalah asteroid, maka ia tergolong asteroid mini karena dimensinya cukup kecil. Asteroid yang berjatuhan di Mars umumnya memiliki kecepatan relatif 7 km/detik (25.200 km/jam) terhadap Mars. Jika komposisinya dianggap sama dengan komposisi asteroid yang menjadi sumber bagi meteorit akondrit di Bumi (yang memiliki massa jenis 3 gram per sentimeter kubik), jatuh di permukaan Mars yang berpasir (dengan massa jenis dianggap 11,5 gram per sentimeter kubik), jatuh dari ketinggian (altitude) 60 derajat dan dengan percepatan gravitasi di Mars hanya 38 % Bumi, maka dimensi asteroid tersebut hanyalah 90 cm bila berupa bola. Massa asteroid mini tersebut 1.140 kg dengan energi kinetik yang terlepas kala menyentuh tanah Mars mencapai 29,8 GigaJoule atau setara dengan 7,1 ton TNT. Dengan mengacu pada pemantauan rutin instrumen CTX, maka tumbukan asteroid mini tersebut terjadi dalam waktu kapanpun di antara bulan Juli 2010 hingga Mei 2012.

Gambar 2. Posisi kawah 30 meter dalam peta global permukaan Mars. Di sudut kanan atas nampak empat kawah baru (kawah A, B, C dan D) yang terungkap pada 2008 silam dan menarik perhatian karena pembentukannya juga memencarkan es murni yang semula ada di bawah tanah Mars. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari USGS.

Gambar 2. Posisi kawah 30 meter dalam peta global permukaan Mars. Di sudut kanan atas nampak empat kawah baru (kawah A, B, C dan D) yang terungkap pada 2008 silam dan menarik perhatian karena pembentukannya juga memencarkan es murni yang semula ada di bawah tanah Mars. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari USGS.

Munculnya kawah baru di Mars akibat tumbukan benda langit sejatinya sudah berkali-kali teramati oleh wahana MRO. Beberapa diantaranya menarik perhatian karena mengambil lokasi di dekat kutub utara Mars yang kaya air meski berbentuk es abadi (permafrost). Maka begitu terbentuk kawah, tanah yang tergali dan terpencar ke sekelilingnya pun banyak mengandung es murni. Seiring waktu, es yang terhambur pun tersublimasi menjadi uap air. Hal ini cukup membantu dalam memetakan deposit dan karakteristik air yang terkandung di bawah tanah Mars. Kawah terbaru di Mars tidak memperlihatkan jejak-jejak es seperti itu. Namun apa yang membuatnya menarik adalah demikian jauhnya pencaran tanah Mars yang tergali oleh proses tumbukan. Sulit untuk dibayangkan bagaimana sebuah asteroid mini yang ‘hanya’ seukuran 90 cm mampu melontarkan tanah hingga sejauh 15 km kala membentuk kawah baru ini.

Bumi

Bagaimana jika asteroid mini tersebut jatuh ke Bumi?

Nasib asteroid tersebut dapat kita simulasikan. Disini harus digarisbawahi bahwa percepatan gravitasi Bumi lebih besar ketimbang Mars dan posisinya dalam tata surya adalah demikian rupa sehingga asteroid yang jatuh ke Bumi rata-rata berkecepatan 20 km/detik (72.000 km/jam). Sehingga energi kinetiknya lebih besar, yakni setara dengan 56,7 ton TNT atau 8 kali lipat lebih besar ketimbang energi kinetik saat di Mars.

Gambar 3. Citra kawah A (diameter 4 meter) dalam resolusi lebih tinggi yang juga diambil dari kamera HiRISE wahana Mars Reconaissance Orbiter. Kawah ini terbentuk dalam waktu kapan saja di antara bulan Januari hingga September 2008. Warna putih menunjukkan pencaran es yang tergali dan terhambur bersama tanah Mars saat kawah terbentuk. Dari sebaran es ini diketahui ketebalan lapisan es di lokasi kawah tersebut sekitar 12 cm. Sumber: NASA, 2008.

Gambar 3. Citra kawah A (diameter 4 meter) dalam resolusi lebih tinggi yang juga diambil dari kamera HiRISE wahana Mars Reconaissance Orbiter. Kawah ini terbentuk dalam waktu kapan saja di antara bulan Januari hingga September 2008. Warna putih menunjukkan pencaran es yang tergali dan terhambur bersama tanah Mars saat kawah terbentuk. Dari sebaran es ini diketahui ketebalan lapisan es di lokasi kawah tersebut sekitar 12 cm. Sumber: NASA, 2008.

Namun selimut udara tebal yang menyelubungi Bumi memperlakukan asteroid tersebut demikian rupa sehingga dipaksa berpijar cemerlang dan berubah menjadi meteor-terang (fireball) kala berusaha menembus atmosfer. Meteor-terang ini mencapai puncak kecerlangannya pada ketinggian 57 km dpl (dari permukaan laut) dengan magnitudo -8,1 atau 28 kali lebih terang ketimbang planet Venus. Dengan tingkat terang sebesar itu maka ia mudah dilihat meski muncul di langit saat siang hari sekalipun. Pada ketinggian itu juga meteor-terang mulai terpecah-belah. Proses ini terus berlangsung hingga ketinggian 51 km dpl saat meteor-terang yang telah terpecah-belah itu mendadak mengalami airburst (peristiwa mirip ledakan akibat kehilangan kecepatan secara mendadak). Airburst mengakhiri riwayat meteor-terang tersebut, meski sebagian kecil di antaranya (dengan perkiraan massa sekitar 1 % massa asteroid sebelum memasuki atmosfer Bumi) mungkin lolos dari kehancuran dan melanjutkan perjalanannya untuk kemudian mendarat di permukaan Bumi sebagai keping-keping meteorit.

Dengan mudah dapat kita lihat bahwa bila asteroid mini seukuran 90 cm yang jatuh di Mars mampu melubangi permukaannya hingga menghasilkan kawah selebar 30 meter dan mencipratkan tanahnya kemana-mana, saat asteroid serupa menuju ke Bumi maka ia telah dimusnahkan jauh di ketinggian 51 km dpl dalam peristiwa airburst. Sehingga tak ada dampak berarti yang ditimbulkannya di permukaan Bumi, kecuali jatuhnya keping-keping meteorit yang relatif tak mematikan. Sekali lagi, kita harus bersyukur bahwa Bumi tempat tinggal kita dilimpahi dengan selimut udara yang demikian tebal sehingga mampu menangkal bahaya dari luar yang salah satunya berupa asteroid mini semacam itu.

Bila asteroid mini mampu menjatuhi permukaan Mars dan menyebabkan dampak sedemikian rupa, maka jelas bahwa resiko yang dihadapi planet merah ini terhadap tumbukan benda langit relatif serupa dengan Bulan. Meskipun Mars memiliki atmosfer, namun cukup tipis sehingga tak berperan banyak dalam mengurangi kecepatan awal asteroid sebelum jatuh menumbuk. Tipisnya udara Mars masakini memang mengundang tanya, mengapa bisa sepeti ini? Padahal penyelidikan termutakhir melalui robot-robot penjelajah yang pernah dan masih aktif di Mars seperti robot kembar Spirit dan opportunity serta Curiosity menunjukkan bahwa Mars purba memiliki selimut udara yang jauh lebih tebal. Demikian tebalnya sehingga atmosfer Mars purba mampu mendukung proses-proses cuaca secara penuh. Hasilnya permukaan Mars purba dipenuhi dengan genangan air baik dalam wujud sungai, danau maupun laut. Bagaimana lapisan udara Mars purba yang demikian tebal dan lebih padat dapat menyusut dramatis hingga setipis sekarang, masih menjadi pertanyaan yang menunggu jawaban.

Referensi :

Collins dkk. 2005. Earth Impact Effects Program : A Web–based Computer Program for Calculating the Regional Environmental Consequences of a Meteoroid Impact on Earth. Meteoritics & Planetary Science 40, no. 6 (2005), 817–840.

NASA Jet Propulsion Laboratory. 2014. A Spectacular New Martian Impact Crater.

Byrne dkk. 2009. Distribution of Mid-Latitude Ground Ice on Mars from New Impact Craters. Science 325 (2009), 1674-1676.