Trio Letusan Mirip-Krakatau di Io

Indonesia selalu mengenal Agustus sebagai bulan kalender bercita rasa nasionalis. Inilah bulan dimana manusia Indonesia memperingati kemerdekaan negerinya dari belenggu tirani. Maka Agustus pun senantiasa disongsong dengan penuh gairah dan suka cita. Warga di berbagai pelosok menggelar aneka lomba. Sebagian diantaranya bakal membikin siapapun yang bukan manusia Indonesia mengernyitkan dahi, sebab begitu unik dan takkan pernah terlintas dalam benak atlet-atlet olimpik. Apa mau dikata, lomba-lomba ini memang bukan dirancang untuk mengejar prestasi namun semata bertujuan mengundang rasa geli dan menghibur hati. Pada tanggal 16 malam, banyak pula yang menggelar malam tirakatan disertai tumpengan. Tak sedikit pula yang menghabiskan sisa malam itu dengan membuka mata nyaris semalam suntuk.

Gambar 1. Gunung Krakatau diabadikan pada Mei 188. Nampak debu vulkanik pekat mengepul dari puncak Perbuwatan, menandai mulai terjadinya erupsi magmatik di gunung berapi yang telah lama tidur ini. Dalam tiga bulan kemudian seluruh gunung ini menyemburkan material vulkanik dalam jumlah sangat besar yang ditembuskan hingga berpuluh kilometer ke atmosfer. Akibatnya hampir seluruh tubuh gunung hancur dan ambruk ke dasar laut menjadi kaldera, kecuali sebagian kecil lereng puncak Rakata. Sumber: USGS, 1982.

Gambar 1. Gunung Krakatau diabadikan pada Mei 1883. Nampak debu vulkanik pekat mengepul dari puncak Perbuwatan, menandai mulai terjadinya erupsi magmatik di gunung berapi yang telah lama tidur ini. Dalam tiga bulan kemudian seluruh gunung ini menyemburkan material vulkanik dalam jumlah sangat besar yang ditembuskan hingga berpuluh kilometer ke atmosfer. Akibatnya hampir seluruh tubuh gunung hancur dan ambruk ke dasar laut menjadi kaldera, kecuali sebagian kecil lereng puncak Rakata. Sumber: USGS, 1982.

Namun Agustus juga bakal selalu dikenang sebagai bulan kalender dimana kita seyogyanya menundukkan kepala, memanjatkan doa. Khususnya kepada 36.417 jiwa (angka resmi) atau hampir 120.000 nyawa (angka perkiraan) yang melayang dalam sebuah peristiwa kelam selama tiga hari kelam berturut-turut yang terjadi lebih dari seratus tahun silam. Korban jiwa dalam jumlah yang luar biasa besar ini jatuh terenggut kala Gunung Krakatau dengan puncak-puncak Rakata, Danan dan Perbuwatan meledakkan dirinya dalam sebuah letusan teramat dahsyat. Selama tiga hari berturut-turut pada 27 hingga 29 Agustus 1883 gunung berapi kecil mungil layaknya bisul di tengah-tengah Selat Sunda (kini termasuk propinsi Lampung) itu meletus dengan kedahsyatan tak terperi untuk ukuran manusia. Sebanyak 20 kilometer kubik (20.000 juta meter kubik) material vulkanik dimuntahkan keluar, seperlima diantaranya langsung tersembur ke langit pada kekuatan teramat tinggi sehingga menjangkau ketinggian 40 km lebih dari paras air laut.

Terlepasnya magma dengan volume sangat besar dalam kurun waktu yang cukup singkat membuat kantung magma dangkal di dasar Gunung Krakatau terkuras habis, meninggalkan ruang kosong. Ruang kosong ini tak mampu menahan bobot jutaan ton batuan yang ada diatasnya. Sehingga tubuh gunung pun runtuh, Terbentuklah cekungan besar yang adalah kaldera di dasar Selat Sunda, dengan garis tengah 7 km dan kedalaman hingga 250 meter dari paras air laut. Kombinasi runtuhnya tubuh gunung ke dalam laut dan hempasan awan panas (piroklastika) yang terbentuk kala material vulkanik sangat pekat kembali berjatuhan ke Bumi memproduksi tsunami yang demikian bergelora. Tsunami ini berderap lambat, butuh waktu hampir sejam sebelum bisa menjangkau kedua belah pesisir Selat Sunda yang terdekat ke Krakatau. Namun sebaliknya ia sungguh bergelora dengan ketinggian tak terkira yang tak terbayang di benak manusia. Gelombang setinggi 37 meter menghajar pesisir Merak tanpa ampun. Sementara kawasan Anyer dan Caringin lebur digempur tsunami setinggi hingga 15 meter. Di daratan Sumatra gelora yang menjulang setinggi 22 meter mencukur Teluk Betung. Sementara Blimbing dan Kalianda dihempas gelombang 15 meter. Hampir seluruh korban jiwa yang terenggut dalam tragedi Letusan Krakatau 1883 disebabkan oleh tsunami ini. Terkecuali sekitar 1.000 orang yang meregang nyawa di Katibung akibat hempasan awan panas yang menjalar demikian jauh akibat letusan lateral (mendatar) ke utara dalam salah satu episode amukan Krakatau.

Gambar 2. Jejak kedahsyatan tsunami Letusan Krakatau 1883, yang mencukur habis pesisir Anyer. Atas: bangkai gerbong kereta yang terguling dan terseret jauh dari stasiun oleh air tsunami. Bawah: bongkahan karang gigantis seberat 600 ton lebih, yang terangkat dan terbawa gelora tsunami menuju pantai. Bongkahan karang ini menghantam mercusuar Anyer tepat di kilometer nol jalan raya pos (jalan Daendels), membuat menara setinggi 40 meter itu ambruk. Sumber: History Channel, 2009.

Gambar 2. Jejak kedahsyatan tsunami Letusan Krakatau 1883, yang mencukur habis pesisir Anyer. Atas: bangkai gerbong kereta yang terguling dan terseret jauh dari stasiun oleh air tsunami. Bawah: bongkahan karang gigantis seberat 600 ton lebih, yang terangkat dan terbawa gelora tsunami menuju pantai. Bongkahan karang ini menghantam mercusuar Anyer tepat di kilometer nol jalan raya pos (jalan Daendels), membuat menara setinggi 40 meter itu ambruk. Sumber: History Channel, 2009.

Tsunami Krakatau merupakan bencana alam dengan korban jiwa manusia terbesar di Indonesia semenjak 1883. Rekor ini bertahan hingga 121 tahun kemudian sebelum kemudian dilampaui oleh bencana gempa akbar Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 dengan tsunami dahsyatnya. Sebaliknya Letusan Krakatau 1883 bukanlah letusan gunung berapi terdahsyat yang pernah berlangsung di tanah Nusantara sepanjang sejarah yang tercatat. Letusan ini hanyalah menempati peringkat ketiga, di bawah Letusan Samalas (Rinjani) 1257 dan Letusan Tambora 1815. Skala letusan Krakatau terpaku di angka 6 VEI (Volcanic Explosivity Index), setingkat di bawah skala letusan Samalas dan Tambora yang masing-masing menempati angka 7 VEI. Namun amukan Krakatau menjadi letusan gunung berapi dalam tingkat katastrofik pertama yang terekam dengan baik. Hanya beberapa minggu sebelum letusan ini terjadi kabel laut terakhir yang menautkan media sosial elektronik pertama bagi manusia, yakni telegraf, tersambung sudah. Untuk ukuran masakini media sosial ini tentu sangat primitif dan lambat. Namun pada era meletusnya Krakatau di tahun 1883 itu, ia tergolong cukup cepat dalam menyalurkan informasi. Sehingga sontak Krakatau pun menjadi buah bibir dalam lingkup global. Laporan demi laporan teramatinya gejala mirip tsunami, yang sejatinya adalah dampak gelombang kejut letusan terhadap paras air laut setempat, juga segera bermunculan dari berbagai penjuru. Bandingkan dengan Letusan Tambora 1815 yang kabar terawalnya baru tiba di daratan Eropa enam minggu setelah gunung berapi itu mempertontonkan kedahsyatannya.

Trio Io

Amukan gunung berapi seukuran Letusan Krakatau 1883 tentu menggetarkan dan menakutkan segenap manusia. Termasuk di masa kini. Nah bagaimana jika kita berhadapan dengan tak hanya satu, melainkan tiga letusan yang skala kedahsyatannya menyamai atau bahkan malah melebihi Letusan Krakatau 1883?

Gambar 3. Tiga letusan mirip Letusan Krakatau 1883 di Io sepanjang 15 hingga 29 Agustus 2013. Kiri: letusan Rarog Patera, diobservasi teleskop Keck II pada panjang gelombang 1,59 mikron. Tengah: letusan Rarog Patera dan Heno Patera, diobservasi teleskop Keck II pada panjang gelombang 2,27 mikron. Dan kanan: letusan 201308C dan Rarog Patera, diobservasi teleskop IRTF NASA pada panjang gelombang 3,78 mikron. Nampak bahwa letusan 201308C adalah yang terbesar, diikuti letusan Rarog Patera dan kemudian Heno Patera. Saat 201308C meletus dahsyat, letusan di Rarog Patera dan Heno Patera sudah berakhir. Sumber: NASA & Keck II Observatory, 2014.

Gambar 3. Tiga letusan mirip Letusan Krakatau 1883 di Io sepanjang 15 hingga 29 Agustus 2013. Kiri: letusan Rarog Patera, diobservasi teleskop Keck II pada panjang gelombang 1,59 mikron. Tengah: letusan Rarog Patera dan Heno Patera, diobservasi teleskop Keck II pada panjang gelombang 2,27 mikron. Dan kanan: letusan 201308C dan Rarog Patera, diobservasi teleskop IRTF NASA pada panjang gelombang 3,78 mikron. Nampak bahwa letusan 201308C adalah yang terbesar, diikuti letusan Rarog Patera dan kemudian Heno Patera. Saat 201308C meletus dahsyat, letusan di Rarog Patera dan Heno Patera sudah berakhir. Sumber: NASA & Keck II Observatory, 2014.

Ini bukan kabar burung. Trio letusan mirip Krakatau itu memang benar-benar terjadi. Namun jangan buru-buru cemas dan memacu adrenalin anda. Trio letusan tersebut mengambil lokasi yang sangat jauh dari Bumi, yakni pada sebuah benda langit lain yang ukurannya hanya sedikit lebih besar dibanding Bulan. Trio letusan itu terjadi di Io yang adalah salah satu satelit alamiah dari planet Jupiter. Demikian dahsyat ketiga letusan itu sehingga kilatan cahayanya dapat disaksikan dari Bumi, meski hanya dapat disaksikan lewat fasilitas teleskop tercanggih. Adalah tiga teleskop berpangkalan di puncak Gunung Mauna Kea, Kepulauan Hawaii (Amerika Serikat), yang merekam ketiga letusan tersebut. Ketiganya adalah teleskop Gemini North, Keck II dan IRTF (Infra Red Telecope Facility) NASA. Ketiga letusan terekam dalam rentang waktu antara 15 dan 29 Agustus 2013, saat Io berjarak 865 juta kilometer dari Bumi.

Dua letusan pertama terdeteksi oleh teleskop Keck II (diameter cermin 10 meter) saat diarahkan ke Io pada 15 Agustus 2013 pukul 22:30 WIB. Bekerja pada spektrum sinar inframerah dan dilengkapi sistem optik adaptif untuk mengoreksi gangguan optis akibat turbulensi dalam atmosfer Bumi, teleskop Keck II merekam dua titik berpendar terang di permukaan Io yang tak pernah ada sebelumnya. Titik pendar pertama berimpit dengan posisi Gunung Rarog Patera yang telah dikenal sebelumnya. Sementara titik letusan kedua bertepatan dengan Gunung Heno Patera, yang juga telah dikenali sebelumnya. Dan letusan terakhir terdeteksi dua minggu kemudian, yakni pada 29 Agustus 2013, lewat teleskop Gemini North dan IRTF NASA. Letusan ini terjadi di lokasi yang tak dikenal dan untuk sementara diberi kode sebagai 201308C.

Observasi lanjutan menunjukkan bahwa ketiganya merupakan erupsi eksplosif gunung berapi Io yang khas. Letusan Rarog Patera mengeluarkan lava sepanas hingga sekitar 750 derajat Celcius. Pada puncak letusannya ia melepaskan daya hingga 8 terawatt (8 juta megawatt). Lava lantas membanjir menutupi area seluas hingga 120 kilometer persegi disekeliling lubang letusan. Sementara letusan Heno Patera menyemburkan lava yang sedikit lebih dingin yakni 700 derajat Celcius sehingga daya puncaknya pun sedikit lebih rendah yakni 5 hingga 6 terawatt (5 juta hingga 6 juta megawatt). Namun letusan Heno Patera memuntahkan lava yang menutupi kawasan dua kali lipat lebih luas yakni 300 kilometer persegi. Dan letusan 201308C adalah yang terdahsyat. Pada puncaknya ia melepaskan daya antara 15 hingga 25 terawatt (15 juta hingga 25 juta megawatt) dengan lava panasnya hingga sepanas 1.600 derajat Celcius atau bahkan lebih.

Gambar 4. Peta permukaan Io berdasar citra komposit Voyager 1, Voyager 2 dan Galileo. Nampak lokasi Rarog Patera, Heno Patera dan 201308C, tiga gunung berapi yang terlibat dalam trio letusan besar Agustus 2013. Terlihat juga lokasi Gunung Loki dengan kalderanya yang terbesar di Io. Juga Gunung Pele, gunung berapi luar Bumi yang pertama kali terdeteksi. Sumber: Sudibyo 2014 dengan peta dasar USGS Astrogeology, 2014.

Gambar 4. Peta permukaan Io berdasar citra komposit Voyager 1, Voyager 2 dan Galileo. Nampak lokasi Rarog Patera, Heno Patera dan 201308C, tiga gunung berapi yang terlibat dalam trio letusan besar Agustus 2013. Terlihat juga lokasi Gunung Loki dengan kalderanya yang terbesar di Io. Juga Gunung Pele, gunung berapi luar Bumi yang pertama kali terdeteksi. Sumber: Sudibyo 2014 dengan peta dasar USGS Astrogeology, 2014.

Analisis lebih lanjut memperlihatkan trio letusan ini merupakan letusan besar karena memuntahkan magma dalam jumlah sangat banyak. Jumlah magma yang disemburkan letusan Rarog Patera dan Heno Patera berkisar antara 50.000 hingga 100.000 meter kubik per detik. Sebaliknya berapa magma yang dikeluarkan letusan 201308C belum jelas, namun dapat diduga jauh lebih besar ketimbang Rarog dan Heno Patera. Bandingkan dengan Letusan Krakatau 1883 di Bumi, yang pada puncak letusannya menghamburkan magma sebanyak ‘hanya’ 20.400 meter kubik per detik. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa kecepatan pengeluaran magma Rarog Patera dan Heno Patera adalah antara 2 hingga 4 kali lipat lebih tinggi ketimbang Krakatau. Namun tak demikian dengan dayanya, yakni jumlah energi yang dilepaskan dalam tiap satuan waktu. Jika suhu magma Krakatau 1883 dianggap 800 derajat Celcius, maka daya sebesar 14 terawatt terlepas dalam puncak letusannya. Ini lebih besar ketimbang daya letusan Rarog maupun Heno Patera, namun masih lebih kecil dibanding letusan 201308C.

Io adalah benda langit yang sedikit lebih besar dari Bulan (diameter Io = 3.628 km dan diameter Bulan = 3.474 km). Maka dari itu gravitasinya pun cukup kecil yakni 5,5 kali lebih kecil ketimbang Bumi. Saat terjadi letusan sedahsyat Letusan Krakatau 1883 di Io, gravitasi kecilnya membuat material letusan sanggup tersembur hingga mencapai ketinggian beratus-ratus kilometer. Bandingkan dengan Bumi, dimana letusan gunung berapi terdahsyat sekalipun takkan sanggup menyemburkan debu vulkaniknya hingga melampaui ketinggian 100 km. Debu vulkanik gunung-gemunung berapi di Io bahkan sanggup melesat keluar dari lingkungan pengaruh satelit alamiah Jupiter itu dan lantas berubah haluan menjadi debu bermuatan listrik mengelilingi Jupiter sebagai plasma. Observasi dengan satelit HISAKI milik Jepang, yang dirancang khusus untuk mengamati plasma yang mengedari Jupiter dari kejauhan orbit Bumi, berhasil mendeteksi meningkatnya jumlah debu bermuatan listrik dalam lingkungan plasma tersebut setelah trio letusan ini terjadi.

Tidal

Sekilas adanya gunung berapi di luar Bumi bakal membuat dahi kita berkernyit. Apalagi di lingkungan sekecil Io. Apalagi saat gunung-gemunung berapi tersebut meletus dengan kekuatan yang luar biasa besar hingga menyamai atau bahkan melebihi Letusan Krakatau 1883 yang demikian populer. Gunung berapi aktif di luar Bumi memang baru diketahui eksistensinya pada 1979. Untuk pertama kalinya gunung berapi semacam itu memang ditemukan di Io, dalam satu babak eksplorasi antariksa takberawak yang bergelora.

Io adalah satelit alamiah Jupiter yang cukup populer. Astronom legendaris Galileo Galilei menjadi orang yang pertama kali menyaksikannya lewat teleskop pembias sederhana (perbesaran 20 kali) buatan sendiri pada 7 Januari 1610 malam. Observasi serupa di malam selanjutnya memastikan eksistensi Io. Inilah satu dari empat satelit Galilean Jupiter, sekaligus satelit alamiah terbesar yang berjarak paling dekat dengan planet gas raksasa itu. Io hanya membutuhkan 42 jam untuk beredar mengelilingi sang planet induk sekali putaran. Benda langit ini sejatinya dapat disaksikan mata manusia tanpa menggunakan alat bantu karena magnitudo semunya +5, atau setingkat lebih terang ketimbang ambang batas keterlihatan benda langit lewat mata manusia (yakni magnitudo semu +6). Namun benderangnya Jupiter persis disebelahnya membuat Io takkan dapat disaksikan dengan cara itu.

Gambar 5. Citra resolusi rendah terhadap lingkungan tiga gunung berapi yang terlibat dalam trio letusan besar Agustus 2013 diabadikan oleh wahana Voyager 1 (kiri) dan galileo (kanan). Ketiganya adalah Gunung Rarog Patera (lingkaran hijau), Heno Patera (lingkaran merah) dan 201308C (lingkaran ungu). Jelas terlihat bahwa ketiga gunung berapi ini pada dasarnya adalah kaldera. Sumber: NASA, 1979 & 1999.

Gambar 5. Citra resolusi rendah terhadap lingkungan tiga gunung berapi yang terlibat dalam trio letusan besar Agustus 2013 diabadikan oleh wahana Voyager 1 (kiri) dan galileo (kanan). Ketiganya adalah Gunung Rarog Patera (lingkaran hijau), Heno Patera (lingkaran merah) dan 201308C (lingkaran ungu). Jelas terlihat bahwa ketiga gunung berapi ini pada dasarnya adalah kaldera. Sumber: NASA, 1979 & 1999.

Hingga hampir empat abad kemudian Io hanya terlihat sebagai bintik cahaya mirip bintang. Namun seiring perkembangan zaman yang meningkatkan kemampuan teleskop-teleskop termutakhir, perlahan-lahan Io mulai tampil sebagai cakram redup. Meski demikian ada satu anggapan yang tak berubah merentang abad, yakni aktivitas geologisnya. Dengan ukuran hanya sedikit lebih besar dari Bulan, Io dianggap sebagai benda langit yang telah mati. Artinya, kondisi internalnya telah mendingin (hampir) sepenuhnya sehingga tak lagi tersisa cukup panas yang bisa keluar ke permukaan dalam rupa vulkanisme beserta aktivitas penyertanya. Hingga 1978 pandangan ini masih bertahan meski observasi teleskop inframerah termutakhir saat itu mengungkap adanya hal aneh di Io. Anomali itu sebanding dengan pancaran panas dari obyek bersuhu sekitar 300 derajat Celcius dari area seluas 8.000 kilometer persegi di Io, yang mengesankan sebagai aktivitas vulkanik.

Pandangan tersebut berubah total setelah wahana antariksa takberawak Voyager 1 melintas di dekat Io dalam perjalanannya mengarungi tata surya guna menuju ke planet Saturnus. Voyager 1 memperlihatkan betapa mulusnya permukaan Io, tanpa berhias kawah-kawah tumbukan benda langit (asteroid atau komet) disana-sini. Padahal kawah-kawah tumbukan dalam aneka ukuran amat umum dijumpai pada permukaan benda langit yang telah mati seperti misalnya Bulan dan planet Mars. Maka permukaan Io amat berbeda dibanding Bulan. Io memang memiliki atmosfer namun sangat tipis, sehingga permukaannya yang mulus jelas bukan hasil kerja gaya-gaya eksogen seiring cuaca. Permukaan Io lebih merupakan manifestasi dari gaya endogennya.

Dan heboh besar pun meledak begitu Voyager 1 bersiap meninggalkan lingkungan Io. Untuk kepentingan navigasi optikal guna mengetahui posisi wahana di langit, Voyager 1 mengarahkan kameranya ke Io pada 8 Maret 1979. Hasilnya mengejutkan. Voyager 1 tak hanya menangkap citra Io sebagai benda langit berbentuk sabit lebar mirip Bulan, namun juga merekam sejenis busur setengah lingkaran yang mengembang mirip payung di tepi cakram Io. Selidik punya selidik, bentuk mirip payung ini ternyata material vulkanik yang tersembur hebat dari suatu titik yang kemudian dinamakan Gunung Pele. Semburan material vulkanik yang demikian tinggi menandakan telah terjadi letusan besar. Tertangkap juga sebentuk kaldera raksasa yang di kemudian hari dinamakan Gunung Loki. Observasi selanjutnya dalam waktu yang berbeda melalui wahana Voyager 2 (1979), Galileo (1995-2003), Cassini-Huygens (2000) dan New Horizon (2007) menunjukkan bahwa dunia sekecil Io ternyata dijejali 150 gunung berapi dalam berbagai bentuk. Gunung Pele menjadi gunung berapi Io yang terbesar. Tapi angka itu diyakini hanyalah sebagian dari seluruh populasi gunung berapi di Io yang diduga mencapai 400 buah atau lebih.

Gambar 6. Video detik-detik letusan Gunung Tvashtar Patera seperti diabadikan wahana New Horizon (2007) saat melintas-dekat Jupiter dalam perjalanan menuju planet-kerdil Pluto. Material vulkanik terlihat disemburkan setinggi 330 km dan membentuk busur setengah bola mirip payung raksasa, ciri khas letusan besar. Sumber: NASA, 2007.

Gambar 6. Video detik-detik letusan Gunung Tvashtar Patera seperti diabadikan wahana New Horizon (2007) saat melintas-dekat Jupiter dalam perjalanan menuju planet-kerdil Pluto. Material vulkanik terlihat disemburkan setinggi 330 km dan membentuk busur setengah bola mirip payung raksasa, ciri khas letusan besar. Sumber: NASA, 2007.

Vulkanisme di Io semula diduga lebih menyemburkan magma yang didominasi senyawa-senyawa belerang sehingga suhunya lebih dingin ketimbang lava di Bumi. Namun observasi lebih lanjut menjungkirbalikkan anggapan itu. Banyak gunung berapi Io yang ternyata menyemburkan magma dengan dominasi senyawa-senyawa silikat, layaknya magma di Bumi. Sehingga magmanya setara atau bahkan lebih panas dibanding magma di Bumi. Gunung-gunung berapi Io kerap meletus dalam jangka panjang lewat erupsi efusif. Ini adalah letusan yang melelerkan lava tanpa disertai semburan material vulkanik yang cukup tinggi. Erupsi efusif di Io menghasilkan lava yang bergerak cepat, sehingga mampu menutupi area seluas 12,6 hingga 21,6 hektar dalam setiap jamnya (kasus letusan Prometheus dan Amirani). Sementara lava produk erupsi efusif di Bumi hanya sanggup menutupi area seluas 0,2 hektar saja dalam setiap jamnya (kasus letusan Kilauea di Kepulauan Hawaii). Namun pada saat-saat tertentu, dalam jangka pendek, gunung-gunung berapi ini juga dapat mengalami erupsi eksplosif. Erupsi eksplosif ini sungguh luar biasa. Iasanggup menyemburkan lava panas hingga setinggi 1 km laksana air mancur berapi gigantis. Sementara debu vulkaniknya mampu tersembur jauh lebih tinggi lagi. Kecepatan pengeluaran lavanya pun demikian besar sehingga sebanding dengan letusan gunung berapi model banjir lava basalt di Bumi, seperti misalnya Letusan Laki 1783 (Islandia).

Mengapa dunia kecil Io bisa sedahsyat dan seunik ini? Vulkanisme di Io digerakkan oleh sumber yang berbeda dibanding Bumi. Di Bumi, gunung-gemunung berapi muncul akibat adanya sumber panas internal dimana 90 % diantaranya berasal dari peluruhan radioaktif inti-inti atom berat sementara 10 % sisanya adalah panas-sisa proses pembentukan Bumi purba dari masa remaja tata surya. Panas tersebut menghasilkan sirkulasi dalam lapisan selubung (mantel) Bumi sehingga menggerakkan lempeng-lempeng tektonik di keraknya. Perbenturan dan pemisahan lempeng-lempeng inilah yang memproduksi vulkanisme. Namun hanya 1 % panas internal Bumi yang mewujud sebagai vulkanisme dan tektonisme, 99 % sisanya terlepas keluar melalui proses konduksi di kerak Bumi.

Di internal Io juga terjadi peluruhan radioaktif inti-inti atom berat, namun energi yang dihasilkannya hanya mencakup 0,5 % saja. 99,5 % panas internal Io disumbangkan oleh pemanasan tidal, seiring posisi Io yang unik dalam lingkungan planet Jupiter. Io berjarak relatif dekat dengan planet induknya. Dan dengan 2 satelit Galilean lainnya, yakni Europa dan Ganymede, Io mengalami resonansi orbital dalam bentuk resonansi Laplace. Maka kala Ganymede tepat menyelesaikan revolusinya terhadap Jupiter sekali, Io pun tepat empat kali berevolusi. Demikian halnya saat Europa sekali berevolusi, maka Io tepat dua kali berevolusi. Sifat ini membuat orbit Io sangat stabil dan nyaris berbentuk lingkaran sempurna. Di sisi lain kedekatannya dengan Jupiter membuat Io mengalami gaya tidal (gaya pasang surut) yang sangat besar. Sehingga permukaan Io menggelembung dan mengempis secara teratur dengan perbedaan ketinggian permukaan rata-rata bisa mencapai 100 meter. Bandingkan dengan Bumi, dimana gaya tidal Bulan hanya sanggup menghasilkan perbedaan setinggi 1 meter saja.

Mengembang dan mengempisnya Io pun dirasakan oleh struktur internalnya hingga menciptakan panas yang sangat besar. Panas ini tak bisa dimanifestasikan dalam perubahan orbit Io, akibat resonansi orbitalnya dengan Europa dan Ganymede. Maka panas itu pun akhirnya melelehkan sebagian lapisan selubung Io hingga membentuk lapisan magma (samudera magma) pada kedalaman 50 km dengan ketebalan rata-rata sekitar 50 km. Magma dari samudera magma inilah yang kemudian keluar ke permukaan, menciptakan vulkanisme yang sangat intensif.

Referensi:

de Pater dkk. 2014. Two New, Rare, High-effusion Outburst Eruptions at Rarog and Heno Paterae on Io. Icarus 2014.06.016

de Kleer dkk. 2014. Near-infrared Monitoring of Io and Detection of a Violent Outburst on 29 August 2013. Icarus 2014.06.006

Perry. 2014. Three Major Volcanic Eruptions Observed On Io in the Span of Two Weeks. Planetary Society 2014/08/12.

Antara Letusan Tambora, Waterloo dan Perang Diponegoro

Yogyakarta, Rabu 20 Juli 1825. Matahari kuning kemerah-merahan mengambang rendah di atas kaki langit barat saat jarum jam menunjuk pukul 17:00 setempat. Cahaya keemasannya melaburi langit senja dan juga pucuk-pucuk pepohonan di seantero kota, seakan hendak melipur lara para penduduknya yang menderita di bawah pendudukan Belanda. Namun keindahan senja itu tak sanggup menghapus amarah membara. Di kejauhan sana, di dekat kaki langit sebelah barat, asap mengepul pekat. Inilah saat pasukan gabungan Kasultanan Yogyakarta dan Belanda menyerbu Ndalem Tegalrejo, kediaman Pangeran Diponegoro di pedesaan sisi barat kota. Pasukan gabungan itu datang menghantam dengan satu tujuan: meringkus sang pangeran. Itulah jawaban atas sikap keras Pangeran Diponegoro yang dianggap membangkang karena menolak rencana pelebaran jalan raya (kelak menjadi bagian jalan raya Yogyakarta-Magelang) yang melintasi tapalbatas Ndalem Tegalrejo. Penyerbuan berlangsung kelewat batas. Ndalem Tegalrejo digedor, digeledah, diobrak-abrik dan lantas dibakar. Namun sang buruan tak tertangkap. Bersama sejumlah pengiringnya, Diponegoro meloloskan diri dari kepungan dan lantas menyingkir 10 km ke selatan, ke perbukitan Selarong yang dipenuhi goa-goa kapur.

Diponegoro. Kadang ditulis juga sebagai Dipanegara. Tak satupun orang Indonesia khususnya yang pernah mengenyam bangku sekolah yang asing akan namanya. Diponegoro adalah pahlawan nasional Indonesia. Sosoknya gampang terpatri dalam benak: berpakaian serba putih, bersorban putih pula dan menyandang keris didepan raga. Tak heran jika tampilan ini banyak ditiru khususnya dalam pentas perayaan peringatan kemerdekaan republik ini, baik di sekolah, di karnaval menyusuri jalan-jalan utama maupun di panggung serta layar perak. Tak berbilang pula kota-kota yang menabalkan salah satu ruas jalan utamanya dengan namanya. Namanya pun melekat pada daerah militer di Jawa Tengah (sebagai Kodam IV/Diponegoro), juga pada salah satu lembaga perguruan tinggi prestisius (Universitas Diponegoro). Sejumlah patung bernuansa kepahlawanan yang menggambarkan sosoknya pun berdiri dimana-mana. Bahkan dua buah kapal perang TNI-AL pun menyandang namanya, misalnya yang termutakhir KRI Diponegoro-365.

Gambar 1. Dinding berlubang di pagar sisi barat eks Ndalem Tegalrejo (kini Museum Sasana Wiratama Dipoengoro, Yogyakarta). Di sinilah Pangeran Diponegoro meloloskan diri saat kediamannya diserbu pasukan gabungan Kasultanan Yogyakarta dan Belanda, yang mengawali berkobarnya Perang Diponegoro. Sumber: Amangkuratprastono, 2014.

Gambar 1. Dinding berlubang di pagar sisi barat eks Ndalem Tegalrejo (kini Museum Sasana Wiratama Dipoengoro, Yogyakarta). Di sinilah Pangeran Diponegoro meloloskan diri saat kediamannya diserbu pasukan gabungan Kasultanan Yogyakarta dan Belanda, yang mengawali berkobarnya Perang Diponegoro. Sumber: Amangkuratprastono, 2014.

Ya. Diponegoro memang pahlawan besar, sosok sentral dibalik Perang Diponegoro atau yang dikenal juga sebagai Perang Jawa dalam melawan penjajahan Belanda. Perang Diponegoro menjadi peperangan paling berdarah, paling mahal dan paling menguras tenaga sepanjang sejarah penjajahan Belanda di Indonesia. Hanya dalam tempo 5 tahun Belanda harus mengerahkan 50.000 serdadu dengan tak kurang dari 15.000 diantaranya tumpas berkalang tanah. Separuh korban tewas itu adalah pasukan terpilih yang didatangkan langsung dari tanah Eropa. Perkebunan-perkebunan yang selama ini menjadi lumbung uang dibakar dan dirusak. Total kerugiannya pun melangit, mencapai angka 20 juta gulden pada masa itu atau setara milyaran rupiah di masa kini. Dikombinasikan dengan duit yang harus dirogoh dalam perang Napoleon di daratan Eropa yang disusul pemberontakan Belgia dan perang Paderi di Sumatra, Perang Diponegoro membuat pemerintah Belanda maupun satelit seberang lautannya (yakni pemerintah kolonial Hindia Belanda) mendapati diri mereka bangkrut sebangkrut-bangkrutnya.

Diponegoro sejatinya bukan nama diri. Itu adalah gelar kepangeranan yang bukan main-main. Gelar bagi seorang pangeran yang menyebarkan pencerahan dan kekuatan bagi sebuah negara. Sebelum 1825 gelar ini acapkali dipakai sejumlah putra raja wangsa Mataram masa itu. Pangeran Diponegoro yang kita bicarakan ini lahir sebagai BRM (Bandoro Raden Mas) Mustahar, putra sulung Sri Sultan Hamengku Buwono III, di tahun 1785. Saat beranjak remaja, sesuai tradisi keraton maka namanya bersalin menjadi RM (Raden Mas) Ontowiryo. Dan pada tahun 1812 beliau dinobatkan sebagai pangeran dengan menyandang gelar BPH (Bandoro Pangeran Haryo) Diponegoro. Sebagai putra tertua sang raja yang sedang bertahta, Diponegoro pun memiliki kesempatan untuk menjadi raja berikutnya. Namun Diponegoro tahu diri, ia bukanlah putra permaisuri. Sebaliknya ia justru keluar dari lingkungan keraton dan tinggal di pedesaan untuk mendekatkan diri dengan rakyat Yogyakarta sembari memperdalam ilmu agama (Islam). Dalam saat-saat tertentu sang pangeran, dengan menyamar sebagai wong cilik, bahkan tak segan-segan blusukan ke pelosok tanah Mataram, dua abad sebelum kosakata blusukan menjadi trademark Jokowi.

Namun selepas Perang Diponegoro, tak satupun bangsawan wangsa Mataram baik di Kasultanan Yogyakarta, Kasunanan Surakarta maupun Pakualaman dan Mangkunegaran yang bersedia menyandang nama Diponegoro lagi. Nama itu ibarat aib, pembawa kutukan. Bagi Kasultanan Yogyakarta sendiri, Pangeran Diponegoro bahkan dipandang sebagai sosok pengkhianat. Betapa tidak? Perang Diponegoro merenggut korban tak kepalang. Lebih dari seperlima juta orang Jawa meregang nyawa. Populasi warga Yogyakarta pun menyusut hingga tinggal separuh. Seluruh biaya peperangan di pihak Belanda dibebankan ke Kasultanan. Dan begitu perang usai, Belanda melucuti wilayah Kasultanan terutama di Bagelen (sekarang Purworejo), Banyumas dan Panjer (sekarang Kebumen) sebagai pampasan perang. Kasultanan pun nyaris bangkrut, hampir terhapus dari panggung sejarah. Tak heran jika kebencian pun berakar dalam. Bahkan keturunan Diponegoro dilarang untuk memasuki keraton, kapanpun dan atas alasan apapun. Larangan ini baru dicabut lebih dari seabad kemudian pada masa Sri Sultan Hamengku Buwono IX, kala zaman sudah berubah. Apalagi setelah Presiden Soekarno berinisiatif menggelar peringatan satu abad wafatnya Pangeran Diponegoro pada 1955.

Faktor

Gambar 2. Pertempuran Nglengkong 30 Juli 1826 dalam sketsa. Pasukan gabungan Kasultanan Yogyakarta dan Belanda berhadapan dengan laskar Diponegoro, yang menghasilkan kemenangan terbesar bagi Pangeran Diponegoro pada saat itu. Sumber: Amangkuratprastono, 2014.

Gambar 2. Pertempuran Nglengkong 30 Juli 1826 dalam sketsa. Pasukan gabungan Kasultanan Yogyakarta dan Belanda berhadapan dengan laskar Diponegoro, yang menghasilkan kemenangan terbesar bagi Pangeran Diponegoro pada saat itu. Sumber: Amangkuratprastono, 2014.

Buku-buku sejarah di bangku sekolah menyebut penyerbuan Ndalem Tegalrejo itulah penyulut Perang Diponegoro. Ya. Perang Diponegoro memang dimulai dari Tegalrejo. Namun penyerbuan Tegalrejo bukanlah faktor utama penyebab perang. Sang pangeran sendiri dalam Babad Diponegoro, karya sastra biografis yang ditulis Diponegoro selama masa penawanan di pulau Sulawesi dan kini telah diakui secara internasional sebagai salah satu Memory of the World oleh UNESCO, menyebut bibit peperangan besar itu telah bersemi semenjak 12 tahun sebelumnya. Yakni saat kolonialisme Eropa mempertontonkan wajah kurangajarnya dengan mulai mencampuri urusan internal Kasultanan. Inggris, yang saat itu menguasai pulau Jawa sebagai ekses perang Napoleon, mengacak-acak keraton, memprovokasi terbentuknya kadipaten Pakualaman (sebagai pecahan Kasultanan) dan bahkan pada puncaknya melakukan penjarahan akbar pada 1812.

Inggris tak bertahan lama di Yogyakarta. Mulai pertengahan 1816, Belanda kembali dan mengambil-alih seluruh wilayah jajahannya. Dalam keadaan hampir bangkrut, Belanda meneruskan praktik provokasi Inggris. Keraton makin diacak-acak. Minuman keras bergentayangan dimana-mana, membuat para pangeran muda dan tua mabuk tanpa kenal ruang dan waktu. Perselingkuhan opsir-opsir Belanda dengan para putri keraton pun merebak. Sedemikian parah situasinya sehingga Mahandis Y. Thamrin dalam National Geographic Indonesia edisi Agustus 2014 bahkan menyebut Belanda memperlakukan keraton tak ubahnya seperti tempat pelacuran. Di luar keraton, Belanda melakoni model penjajahan gaya batu dengan membebani setiap orang lewat aneka macam pajak yang mencekik leher. Di wilayah Bagelen saja setiap orang dibebani membayar 13 jenis pajak sekaligus! Zaman pun menjadi edan.

Lambat laun kekurangajaran Belanda di dalam dan di luar keraton laksana menyulut bara dalam sekam. Ketidaksukaan dan kebencian merebak dimana-mana, baik di kalangan bangsawan, prajurit, ulama, bupati, demang, santri, petani maupun rakyat kecil pemberani. Kegemaran blusukannya membuat Diponegoro mampu mencermati ketidaksukaan itu. Dan beliau tidak menulikan diri. Sebaliknya, Diponegoro justru mulai membentuk jaringan rahasia dengan mereka untuk membangun kekuatan. Dana pun mulai mengalir, terutama dari para bangsawan dan dari pencegatan demi pencegatan konvoi logistik Belanda yang sekilas terkesan sebagai tindakan sporadis. Dengan dana tersebut dibangunlah kilang mesiu rahasia di pinggiran Yogyakarta dan tempat-tempat lain. Senapan pun mulai dibeli dari Prusia. Organisasi militer mulai dibentuk dengan mengacu pada struktur tentara imperium Turki Utsmani.

Dengan semua persiapan nan senyap itu Perang Jawa memang benar-benar tinggal menunggu waktu. Dan si pemicu pun datanglah, kala Ndalem Tegalrejo diserbu. Tak heran jika hanya dalam dua minggu pasca penyerbuan Tegalrejo, Diponegoro kembali ke kota Yogyakarta, kali ini bersama 6.000 prajurit. Kota dikepung dari segenap penjuru selama sebulan lebih semenjak 7 Agustus 1825. Tak sekedar mengepung dan memutuskan seluruh akses jalan masuk kota, pasukan Diponegoro secara sistematis juga menghujani Yogyakarta dengan mesiu khususnya ke target-target strategis milik Belanda. Yogyakarta menjadi lautan api. Belanda pun kewalahan dan memilih bertahan sekuat tenaga di dalam Benteng Vredeburg sembari menunggu bala bantuan dari Batavia.

Waterloo

Selain faktor-faktor yang bersifat lokal itu, faktor global turut menjadi penyebab Perang Diponegoro. Seperti berkecamuknya Pertempuran Waterloo (1815) di daratan Eropa dan disusul berjangkitnya penyakit demikian rupa hingga menciptakan wabah berskala besar yang berujung pandemi (1817-1824). Cukup menarik bahwa dua faktor global tersebut nampaknya sangat dipengaruhi sebuah peristiwa alamiah dalam skala yang sungguh luar biasa, yakni Letusan Tambora 1815.

Bagaimana bisa demikian?

Gambar 3. Pertempuran Waterloo dalam lukisan William Sadler. Kekalahan Perancis dalam perang besar ini mengubah geopolitik Eropa dan berpengaruh global, termasuk memicu Perang Diponegoro.

Gambar 3. Pertempuran Waterloo dalam lukisan William Sadler. Kekalahan Perancis dalam perang besar ini mengubah geopolitik Eropa dan berpengaruh global, termasuk memicu Perang Diponegoro.

Pertempuran Waterloo adalah perang yang menentukan kejatuhan kekaisaran Napoleon Bonaparte. Napoleon adalah produk ajaib revolusi Perancis, revolusi yang semula bertujuan meruntuhkan kekuasaan monarki absolut (mutlak) namun belakangan justru berbuah tegaknya kembali kekuasaan monarki absolut yang lain. Selagi menjabat kaisar Perancis, Napoleon berusaha mewujudkan ambisinya menyatukan seluruh daratan Eropa di tangannya. Ambisi ini menyebabkan Perancis terus-menerus bertempur dengan negara-negara tetangganya, terutama Inggris dan Prusia, yang mewujud dalam sejumlah episode Perang Koalisi. Mulai Perang Koalisi Ketiga (1805) hingga Perang Koalisi Kelima (1809), Perancis memetik banyak kemenangan. Sehingga pada 1812 imperium Perancis mencapai puncak kejayaannya dengan wilayah membentang luas meliputi hampir seluruh daratan Eropa barat, kecuali Portugis dan Eropa tenggara menjadi wilayah imperium Turki Utsmani, yang dianggap sekutu Perancis. Sebaliknya Eropa timur sepenuhnya ada di bawah kekaisaran Rusia. Maka Napoleon dan pasukannya pun bermanuver ke timur.

Namun invasi Napoleon ke Rusia justru membuatnya tersungkur telak. Taktik yang salah, musim dingin yang demikian menggigil membekukan dan sengatan wabah tipus membuat Perancis mengalami kekalahan besar-besaran. Napoleon terpaksa pulang dengan memalukan dari Moskow sembari membawa hanya 4 % dari sisa pasukannya, setara 27.000 orang. Sebagian besar lainnya tewas atau malah tertangkap lawan. Demoralisasi pun menyebar di sekujur Perancis. Akibatnya saat koalisi Prusia, Swedia, Austria dan Jerman bangkit mengeroyok Perancis dengan bantuan Rusia dalam Perang Koalisi Keenam (1812-1814), Napoleon dipaksa bertekuk lutut. Setengah juta pasukan koalisi berbaris rapi memasuki kota Paris pada 30 Maret 1814 dan sang kaisar yang terguling dipaksa pergi ke pengasingan di pulau Elba, lepas pantai barat Italia. Koalisi mendudukkan raja Louis XVIII, monarki sebelumnya, sebagai penguasa Perancis yang baru. Bersama Inggris Raya koalisi pun mulai merancang pertemuan di Wina guna menata ulang geopolitik Eropa sesuai monarki-monarki yang ada sebelum meletusnya perang Napoleon. Pertemuan mulai terlaksana setengah tahun kemudian dan lantas populer sebagai Kongres Wina.

Mendadak berhembus kabar Napoleon Bonaparte meloloskan diri dari pulau Elba. Kabar itu ternyata benar dan sejatinya tak mengejutkan seiring lemahnya penjagaan di pulau Elba. Napoleon mendarat di Perancis pada 1 Maret 1815 dan segera memperoleh dukungan luas dari publik untuk merengkuh kembali tahta kekaisarannya. Raja Louis XVIII terpaksa lari terbirit-birit dari Paris. Begitu imperium Perancis kembali, sasaran pertamanya adalah menghabisi seluruh musuhnya. Maka 280.000 prajurit baru pun disiapkan ditambah dengan 250.000 veteran perang. Napoleon juga mengeluarkan dekrit baru yang memungkinkan 2,5 juta penduduk memasuki legiun-legiun Perancis. Di luar sana, koalisi Austria, Prusia, Rusia dan Inggris Raya pun segera mengorganisir diri. Pasukan besar juga dibentuk dan siap dibenturkan. Perang Koalisi Ketujuh pun siap berkobar.

Malang, kali ini Napoleon (kembali) harus jatuh tersungkur. Serangan dadakannya ke pusat konsentrasi pasukan koalisi di Brussels (Belgia) yang belum sempat menata diri berujung petaka di Waterloo. Hujan sangat deras yang salah musim mendadak mengguyur, membuat jalanan menjadi demikian berlumpur sehingga artileri berat yang menjadi tulang punggung pasukan Perancis tak bisa bergerak leluasa. Tak lama kemudian udara kian mendingin, fenomena aneh untuk rentang waktu yang seharusnya adalah musim panas. Udara yang kian mendingin membuat pasukan Perancis terserang radang dingin hingga menyulitkan gerakannya. Demikian dinginnya sehingga pasukan Perancis sampai-sampai terpaksa membakar setiap sepatu tak terpakai sekedar untuk menghangatkan badan. Ambisi Napoleon membuat lawan-lawannya kocar-kacir sembari berharap Inggris pulang kembali ke negerinya dan Prusia keluar dari koalisi pun lenyap laksana kabut dipanggang sinar Matahari. Justru sebaliknya pasukan Perancis yang mendapat pukulan sangat telak hingga segenap sayapnya lumpuh. Korban pun sangat besar, dari 72.000 prajurit Perancis hanya 29 % yang selamat di akhir pertempuran. Bandingkan dengan kekuatan koalisi, yang masih menyisakan 80 % pasukannya dari yang semula berkekuatan 118.000 prajurit.

Akumulasi faktor-faktor yang tak menguntungkan membuat Perancis tak lagi punya keunggulan hingga terpaksa harus bertekuk lutut di bawah kaki pasukan koalisi di akhir pertempuran pada 18 Juni 1815. Sebagai konsekuensinya Napoleon pun mundur dari tahta dan menyerahkan diri ke Inggris. Inggris lantas mengasingkannya ke pulau Saint Helena di tengah-tengah Samudra Atlantik lepas pantai barat Afrika hingga akhir hayatnya. Kongres Wina pun kembali digelar dan menghasilkan sejumlah keputusan. Salah satunya adalah dikembalikannya tanah Nusantara ke tangan Belanda sekaligus menegakkan kembali pemerintah kolonial Hindia Belanda menggantikan pemerintahan pendudukan Inggris.

Tambora

Gambar 4. Letusan Gunung Pinatubo pada Juni 1991, menjelang puncak letusan katastrofiknya. Debu vulkanik Pinatubo disemburkan jauh tingga hingga memasuki lapisan stratosfer dan sempat menciptakan tabir surya vulkanik meski tak berdampak besar bagi iklim Bumi. Letusan Tambora 1815 pada dasarnya juga demikian, hanya saja 16 kali lipat lebih dahsyat ketimbang Pinatubo. Sehingga dampaknya pun sangat besar. Sumber: USGS, 1991.

Gambar 4. Letusan Gunung Pinatubo pada Juni 1991, menjelang puncak letusan katastrofiknya. Debu vulkanik Pinatubo disemburkan jauh tingga hingga memasuki lapisan stratosfer dan sempat menciptakan tabir surya vulkanik meski tak berdampak besar bagi iklim Bumi. Letusan Tambora 1815 pada dasarnya juga demikian, hanya saja 16 kali lipat lebih dahsyat ketimbang Pinatubo. Sehingga dampaknya pun sangat besar. Sumber: USGS, 1991.

Tak sulit untuk melihat hujan sangat deras dan udara yang mendadak mendingin adalah salah satu faktor krusial yang menentukan kekalahan Perancis di medan perang Waterloo. Mengapa kedua hal yang tak menguntungkan Perancis itu terjadi? Pertempuran Waterloo berkecamuk pada 15 Juni 1815. Maka tak sulit untuk mengaitkan jalannya pertempuran dengan peristiwa alamiah berskala luar biasa yang terjadi dua bulan sebelumnya mengambil tempat ribuan kilometer dari Waterloo, yakni di kepulauan Nusantara. Itu adalah meletusnya Gunung Tambora, yang mencapai puncak kedahsyatannya dalam kurun 5 hingga 15 April 1815. Letusan ini menyemburkan 160 kilometer kubik (160.000 juta meter kubik) material vulkanik. Milyaran ton debu vulkanik sangat halus menyembur tinggi hingga mencapai lapisan stratosfer. Bersamanya terbawa serta ratusan juta ton gas belerang, yang lantas bereaksi dengan air membentuk tetes-tetes asam sulfat. Paduan keduanya membentuk tabir surya vulkanik yang menyelubungi sekujur penjuru atmosfer Bumi pada ketinggian antara 10 hingga 30 km. Tabir surya ini membuat 25 % cahaya Matahari tereduksi sehingga hanya 75 % saja yang berhasil ditransmisikan ke Bumi. Akibatnya suhu rata-rata permukaan Bumi pun menurun dengan segala akibatnya.

Mudah untuk melihat bahwa hujan salah musim dan sangat deras merupakan bagian dari kacau-balaunya cuaca akibat penurunan suhu rata-rata permukaan. Pun demikian dalam hal udara yang kian mendingin. Hal yang sama juga bertanggungjawab atas terjadinya wabah penyakit berskala global. Udara yang lebih dingin, tebaran debu vulkanik dan cuaca yang kacau membuat sanitasi lingkungan memburuk. Bibit penyakit yang semula hanya endemis di daerah tertentu pun sanggup menyebar lebih jauh. Inilah yang terjadi dengan kolera, yang semula hanya berjangkit di kawasan lembah Sungai Gangga (India). Namun semenjak 1817 kolera mulai tersebar ke kawasan lain. Pada puncaknya hampir seluruh Asia tersapu wabah penyakit mematikan ini, bersama dengan sisi timur Afrika dan sebagian Eropa Timur. Wabah kolera inilah yang menyebabkan kematian massal di tanah Jawa. Demikian banyak penduduk yang meninggal sehingga lahan pertanian tak terurus. Akibatnya bencana kelaparan pun merebak. Wabah ini tak pandang bulu dalam memilih korbannya, kalangan bangsawan dan bahkan Sri Sultan Hamengku Buwono IV pun turut menjadi sasaran. Tak pelak bencana ini pun berimbas ke ranah sosial-politis, terutama setelah Belanda memilih putra raja (yang baru berusia 3 tahun) menjadi raja selanjutnya bergelar Sri Sultan Hamengku Buwono V. Karena belum cukup umur, Pangeran Diponegoro ditunjuk sebagai wali raja namun pemerintahan sehari-hari sejatinya dikendalikan Residen Belanda bersama Patih Danurejo IV.

Gambar 5. Kaldera Gunung Tambora yang demikian luas dan dalam. Cekungan air berwarna kehijauan didasarnya adalah Danau Motilahalo. Kaldera ini terbentuk dalam Letusan Tambora 1815 yang dahsyat, hampir 2 abad silam. Kedahsyatannya memicu beragam dampak sosial-politis, termasuk Pertempuran Waterloo dan juga Perang Diponegoro. Sumber: Wahibur Rahman, dalam Geomagz vol. 4 no. 2 (Juni 2014).

Gambar 5. Kaldera Gunung Tambora yang demikian luas dan dalam. Cekungan air berwarna kehijauan didasarnya adalah Danau Motilahalo. Kaldera ini terbentuk dalam Letusan Tambora 1815 yang dahsyat, hampir 2 abad silam. Kedahsyatannya memicu beragam dampak sosial-politis, termasuk Pertempuran Waterloo dan juga Perang Diponegoro. Sumber: Wahibur Rahman, dalam Geomagz vol. 4 no. 2 (Juni 2014).

Kita bisa beranda-andai bagaimana jika pada saat itu Gunung Tambora tak meletus dahsyat? Takdir memang adalah garis nasib yang sepenuhnya menjadi kuasa Allah SWT. Namun jika Letusan Tambora 1815 tak terjadi, jalannya Pertempuran Waterloo mungkin bakal berbeda. Mengingat sebelum pasukan Prusia berhasil berkonsolidasi dengan rekan-rekan koalisinya, kekuatan koalisi di Waterloo hanyalah berjumlah 68.000 prajurit. Sementara Perancis sedikit lebih unggul dengan 72.000 prajurit dan masih dilengkapi artileri berat yang lebih baik. Maka andaikata letusan dahsyat itu tak berlangsung, Perancis mungkin bisa mengungguli kekuatan koalisi. Sejarah berkemungkinan berubah total. Kongres Wina bisa urung mencapai hasilnya dan Belanda dengan penjajahan gaya batunya mungkin takkan datang ke tanah Jawa pada pertengahan 1816 itu.

Referensi:

Djamhari. 2003. Strategi Menjinakkan Diponegoro: Stelsel-Benteng 1827-1830. Jakarta: Komunitas Bambu.

Penadi. 2000. Riwayat Kota Purworejo dan Perang Bharatayudha di Tanah Bagelen Abad XIX. Purworejo: Lembaga Studi Pengembangan Sosial dan Budaya.

Thamrin. 2014. Kecamuk Perang Jawa. National Geographic Indonesia edisi Agustus 2014, hal. 28-49.

Blog Amangkurat Prastono.

Bila Gunung Slamet Mencicil Letusan

Terhitung mulai Selasa 12 Agustus 2014 pukul 10:00 WIB Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia meningkatkan status Gunung Slamet (propinsi Jawa Tengah) dari semula Waspada (Level II) menjadi Siaga (Level III). Peningkatan ini didasari oleh cenderung meningkatnya aktivitas letusan gunung berapi tertinggi kedua di pulau Jawa itu seperti tercermin dalam ranah kegempaan, ketinggian semburan debu vulkanik letusan, suhu mata air panas di kakinya dan mulai terjadinya leleran lava pijar. Bagi sebagian besar kita peningkatan status ini terasa mengejutkan. Namun bagi saudara-saudara kita yang tinggal di sekitar gunung berapi aktif yang bertubuh terbesar seantero pulau Jawa itu peningkatan status lebih sebagai formalisasi terhadap apa yang mereka saksikan secara langsung pada Gunung Slamet dalam kurun sebulan terakhir.

Gambar 1. Pancuran api Gunung Slamet, yang adalah lontaran material vulkanik berpijar mirip air mancur dari kawah aktif Slamet untuk kemudian berjatuhan kembali ke dalam/sekitar kawah sebagai ciri khas erupsi Strombolian. Pada status Siaga (Level III) kali ini, selain erupsi Strombolian juga telah terjadi leleran lava pijar ke arah barat-barat daya (tanda panah). Sumber: Hendrasto (Kepala PVMBG), 2014.

Gambar 1. Pancuran api Gunung Slamet, yang adalah lontaran material vulkanik berpijar mirip air mancur dari kawah aktif Slamet untuk kemudian berjatuhan kembali ke dalam/sekitar kawah sebagai ciri khas erupsi Strombolian. Pada status Siaga (Level III) kali ini, selain erupsi Strombolian juga telah terjadi leleran lava pijar ke arah barat-barat daya (tanda panah). Sumber: Hendrasto (Kepala PVMBG), 2014.

Ya. Aktivitas Gunung Slamet memang sedang meningkat. Salah satu petunjuknya secara kasat mata nampak sebagai letusan debu. Pada paruh pertama Juli 2014 (yakni dari tanggal 1 hingga 15), Gunung Slamet hanya mengalami 31 letusan debu yang membumbung setinggi 300 hingga 1.500 meter dari puncak. Namun pada paruh kedua Juli 2014 meroket menjadi 148 letusan debu yang setinggi 300 hingga 2.000 meter dari puncak disertai 2 kali suara dentuman berintensitas sedang dan 1 kali pancuran api. Dan pada paruh pertama Agustus 2014 (hingga tanggal 12) telah terjadi 100 kali letusan debu (tinggi kolom letusan 300 hingga 800 meter dari puncak), disertai terdengarnya suara dentuman berintensitas sedang hingga kuat sebanyak 109 kali, terdengarnya suara gemuruh hingga 9 kali dan 37 kali pancuran api serta 2 kali luncuran lava pijar sejauh 1.500 meter ke arah barat-barat daya.

Petunjuk kasat mata ini beriringan dengan meningkatnya kegempaan vulkanik Gunung Slamet. Misalnya gempa letusan. Bila sepanjang Juni 2014 gunung berapi ini hanya menghasilkan 1 gempa letusan/hari (rata-rata), maka pada Juli 2014 meningkat menjadi 43 gempa letusan/hari (rata-rata). Dan pada paruh pertama Agustus 2014 (tepatnya semenjak tanggal 1 hingga 11), jumlah gempa letusannya meroket tajam menjadi 43 gempa letusan/hari (rata-rata). Demikian pula dengan gempa hembusan. Jika sepanjang Juni 2014 hanya terjadi 123 gempa hembusan/hari (rata-rata), maka sepanjang Juli 2014 meningkat menjadi 247 gempa hembusan/hari (rata-rata). Dan dalam paruh pertama Agustus 2014 terus membumbung tinggi sampai menyentuh angka 456 gempa hembusan/hari (rata-rata). Pun demikian dengan gempa vulkanik. Jika pada Juni 2014 hanya terjadi 3 gempa vulkanik dalam dan 4 gempa vulkanik dangkal, maka sepanjang Juli 2014 meningkat sedikit menjadi 6 gempa vulkanik dalam dan 8 gempa vulkanik dangkal.

Petunjuk lainnya datang dari mata air panas di kaki gunung. Pengukuran suhu mata air panas Pandansari dan Sicaya (7,5 km ke arah barat laut dari puncak Slamet) menunjukkan suhu air panas di kedua tempat tersebut cenderung naik dalam kurun sebulan terakhir, meski kenaikannya berfluktuasi. Dan petunjuk lain yang lebih jelas datang dari pengukuran EDM (electronic distance measurement). Semenjak awal Agustus 2014 terdeteksi terjadinya peningkatan tekanan dari dalam tubuh gunung melalui pengukuran EDM di titik Cilik (5,5, km sebelah utara puncak) dan titik Buncis (6 km sebelah barat laut puncak). Peningkatan tekanan tubuh gunung menunjukkan bahwa sepanjang paruh pertama Agustus 2014 ini tubuh Gunung Slamet sedang membengkak/menggelembung atau mengalami inflasi.

Gambar 2. Kegempaan Gunung Slamet sepanjang tahun 2014 (hingga 11 Agustus 2014). Area di antara sepasang garis hitam tegak menunjukkan situasi saat Gunung Slamet berstatus Siaga (Level III) pada periode yang pertama (yakni antara 30 April hingga 12 Mei 2014). Sementara kotak bergaris merah menunjukkan aneka kegempaan semenjak awal Juli 2014, yakni pada saat letusan debu dan gempa letusan kembali mulai terjadi. Dalam kotak merah ini nampak gempa letusan, gempa hembusan dan dua gempa vulkanik cenderung meningkat. Sumber: PVMBG, 2014.

Gambar 2. Kegempaan Gunung Slamet sepanjang tahun 2014 (hingga 11 Agustus 2014). Area di antara sepasang garis hitam tegak menunjukkan situasi saat Gunung Slamet berstatus Siaga (Level III) pada periode yang pertama (yakni antara 30 April hingga 12 Mei 2014). Sementara kotak bergaris merah menunjukkan aneka kegempaan semenjak awal Juli 2014, yakni pada saat letusan debu dan gempa letusan kembali mulai terjadi. Dalam kotak merah ini nampak gempa letusan, gempa hembusan dan dua gempa vulkanik cenderung meningkat. Sumber: PVMBG, 2014.

Dengan data-data tersebut, apa yang yang sebenarnya sedang terjadi di Gunung Slamet? Apakah aktivitasnya bakal terus meningkat? Apakah gunung ini akan meletus? Apakah ia akan meletus lebih besar lagi sebagaimana dahsyatnya letusan Gunung Kelud 13 Februari 2014 maupun letusan Gunung Sangeang Api 30 Mei 2014 lalu? Apakah letusan ini akan memenuhi mitos bahwa Gunung Slamet memang bakal membelah pulau Jawa? Mengapa peningkatan status ini terjadi hanya sehari pasca peristiwa Bulan purnama perigean atau supermoon?

Apakah Gunung Slamet Akan Meletus?

Gunung Slamet sejatinya sudah meletus sejak Maret 2014 lalu yakni kala statusnya ditingkatkan menjadi Waspada (Level II) mulai 10 Maret 2014. Secara kasat mata letusan itu terlihat sebagai semburan debu vulkanik bertekanan lemah sehingga hanya membumbung setinggi maksimum beberapa ratus meter saja di atas puncak. Di malam hari pemandangan semburan debu ini tergantikan oleh pancuran material pijar dari kawah (pancuran api), sebuah ciri khas erupsi strombolian. Pada saat yang sama instrumen seismometer (pengukur gempa) akan merekam getaran khas. Inilah gempa letusan. Di waktu yang lain, seismometer kerap pula merekam getaran yang mirip namun hanya dibarengi semburan asap putih/uap air dari kawah aktif, fenomena yang dikenal sebagai gempa hembusan.

Namun harus digarisbawahi bahwa meskipun letusan sudah terjadi sejak Maret 2014, sepanjang itu melulu berbentuk semburan debu tanpa disertai penumpukan lava. Sehingga tak terbentuk aliran lava pijar atau bahkan malah awan panas (aliran piroklastika). Atas dasar inilah dalam status Waspada (Level II), PVMBG hanya merekomendasikan tak ada aktivitas manusia dalam bentuk apapun di tubuh gunung hingga radius mendatar (horizontal) 2 km dari kawah aktif.

Semenjak dinyatakan berstatus Waspada (Level II) pada Maret 2014 itu Gunung Slamet memang terus memperlihatkan peningkatan aktivitas seperti terlihat pada melonjaknya jumlah gempa letusan dan gempa hembusannya. Belakangan bahkan terjadi deformasi tubuh gunung dalam rupa inflasi atau pembengkakan/penggelembungan tubuh gunung. Inflasi selalu menandai masuknya magma segar ke kantung magma dangkal di dasar tubuh gunung. Besar kecilnya volume magma segar yang diinjeksikan ke dalam kantung magma itu sebanding dengan tinggi rendahnya derajat inflasi tubuh gunung. Inilah yang menjadi alasan PVMBG untuk kembali meningkatkan status Gunung Slamet menjadi Siaga (Level III) mulai 30 April 2014. Konsekuensinya daerah terlarang pun diperluas menjadi radius mendatar 4 km dari kawah aktif.

Namun uniknya status Siaga (Level III) ini hanya disandang Gunung Slamet selama 12 hari. Meski berstatus Siaga (Level III), pasokan magma segar ke dalam tubuh gunung justru menurun seperti diperlihatkan oleh menurunnya gempa vulkanik dalam dan dangkalnya. Dengan letusan demi letusan debu terus berlangsung sementara pasokan magma segar berkurang, maka jumlah magma segar yang masih terkandung dalam kantung magma dangkal di dasar gunung kian menipis. Akibatnya pelan namun pasti letusan debu pun mulai menyurut. Bahkan mulai 6 Mei 2014 sudah tak terjadi letusan debu lagi sehingga gempa letusan pun nihil. Itulah saat hari-hari aktivitas Gunung Slamet ditandai hanya dengan hembusan asap putih/uap air, itu pun dengan kekerapan (jumlah kejadian) yang cenderung menurun. Demikian halnya gempa hembusannya. Atas dasar inilah PVMBG kemudian menurunkan status Gunung Slamet menjadi Waspada (Level II). Status tersebut bertahan hingga 10 Agustus 2014. Meski cenderung menurun, PVMBG tetap melaksanakan pemantauan secara menerus sebagai bagian untuk berjaga-jaga sekaligus mendeteksi kemungkinan ia keluar dari tabiatnya yang telah dikenal secara lebih dini.

Apa yang Terjadi Saat Ini?

Gambar 3. Citra satelit SPOT kanal cahaya tampak akan kawasan puncak Gunung Slamet. Nampak jejak aliran lava masa silam, kemungkinan dari Letusan Slamet 1934 (tanda panah) di sisi barat daya kawah. Sumber: Google Earth, 2014 dengan label oleh Sudibyo.

Gambar 3. Citra satelit SPOT kanal cahaya tampak akan kawasan puncak Gunung Slamet. Nampak jejak aliran lava masa silam, kemungkinan dari Letusan Slamet 1934 (tanda panah) di sisi barat daya kawah. Sumber: Google Earth, 2014 dengan label oleh Sudibyo.

Pada saat ini, di bulan Agustus 2014 ini, Gunung Slamet memang mengalami peningkatan aktivitas kembali. Parameternya cukup jelas, yakni melonjaknya jumlah gempa letusan dan gempa hembusan. Letusan debu mulai terjadi pada awal Juli 2014, sehingga mulai saat itu gempa letusan kembali terjadi di Gunung Slamet. Pada saat yang sama hembusan asap putih/uap air juga cenderung meningkat, meski berfluktuasi. Peningkatan ini jelas terkait dengan naiknya kembali pasokan magma segar dari perutbumi ke dalam tubuh gunung, yang juga mulai terdeteksi pada awal Juli 2014 lewat adanya gempa vulkanik dalam dan dangkal. Saat itu kedua gempa vulkanik tersebut memang tak seriuh gempa yang sama pada paruh pertama Maret 2014 lalu.

Gempa vulkanik merupakan getaran yang terjadi tatkala magma segar yang menanjak naik dari perutbumi mulai meretakkan/memecahkan batuan-batuan yang menghalang dalam saluran magma. Batuan-batuan penghalang itu pun sejatinya magma juga, namun dari periode erupsi sebelumnya (yakni 2009 atau lebih dulu lagi) sehingga adalah magma tua yang telah membeku dan mulai membatu. Begitu batuan-batuan itu terpecahkan maka jalan pun terbuka sehingga magma dapat memasuki kantung magma dangkal di dasar gunung dan kemudian terus bergerak naik hingga menyembur keluar dari kawah aktif di puncak. Saat magma segar yang baru kembali menanjak naik dari perutbumi pada awal Juli 2014 lalu, jalan yang hendak dilaluinya relatif tak terhambat lagi. Sehingga magma segar ini pun tak harus memecahkan lapisan-lapisan batuan penghalang dalam jumlah yang besar. Inilah kemungkinan penyebab kecilnya gempa vulkanik (dalam dan dangkal) Gunung Slamet pada Juli 2014.

Parameter paling jelas bahwa terjadi pasokan magma segar yang baru ke dalam tubuh gunung terlihat pada deformasinya. Dengan Gunung Slamet mengalami inflasi pada saat ini, maka jelas magma segar yang baru dalam volume tertentu telah dipasok ke dalam kantung magma dangkal di dasar Gunung Slamet. Berikutnya sebagian atau bahkan hampir seluruh magma segar ini tentu akan dikeluarkan melalui kawah aktif di puncak. Maka tidaklah mengherankan jika aktivitas letusan Gunung Slamet cenderung meningkat, seperti diperlihatkan oleh meningkatnya letusan debu dan hembusan asap putih/uap airnya.

Satu hal yang membedakan status Siaga (Level III) Gunung Slamet saat ini dengan status sejenis sebelumnya (yakni status periode 30 April hingga 12 Mei 2014) adalah lava. Dalam Siaga (Level III) Gunung Slamet kali ini, lava pijar meleler ke arah barat-barat daya hingga sejauh 1.500 meter dari kawah. Sebaliknya status yang sama di periode sebelumnya tak disertai aksi lava. Lava pijar ini keluar ke barat-barat daya mengikuti aliran lava pijar yang pernah terjadi pada periode erupsi sebelumnya, yang terakhir pada Letusan Slamet 1934. Lava mengalir ke arah barat-barat daya mengikuti lekukan pada bibir kawah aktif Gunung Slamet di sisi barat daya ini. Citra satelit Spot pada kanal cahaya tampak dalam basisdata Google Earth jelas memperlihatkan bagaimana jejak-jejak aliran lava masa silam di puncak sektor barat daya ini.

Belum jelas mengapa kali ini Gunung Slamet melelerkan lava pijar. Bisa jadi aktivitas letusan debu Gunung Slamet selama ini, melalui erupsi strombolian secara terus-menerus dalam kurun hampir setengah tahun terakhir, membuat cekungan kawah aktif dipenuhi material vulkanik sehingga lava mulai ‘tumpah’ lewat sisi yang lebih rendah/berlekuk. Namun bisa juga telah terbentuk lubang letusan yang baru di dekat lekukan dinding kawah aktif ini, sehingga magma yang menyeruak keluar darinya langsung mengalir ke lereng sebagai lava pijar.

Apakah Akan Terjadi Letusan Besar?

Pada saat ini tubuh Gunung Slamet memang sedang mengandung sejumlah magma segar yang baru. Cepat atau lambat, magma segar ini tentu akan dimuntahkan sebagai letusan. Permasalahannya, apakah pengeluaran magma segar yang baru ini bisa berujung pada terjadinya letusan besar? Apakah akan terjadi letusan seperti letusan Gunung Kelud (propinsi Jawa Timur) 13 Februari 2014 maupun letusan Gunung Sangeang Api (propinsi Nusa Tenggara Barat) 30 Mei 2014 ?

Pada saat ini, potensi Gunung Slamet untuk meletus besar adalah kecil dan mungkin bahkan sangat kecil. Sedikitnya ada dua alasan yang mendasarinya. Pertama, seberapa banyak volume magma segar yang memasuki tubuh Gunung Slamet. Dahsyat tidaknya letusan sebuah gunung berapi sangat bergantung pada volume magma segar yang memasuki kantung magma dangkal di dasar tubuh gunung. Semakin banyak magma segarnya maka akan semakin besar dan dahsyat letusannya. Letusan Kelud 2014 menjadi dahsyat karena magma segar yang terlibat mencapai 120 juta meter kubik. Pun demikian Letusan Merapi 2010, yang menghamburkan magma segar hingga 150 juta meter kubik. Gunung Krakatau menjadi legenda dengan kedahsyatannya nan menggetarkan, karena Letusan Krakatau 1883 memuntahkan 20 kilometer kubik (20.000 juta meter kubik) magma segar. Dan Gunung Tambora menciptakan malapetaka berskala global saat menghamburkan tak kurang dari 160 kilometer kubik (160.000 juta meter kubik) magma segar dalam Letusan Tambora 1815.

Seperti tersebut di atas, volume magma segar yang terinjeksi ke dalam tubuh gunung akan berbanding lurus dengan derajat inlfasinya. Dengan kata lain, makin banyak magma segar yang masuk maka tubuh gunung akan kian membengkak/menggelembung. Dalam hal Gunung Slamet memang telah terjadi inflasi dan sejauh ini datanya masih terus dicermati oleh para peneliti Badan Geologi khususnya peneliti PVMBG. Namun melihat kecenderungan yang terjadi pada periode April-Mei 2014 lalu (yakni tatkala tubuh Gunung Slamet juga mengalami inflasi), derajat inflasinya tergolong kecil. Sehingga volume magma segar yang masuk ke dalam tubuhnya pun boleh jadi berkisar beberapa juta meter kubik saja. Untuk ukuran gunung berapi aktif, akumulasi magma segar sebanyak beberapa juta meter kubik itu tergolong menengah dan jauh dari ambang batas yang diperlukan untuk menghasilkan letusan besar.

Alasan kedua terletak pada karakteristik jalan/saluran magma Gunung Slamet. Gunung Slamet memiliki sistem yang terbuka, dimana di antara kantung magma dangkalnya dengan kawah aktif dipuncaknya tak ada penghalang yang berarti. Hal ini sangat berbeda bila dibandingkan dengan Gunung Kelud sebelum letusan 13 Februari 2014, dimana dasar kawahnya disumbat pekat oleh kubah lava produk erupsi 2007 yang mulai membeku/membatu dengan volume 16 juta meter kubik dan bermassa sekitar 23 juta ton. Pun demikian Gunung Merapi sebelum letusan 26 Oktober 2010, yang puncaknya dipenuhi kubah-kubah lava dari beragam periode erupsi semenjak 2 abad sebelumnya. Sehingga praktis Gunung Merapi pra-2010 bahkan tak memiliki kawah, karena seluruhnnya disumbat oleh kubah-kubah lava beragam usia yang telah menua dan membatu. Dengan saluran yang terbuka, maka magma segar dalam tubuh Gunung Slamet pun tak harus tertahan dulu untuk kemudian mengalami peningkatan volume dan tekanan. Maka begitu magma segar memasuki tubuh gunung, dalam tempo yang tak terlalu lama pun ia pun dimuntahkan melalui kawah aktif yang sudah terbuka. Sehingga tak terjadi peningkatan tekanan secara dramatis ataupun akumulasi magma yang siap dimuntahkan.

Gambar 4. Kawasan rawan bencana Gunung Slamet dalam status Siaga (Level III). Lingkaran berangka 4 menunjukkan kawasan beradius mendatar 4 km dari kawah aktif. Sementara area kuning menunjukkan area yang berpotensi terlanda aliran lava dan awan panas. Sumber: digambar ulang oleh Sudibyo, 2014 dengan data PVMBG dan peta Google Maps terrain.

Gambar 4. Kawasan rawan bencana Gunung Slamet dalam status Siaga (Level III). Lingkaran berangka 4 menunjukkan kawasan beradius mendatar 4 km dari kawah aktif. Sementara area kuning menunjukkan area yang berpotensi terlanda aliran lava dan awan panas. Sumber: digambar ulang oleh Sudibyo, 2014 dengan data PVMBG dan peta Google Maps terrain.

Dua alasan tersebut menjadikan potensi terjadinya letusan Gunung Slamet yang lebih besar pun cukup kecil. Maka tak perlu ada kekhawatiran berlebihan. Apalagi dikait-kaitkan dengan mitos bahwa letusan Gunung Slamet kali ini bakal membelah pulau Jawa. Memang pada beberapa ratus tahun silam gunung berapi ini mungkin pernah meletus besar hingga mengubur ibukota kerajaan kecil bernama Kerajaan Pasirluhur di kaki selatannya. Peristiwa itu pula yang mungkin menyebabkan nama gunung berapi aktif ini mengalami transformasi menjadi Gunung Slamet (dari yang semula diduga bernama Gunung Pasir Luhur). Semua itu memang perlu untuk diteliti lebih lanjut, oleh pihak-pihak yang berkompeten. Namun pada saat ini, dalam status Siaga (Level III) Gunung Slamet kali ini, dapat dikatakan bahwa potensi terjadinya letusan besar adalah sangat kecil.

Mencicil

Jelas bahwa gejolak Gunung Slamet kali ini hingga menjadi berstatus Siaga (Level III), status yang untuk kedua kalinya disandang gunung itu dalam tahun 2014 ini, telah dimulai semenjak awal Juli 2014. Maka meski secara formal baru ditetapkan berstatus Siaga (Level III) pada Selasa 12 Agustus 2014 kemarin, dapat dikatakan bahwa gejolak Gunung Slamet kali ini tidak berada dalam pengaruh fenomena astronomis yang disebut Bulan purnama perigean atau supermoon. Tahun 2014 ini memang mencatat terjadinya tiga peristiwa Bulan purnama perigean yang berurutan, masing-masing pada Sabtu 12 Juli 2014, Minggu 11 Agustus 2014 dan kelak pada Selasa 9 September 2014.

Bulan dalam status purnama maupun kebalikannya (yakni Bulan dalam status Bulan baru) memang menempati posisi unik, karena nyaris segaris dengan posisi Bumi dan Matahari. Akibatnya pada saat itu gaya tidal Bulan pun berkolaborasi dengan gaya tidal Matahari, sehingga Bumi merasakan tarikan yang lebih kuat. Air laut adalah bagian Bumi yang paling menderita kolaborasi gaya tersebut, yang mewujud dalam rupa pasang naik yang tertinggi. Namun sejatinya tak hanya air laut yang merasakannya. Kulit Bumi pun demikian, meski tak sekasat mata pasang surut air laut. Naik turunnya kulit Bumi akibat kolaborasi gaya tidal tersebut bisa saja meningkatkan tekanan di dalam kulit Bumi, yang dapat bermanifestasi entah menjadi pemicu gempa bumi ataupun pemicu letusan gunung berapi (pada gunung berapi yang sedang kritis, yakni yang sudah menimbun magma segar dalam tubuhnya). Namun dari data di atas terlihat bahwa lonjakan aktivitas Gunung Slamet sudah terjadi bahkan sebelum Bulan purnama perigean yang pertama (yakni pada Sabtu 12 Juli 2014) terjadi. Sehingga untuk sementara dapat dikatakan bahwa tak ada kaitan peningkatan aktivitas Gunung Slamet dengan supermoon.

Menguat, melemah dan menguatnya lagi aktivitasnya menunjukkan bahwa Gunung Slamet mengeluarkan material vulkaniknya secara mencicil. Ia tak sekonyong-konyong mengeluarkan material vulkaniknya dalam tempo relatif singkat sebagaimana halnya Gunung Kelud (dalam Letusan 2014) maupun Gunung Merapi (dalam Letusan 2010) dan Gunung Sangeang Api (dalam Letusan 2014). Letusan yang dicicil menjadikan aktivitas Gunung Slamet kali ini lebih mirip dengan aktivitas Gunung Sinabung, bedanya material vulkanik yang dimuntahkan Slamet lebih kecil dan didominasi debu vulkanik (bukan lava). Mencicil letusan memang bukan tabiat Gunung Slamet yang kita kenal setidaknya dalam seperempat abad terakhir, namun itu bukannya tak mungkin. Mengingat seperti halnya manusia, tabiat sebuah gunung berapi pun dapat berubah seiring waktu. Pada saat ini Gunung Slamet bisa diibaratkan tidak sedang mengajak kita untuk sprint (berlari jarak pendek) melainkan untuk berlari maraton. Dibutuhkan kesabaran, daya tahan dan waktu yang lebih panjang untuk menyikapi gejolaknya.

Dalam status Siaga (Level III) kali ini kawasan terlarang di Gunung Slamet pun diperluas menjadi radius mendatar 4 km dari kawah aktif. Hanya di kawasan inilah tidak direkomendasikan adanya aktivitas manusia dalam bentuk apapun, entah masyarakat setempat, para pendaki gunung maupun wisatawan. Sebab hanya di kawasan inilah yang berpotensi terbesar bagi terjadinya hujan debu dan kerikil panas Gunung Slamet. Dan hanya di kawasan ini pula leleran lava pijar ataupun awan panas berpotensi melanda. Di luar radius tersebut adalah kawasan yang aman, termasuk sejumlah kota dan lokasi penting di sekitar Gunung Slamet ini seperti kota Purwokerto, Purbalingga dan Bumiayu serta Baturaden dan Guci.

Referensi :

PVMBG. 2014. Peningkatan Tingkat Aktivitas Gunung Slamet Dari Waspada (Level II) ke Siaga (Level III), 12 Agustus 2014.

Mengedari Busa Padat Kosmik, Jelang Rosetta Mendarat di Komet Churyumov-Gerasimenko

Setelah lebih dari sepuluh tahun melanglang buana mengarungi angkasa akhirnya Rosetta pun tiba di lingkungan komet Churyumov-Gerasimenko, benda langit yang menjadi tujuan utamanya, pada 6 Agustus 2014 lalu. Inilah kulminasi bagi wahana antariksa penyelidik komet yang diorbitkan badan antariksa (gabungan negara-negara) Eropa atau European Space Agency (ESA) pada 2 Maret 2004 silam menggunakan roket jumbo Ariane 5G dari landasan peluncuran Kourou (Guyana Perancis). Rosetta memang bukan misi antariksa takberawak pertama yang ditujukan ke komet. Namun ia mengemban satu ambisi yang tak pernah terjadi dalam misi-misi antarika sejenis sebelumnya, yakni bagaimana mendarat secara ‘lunak’ (soft-landing) di permukaan sebuah inti komet sehingga instrumen-instrumennya tetap dalam keadaan utuh, tak rusak dan mampu bekerja sebagaimana mestinya dalam mengeksplorasi lingkungan di sekitar titik pendaratan. Lingkungan yang asing namun ajaib bagi kita.

Gambar 1. Wajah inti komet Churyumov-Gerasimenko diabadikan dari jarak 130 km dengan instrumen OSIRIS. Nampak jelas inti komet ini merupakan dua bongklahan besar yang melekat menjadi satu dihubungkan oleh leher' (tanda panah), ciri khas dari benda-benda langit kembar dempet (contact binary). Sumber: ESA, 2014.

Gambar 1. Wajah inti komet Churyumov-Gerasimenko diabadikan dari jarak 130 km dengan instrumen OSIRIS. Nampak jelas inti komet ini merupakan dua bongklahan besar yang melekat menjadi satu dihubungkan oleh leher’ (tanda panah), ciri khas dari benda-benda langit kembar dempet (contact binary). Sumber: ESA, 2014.

Pada 6 Agustus 2014 itu Rosetta tinggal berjarak 100 km saja dari inti komet dan mulai bermanuver. Hingga seminggu kemudian Rosetta bakal tetap bertahan pada jarak tersebut dengan lintasan yang cukup aneh karena mirip segitiga sembari mulai bermanuver kembali menuju orbit lebih rendah. Manuver ini memungkinkan jarak Rosetta bakal tereduksi hingga tinggal 50 km saja. Jarak tersebut bakal dicapainya pada 24 Agustus 2014 dan bertahan selama seminggu kemudian, juga dalam lintasan mirip segitiga. Baru pada 3 September 2014 Rosetta bakal mulai melaksanaan pemetaan global terhadap permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko sembari kembali bermanuver dan mengubah arah hingga jaraknya tinggal 30 km.

Pada tahap pemetaan global inilah orbit Rosetta disekeliling inti komet Churyumov-Gerasimenko mulai terlihat ‘normal’, yakni berbentuk ellips (lonjong). Profil orbit lonjong Rosetta ini demikian rupa sehingga memungkinkan Rosetta mencitra (memotret) segenap permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko, baik pada sisi yang bermandi cahaya Matahari (sisi siang) maupun yang tidak (sisi malam). Dan pada akhirnya Rosetta bakal kembali bermanuver untuk memasuki orbit sirkular (lingkaran) yang berjarak 10 km dari sang inti komet, mulai 10 Oktober 2014. Pada orbit tersebut, Rosetta praktis menjadi satelit buatan komet Churyumov-Gerasimenko dan di atas kertas bakal mengawalnya dengan kecepatan orbital hanya 0,15 meter/detik (0,52 km/jam) dan periode revolusi 5,02 hari. Kecepatan orbital tersebut lebih lambat kita kecepatan kita umat manusia saat berjalan kaki di permukaan Bumi.

Gambar 2. Simulasi orbit aneh yang bakal dijalani Rosetta selama Agustus-September 2014. Mulai 10 September 2014, wahana antariksa ini akan bermanuver ke dalam orbit lonjong yang mampu mencakup sisi yang tersinari Matahari dan yang tidak di inti komet, sehingga pemetaan permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko dapat dilaksanakan. Sumber: ESA, 2014.

Gambar 2. Simulasi orbit aneh yang bakal dijalani Rosetta selama Agustus-September 2014. Mulai 10 September 2014, wahana antariksa ini akan bermanuver ke dalam orbit lonjong yang mampu mencakup sisi yang tersinari Matahari dan yang tidak di inti komet, sehingga pemetaan permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko dapat dilaksanakan. Sumber: ESA, 2014.

Sebuah kendaraan pendarat kecil bernama Philae (massa 100 kg) kelak akan dilepaskan dari Rosetta guna mendarat di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko. Titik lokasi pendaratan bakal mulai dicari semenjak Agustus 2014 ini. Di akhir Agustus 2014, Rosetta diharapkan telah mendapatkan lima kandidat lokasi untuk pendaratan Philae. Seiring dengan manuver Rosetta untuk kian mendekati sang komet, maka kelima titik ini bakal dielaborasi dan dieksplorasi lebih lanjut melalui mata tajamnya, kamera/pencitra OSIRIS (Optical, Spectroscopic and Infrared Imaging System). OSIRIS memiliki resolusi sebesar 55 cm per pixel untuk jarak 30 km, sebanding dengan resolusi yang dihasilkan wahana LRO (Lunar Reconaissance Orbiter) dalam mengindra permukaan Bulan, sehingga mampu menyajikan panorama lebih detil. Evaluasi terhadap kelima kandidat titik pendaratan pun bakal berlangsung lebih baik, sehingga diharapkan pada pertengahan September 2014 Rosetta telah memilih salah satu dari kelima kandidat, sebagai titik terbaik bagi pendaratan Philae.

Tantangan

Jika semua itu bisa dilalui tanpa hambatan maka pendaratan Philae bakal dilaksanakan pada rentang waktu kapan saja di antara 11 hingga 19 November 2014 mendatang. Philae awalnya bakal melepaskan diri dari Rosetta dan mendekat ke inti komet pada kecepatan hanya 1 meter/detik (3,6 km/jam). Begitu menyentuh permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko dengan sangat lembut, Philae bakal segera menambatkan diri dengan menembakkan dua tombak berpengait ke tanah komet. Untuk lebih mengukuhkan posisinya sekaligus menghindari potensi terlontar kembali ke langit lepas seiring begitu kecilnya kecepatan lepas dari inti komet Churyumov-Gerasimenko (yakni diperkirakan hanya 50 cm/detik atau 1,8 km/jam), maka Philae bakal mengebor tanah komet dibawahnya dan menanamkan sejenis jangkar disana. Philae diharapkan tetap aktif mengeksplorasi lingkungan sekitarnya lewat 10 instrumennya dan menyuplai datanya ke Rosetta guna disalurkan (di-relay) ke Bumi hingga Desember 2015. Yakni hingga saat komet Churyumov-Gerasimenko mencapai perihelionnya sehingga dinamika aktivitas komet terkait jaraknya terhadap Matahari dapat diketahui dengan lebih baik.

Gambar 3. Perbandingan wajah inti komet Churyumov-Gerasimenko hasil observasi Rosetta dari jarak 10.000 km (kiri) terhadap pemodelan tiga dimensi berdasar hasil observasi teleskop landasbumi Hubble (HST) dari lingkungan orbit Bumi pada 2003 (kanan). Nampak bahwa wajah inti komet dalam realitasnya sangat berbeda kala dilihat dari jarak yang lebih dekat. Sumber; ESA, 2014; NASA, 2003.

Gambar 3. Perbandingan wajah inti komet Churyumov-Gerasimenko hasil observasi Rosetta dari jarak 10.000 km (kiri) terhadap pemodelan tiga dimensi berdasar hasil observasi teleskop landasbumi Hubble (HST) dari lingkungan orbit Bumi pada 2003 (kanan). Nampak bahwa wajah inti komet dalam realitasnya sangat berbeda kala dilihat dari jarak yang lebih dekat. Sumber; ESA, 2014; NASA, 2003.

Tantangan terhadap berhasilnya misi antariksa ini cukup besar. Salah satunya adalah terungkapnya bentuk asli komet ini, yang ternyata berupa benda langit kembar dempet (contact binary) mirip bebek. Bentuk ini baru diketahui pada pertengahan Juli 2014 lalu dan sangat bertolak-belakang dibanding perkiraan bentuk inti komet Churyumov-Gerasimenko sebelumnya, yang diperoleh dari lingkungan orbit Bumi lewat pemetaan dengan teleskop landasbumi Hubble. Kondisi ini cukup membatasi lokasi yang memungkinkan untuk mendaratkan Philae. Mengingat bentuk mirip bebek membuat medan gravitasi inti komet Churyumov-Gerasimenko bervariasi sangat besar dari satu titik ke titik yang lainnya. Di atas kertas, lokasi ideal adalah di ‘leher’ inti komet, yakni di bagian penghubung antara dua bongkahan besar pembentuk inti komet Churyumov-Gerasimenko. Sebab disinilah percepatan gravitasi inti komet memiliki nilai yang terbesar, di atas kertas.

Namun lokasi ideal ini juga bakal berhadapan dengan tantangan selanjutnya, yakni terkait aktivitas komet. Permukaan komet ibarat dataran dalam kawah sebuah gunung berapi. Pada saat-saat tertentu, yakni kala gunung berapi itu mulai meningkat aktivitasnya, titik-titik tertentu dalam dataran ini pun akan terbuka dan menyemburkan gas vulkanik bercampur debu. Pun demikian dengan inti komet. Dan astronomi masakini pun masih belum mampu menentukan titik-titik mana di permukaan sebuah inti komet yang lebih berpotensi menyemburkan gas dan debu dibanding titik lainnya. Pada saat ini aktivitas komet Churyumov-Gerasimenko memang masih cukup lemah karena masih berjarak cukup jauh dari Matahari. Pengukuran Rosetta menunjukkan kuantitas air yang disemburkan komet pada saat ini hanyalah setara dua gelas air per detiknya. Namun dengan sifat komet yang meningkat aktivitasnya kala mendekati perihelionnya, maka kelak kuantitas air yang tersembur (sebagai uap air) bakal meningkat pesat. Konsekuensinya makin banyak debu yang tersembur dan bahkan bongkahan yang lebih besar pun dapat terpental dari internal inti komet. Di masa silam, misi antariksa Giotto ke komet Halley (juga diorbitkan ESA) nyaris mati di tengah jalan kala sebongkah material komet seukuran batu kecil (diameter +/- 10 cm) mendadak tersembur dan menghantamnya dengan telak.

Tantangan berikutnya terkait struktur inti komet yang rapuh. Inti komet itu ibarat busa padat yang melayang di langit. Ukurannya memang besar namun massanya cukup ringan sehingga massa jenisnya pun cukup kecil. Demikian kecil massa jenisnya sehingga andaikata sebuah inti komet ditangkap dan ditaruh dengan hati-hati di samudera di Bumi, maka ia bakal terapung. Massa jenis yang kecil sekaligus menjadi indikasi bahwa struktur internal inti komet didominasi oleh pori-pori/rongga-rongga. Struktur berongga jelas tidak menghasilkan kekuatan sebesar struktur yang padat. Maka meski Philae telah membekali diri dengan tombak berpengait dan pengebor untuk menanam jangkar, belum bisa dipastikan ia akan tertambat di tanah inti komet Churyumov-Gerasimenko dengan aman.

Bencana

Dalam lingkup tertentu misi Rosetta bisa dikatakan sebagai perwujudan kisah fiksi “Armageddon” a la Hollywood, yang mengharu biru dunia sinematografi global pada dua dekade silam. Bedanya Rosetta tidak mendaratkan antariksawan, apalagi yang begitu urakan macam Bruce Willis dan kawan-kawannya. Rosetta pun tak mendaratkan peledak nuklir strategis ke inti komet. Namun Rosetta mengemban misi yang mirip. Selain untuk mencari jawab atas material primitif tata surya yang diduga masih tersimpan beku di dalam inti komet, misi ini juga bermanfaat untuk menguak struktur internal komet dengan lebih baik. Mengingat bagi peradaban manusia modern, komet bisa mendatangkan bencana kosmik dalam lingkup global jika ia benar-benar jatuh ke Bumi. Apalagi dengan kecepatannya yang dua kali lipat lebih besar (rata-rata) ketimbang asteroid, maka energi perusak komet pun empat kali lipat lebih besar (rata-rata). Mengetahui struktur internal komet bakal mempertajam kemampuan memitigasinya andaikata kelak kita benar-benar berhadapan dengan sebutir komet yang melesat cepat ke Bumi.

Gambar 4. Saat-saat keping G komet Shoemaker-Levy 9 menghantam hemisfer selatan Jupiter, seperti diabadikan wahana Galileo yang sedang dalam perjalanan menuju planet gas raksasa itu. Titik putih di area gelap tersebut adalah bola api tumbukan (fireball), yang pada puncaknya memiliki ukuran hingga dua kali lipat diameter Bumi. Peristiwa ini menjadi momentum yang menggugah kesadaran sejumlah kalangan untuk mengelaborasi dan mengeksplorasi benda langit bernama komet dengan lebih baik lagi. Sumber: NASA, 1994.

Gambar 4. Saat-saat keping G komet Shoemaker-Levy 9 menghantam hemisfer selatan Jupiter, seperti diabadikan wahana Galileo yang sedang dalam perjalanan menuju planet gas raksasa itu. Titik putih di area gelap tersebut adalah bola api tumbukan (fireball), yang pada puncaknya memiliki ukuran hingga dua kali lipat diameter Bumi. Peristiwa ini menjadi momentum yang menggugah kesadaran sejumlah kalangan untuk mengelaborasi dan mengeksplorasi benda langit bernama komet dengan lebih baik lagi. Sumber: NASA, 1994.

Namun mengirim misi antariksa ke komet, apalagi hendak mendarat lunak di permukaannya, sungguh tak pernah terbayangkan dalam benak leluhur kita hingga belasan abad silam. Komet memang telah dikenal umat manusia semenjak awal mula peradaban. Namun dalam lebih dari separuh rentang waktu sejarah tercatat, komet menjadi benda langit yang kerap dipandang dengan perasaan ngeri. Inilah satu-satunya benda langit yang kehadirannya selalu dikaitkan dengan nasib jelek dan peristiwa buruk, anggapan yang boleh jadi berakar semenjak masa Aristoteles lebih dari 20 abad silam. Kehadiran komet kerap dikaitkan dengan matinya raja-raja hingga musnahnya suku-suku bangsa dan peradaban.

Misalnya komet Halley. Komet legendaris ini selalu dihubung-hubungkan dengan tewasnya raja Harold dan takluknya seluruh suku bangsa Inggris ke tangan orang-orang Normandia (Perancis) dalam pertempuran Hasting (1066). Raja-raja yang memerintah Inggris sejak itu adalah anak-cucu dan keturunan Normandia ini. Kehadiran komet Halley pada 1910 pun dihubung-hubungkan dengan meletusnya Perang Dunia 1 dengan segala akibatnya. Indonesia pun tak mau kalah. Hadirnya komet Ikeya-Seki di akhir 1965 hingga awal 1966 menjelang fajar kerap dikaitkan dengan kejadian Gerakan 30 September dan segenap peristiwa berdarah yang menyertainya. Dan kehadiran dua komet terang sekaligus, yakni komet Hyakutake (1996) serta Hale Bopp (1997) dianggap sebagai pertanda ganda akan bencana multidimensi yang menyergap bangsa Indonesia seiring krisis 1997-1998.

Astronomi modern yang bertulangpunggungkan observasi teleskop sedikit membalikkan pandangan itu dan memperlihatkan komet sejatinya adalah benda langit biasa saja dengan ukuran relatif kecil sebanding ukuran asteroid. Apa yang terlihat sebagai kepala (coma) dan ekor komet sejatinya merupakan himpunan gas dan debu yang disemburkan dari permukaan inti komet (nucleus) di bawah kendali panas dan tekanan angin Matahari, sehingga menyelubungi ruang di sekeliling inti komet (sebagai coma) dan lantas terjulur ke ‘belakang’ melawan arah Matahari (sebagai ekor gas) maupun terserak di sepanjang lintasan yang baru saja dilaluinya (sebagai ekor debu). Komet juga dipandang sebagai salah satu benda langit yang menjadi ajang pembuktian hukum gravitasi Newton. Meski memiliki orbit cukup lonjong, komet-komet tertentu (yakni komet periodik) tetap memiliki periode revolusi yang khas mengikuti hukum Newton. Dan sebagai benda langit mini berorbit cukup lonjong hingga parabolik/hiperbolik, komet pun menjadi benda langit yang paling jelas menderita efek gravitasi anggota-anggota tata surya berukuran besar, khususnya planet gas raksasa Jupiter. Tak hanya memulurkan/memendekkan orbitnya (yang berakibat pada membesar/menyusutnya periode revolusi komet), Jupiter tak jarang mengubah karakter orbit sebuah komet secara dramatis menjadi parabola/hiperbola. Sehingga komet itu pun terpaksa terusir keluar dari lingkungan tata surya.

Pada abad ke-20, pandangan modern kembali berbalik mengikuti era pra-teleskop. Berseminya cabang ilmu fisika energi tinggi dan tumbukan benda langit membuka wawasan baru tentang komet sebagai pembawa bencana, meski kali ini mengambil bentuk yang benar-benar baru. Dengan orbitnya yang gampang berubah, selalu terbuka peluang lintasan sebuah komet bersinggungan atau malah bahkan berpotongan dengan orbit planet dalam skala waktu geologi. Bila hal itu terjadi maka tubrukan kosmik pun takkan terhindarkan. Skala kedahsyatannya pun sungguh luar biasa, sebab meski berukuran sangat kecil bila dibandingkan dengan planet yang ditubruknya, kecepatan relatif komet sangat tinggi hingga mencapai belasan atau bahkan puluhan kilometer per detik (!). Bopeng-bopeng di wajah Bulan, pun demikian dengan planet-planet tetangga yang nyaris tak beratmosfer/beratmosfer sangat tipis seperti Merkurius dan Mars, adalah bukti abadi nan mencekam akan dahsyatnya tabrakan komet terhadap planet.

Gambar 5. Singkapan tipis lempung hitam yang sangat kaya akan Iridium, terjepit di antara batuan sedimen era Kapur (K) dan tersier (T) yang termiringkan akibat proses tektonik. Singkapan yang terletak di lembah Botticione, kota kuno Gubbio, wilayah Umbria (Italia) merupakan jejak geologis yang terbentuk dari proses tumbukan benda langit 65 juta tahun silam, peristiwa dahsyat yang menyapu bersih kawanan dinosaurus dan 75 % makhluk hidup saat itu dari muka Bumi. Lapisan lempugn tipis yang sama dijumpai juga di puluhan singkapan di berbagai penjuru Bumi, pada batuan yang seusia. Sumber: Alvarez dkk, 1990.

Gambar 5. Singkapan tipis lempung hitam yang sangat kaya akan Iridium, terjepit di antara batuan sedimen era Kapur (K) dan tersier (T) yang termiringkan akibat proses tektonik. Singkapan yang terletak di lembah Botticione, kota kuno Gubbio, wilayah Umbria (Italia) merupakan jejak geologis yang terbentuk dari proses tumbukan benda langit 65 juta tahun silam, peristiwa dahsyat yang menyapu bersih kawanan dinosaurus dan 75 % makhluk hidup saat itu dari muka Bumi. Lapisan lempugn tipis yang sama dijumpai juga di puluhan singkapan di berbagai penjuru Bumi, pada batuan yang seusia. Sumber: Alvarez dkk, 1990.

Dan tepat dua dekade silam, mata dunia pun dibikin terbelalak saat menyaksikan secara langsung bagaimana planet Jupiter dihantam oleh keping-keping komet Shoemaker-Levy 9. Dalam rentang waktu 16 hingga 24 Juli 1994, sebanyak 21 keping komet Shoemaker-Levy 9 jatuh ke Jupiter dalam kecepatan tinggi. Hantaman tiap keping ke Jupiter menciptakan bola api tumbukan (fireball) bersuhu tinggi yang pada puncaknya berukuran dua kali lipat diameter Bumi ! Secara akumulatif tumbukan komet Shoemaker-Levy 9 ke Jupiter melepaskan energi sekitar 100 juta megaton TNT, atau setara dengan 5 milyar butir bom nuklir Hiroshima yang diledakkan secara serempak. Andaikata tingkat energi sebesar itu terlepaskan di Bumi, niscaya seluruh peradaban manusia dan bahkan segenap makhluk hidup kompleks bakal berhadapan dengan peristiwa pemusnahan massal, seperti yang dialami kawanan dinosaurus dan 75 % kelimpahan makhluk 65 juta tahun silam.

Namun abad ke-20 juga menjadi saksi upaya keras kita dalam mengamati komet lebih dekat melalui beragam misi antariksa tak berawak. Mendekatnya komet Halley yang legendaris pada 1986 menjadi momentum untuk itu. Eropa dan eks-Uni Soviet berhasil mencetak sukses, masing-masing dengan misi Giotto dan Vega 2. Sementara Amerika Serikat (melalui NASA) terpaksa harus gigit jari setelah satelit pengamat Halley-nya turut hancur kala pesawat ulang-alik Challenger yang membawanya meledak di udara saat baru 76 detik mengangkasa. NASA membayar kegagalan ini 15 tahun kemudian melalui misi Deep Space 1, yang melintas dekat komet Borrelly. Sukses mengunjungi komet Borrelly menjadi awal mula NASA menguasai panggung misi-misi antariksa ke komet hingga satu dekade berikutnya. Masing-masing lewat misi Stardust (ke komet Wild 2) pada 2004, misi Deep Impact (ke komet Tempel 1) pada 2005, misi Deep Impact/EPOXI (ke komet Hartley 2) pada 2010 dan misi Stardust-NexT (ke komet Tempel 1) pada 2011.

Gambar 6. Enam buah inti komet periodik yang telah dikunjungi sejumlah misi antariksa takberawak, dinyatakan dalam skala yang sama. Nampak empat inti komet mengambil bentuk benda langit kembar dempet (contact binary), yakni inti komet halley, Borrelly, Hartley 2 dan Churyumov-Gerasimenko. Sementara dua sisanya adalah gumpalan irregular, yakni inti komet Tempel 1 dan Wild 2. Sumber; Planetary Society, 2014.

Gambar 6. Enam buah inti komet periodik yang telah dikunjungi sejumlah misi antariksa takberawak, dinyatakan dalam skala yang sama. Nampak empat inti komet mengambil bentuk benda langit kembar dempet (contact binary), yakni inti komet halley, Borrelly, Hartley 2 dan Churyumov-Gerasimenko. Sementara dua sisanya adalah gumpalan irregular, yakni inti komet Tempel 1 dan Wild 2. Sumber; Planetary Society, 2014.

Dari kelima komet yang telah dikunjungi misi-misi antariksa tersebut, terungkap bahwa inti komet Halley, Borrelly dan Hartley 2 merupakan benda langit dempet meski memiliki ragam bentuk dan dimensinya masing-masing. Sementara inti komet Wild 2 dan Tempel 1 adalah bongkahan tunggal irregular. Mereka juga menunjukkan bahwa inti komet merupakan salah satu benda langit tergelap (memiliki albedo terkecil) di lingkungan tata surya dan tak seluruh bagian inti komet menyemburkan gas dan debu ke langit, namun hanya di titik-titik tertentu saja. Hanya 10 % permukaan inti komet Halley yang menyemburkan gas dan debu, sebaliknya hingga 50 % permukaan inti komet Hartley 2 yang demikian. Sebagian materi penyusun inti komet adalah debu yang demikian halus, sehalus bedak.

Apakah Rosetta bakal berhasil mendaratkan Philae ke permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko dengan selamat? Apakah temuan baru yang akan dijumpai Rosetta dan Philae di komet ini? Mari kita tunggu !

Catatan;

Dipublikasikan juga di langitselatan.

Asteroid-Asteroid yang Berjatuhan dari Langit

Sekilat cahaya terang mendadak mengerjap cepat dari arah barat daya di langit malam negara bagian Alabama, Amerika Serikat, pada Sabtu 2 Agustus 2014 pukul 22:19 waktu musim panas setempat (Minggu 3 Agustus 2014 pukul 10:19 WIB). Detik demi detik kemudian, kilatan itu kian bertambah terang hingga bahkan berkali-kali lipat lebih benderang ketimbang Bulan purnama saat tiba di akhir perjalanannya. Namun semuanya hanya berlangsung sesaat. Sejurus kemudian langit pun menggelap lagi seiring dengan terdengarnya suara bergemuruh laksana petir di kejauhan.

Kehebohan sontak merebak. Polisi lokal dan layanan darurat 911 kebanjiran telepon dari warga yang menyaksikan langsung peristiwa tersebut. Pun demikian dengan Perhimpunan Meteor Amerika Serikat atau American Meteor Society (AMS). Sedikitnya 65 orang saksi mata dari Alabama dan berbagai negara bagian disekitarnya seperti Georgia, Tennessee, Kentucky dan Florida mengirimkan laporan tertulis secara online. Kesaksian tersebut amat mencukupi guna merekonstruksi apa yang sebenarnya terjadi malam itu di langit Alabama.

Asteroid

Gambar 1. Kilatan cahaya Alabama saat mencapai puncak kecemerlangannya, diabadikan oleh salah satu dari tiga kamera langit pelacak meteor milik NASA yang dipasang di Huntsville, Alabama (Amerika Serikat). Analisis memperlihatkan kilatan cahaya ini merupakan boloid yang semula adalah pecahan asteroid. Pecahan itu memiliki diameter sekitar 38 cm. Sumber: Cooke, 2014 dengan citra dari NASA, 2014.

Gambar 1. Kilatan cahaya Alabama saat mencapai puncak kecemerlangannya, diabadikan oleh salah satu dari tiga kamera langit pelacak meteor milik NASA yang dipasang di Huntsville, Alabama (Amerika Serikat). Analisis memperlihatkan kilatan cahaya ini merupakan boloid yang semula adalah pecahan asteroid. Pecahan itu memiliki diameter sekitar 38 cm. Sumber: Cooke, 2014 dengan citra dari NASA, 2014.

Tak ada keraguan kalau kilatan cahaya seterang Bulan purnama itu adalah meteor, tepatnya meteor-terang (fireball) atau bahkan mungkin boloid (bolide). Meteor terang adalah terminologi yang dilekatkan bagi meteor dengan magnitudo semu minimal -4, atau minimal setara dengan benderangnya planet Venus di kala fajar/senja. Sedangkan boloid adalah istilah bagi meteor-terang yang minimal 40 kali lebih benderang ketimbang Venus yang disertai terdengarnya suara gemuruh sebagai tanda melintasnya gelombang kejut (shockwave) produk pelepasan energi besar dalam tempo sangat singkat saat meteor-terang itu mengalami fenomena ledakan di ketinggian atmosfer (airburst) dan kemudian diikuti dengan guyuran meteorit ke permukaan tanah.

Namun pertanyaan yang menyeruak adalah, apakah kilatan cahaya Alabama ini sekedar meteor-terang ataukah boloid? Dan apakah ia terkait dengan hujan meteor Perseids yang memang sedang aktif pada saat ini? Hujan meteor Perseids memang dikenal sebagai salah satu hujan meteor yang paling produktif menghasilkan meteor-terang. Semenjak dimulai pada 26 Juli 2014 lalu, hingga sebelas hari kemudian telah terekam 90 meteor-terang yang dihasilkan hujan meteor ini, hanya di daratan Amerika Serikat saja.

Gambar 2. Rekonstruksi lintasan tiga-dimensi boloid Alabama oleh American Meteor Society berdasarkan laporan para saksi mata. Garis putih tebal putus-putus menandakan saat meteoroid belum berpijar. Garis putih tebal tak terputus adalah saat meteoroid berpijar cemerlang sebagai boloid. Sementara garis merah tak terputus menandakan lintasan sisa-sisa boloid (yang masih bertahan) kala menjalani tahap dark-flight. Sumber: AMS, 2014 dengan label oleh Sudibyo, 2014.

Gambar 2. Rekonstruksi lintasan tiga-dimensi boloid Alabama oleh American Meteor Society berdasarkan laporan para saksi mata. Garis putih tebal putus-putus menandakan saat meteoroid belum berpijar. Garis putih tebal tak terputus adalah saat meteoroid berpijar cemerlang sebagai boloid. Sementara garis merah tak terputus menandakan lintasan sisa-sisa boloid (yang masih bertahan) kala menjalani tahap dark-flight. Sumber: AMS, 2014 dengan label oleh Sudibyo, 2014.

Untungnya, badan antariksa Amerika Serikat (NASA) melalui NASA Meteoroid Environment Office telah memasang sejumlah kamera langit dengan medan pandang amat lebar (all sky camera) yang dipadukan dengan perangkat lunak khusus untuk menjejak dan melacak setiap meteor yang terekam. Kilatan cahaya Alabama terekam oleh tiga kamera tersebut secara simultan. Maka hakikatnya dapat dikuak dengan cepat. Sehingga astrofisikawan Bill Cooke di NASA Meteoroid Environment Office pun menyatakan kilatan cahaya tersebut berasal dari meteoroid yang berkemungkinan berbentuk bongkahan batu sangat berpori dengan massa sekitar 45 kg. Jika strukturnya demikian berpori sehingga memiliki masa jenis cukup rendah, diasumsikan hanya 1,6 gram per sentimeter kubiknya, maka meteoroid ini memiliki diameter sekitar 38 cm.

Meteoroid ini merupakan pecahan asteroid dan semula beredar mengelilingi Matahari dengan orbit lonjong yang melambung di antara orbit Venus hingga Mars. Terhadap bidang orbit Bumi mengelilingi Matahari (ekliptika), bidang orbit meteoroid ini membentuk sudut hingga 30 derajat. Namun ia berpotongan dengan orbit Bumi di satu titik nodal. Dan pada 3 Agustus 2014 lalu, baik Bumi maupun si meteoroid sama-sama menempati titik nodal tersebut, sehingga meteoroid pun memasuki atmosfer Bumi tanpa bisa dihindarkan lagi. Meteoroid pun melejit masuk ke dalam atmosfer Bumi pada kecepatan tinggi, yakni 26,02 km/detik (93.662 km/jam) relatif terhadap Bumi dengan lintasan membentuk sudut 24 derajat terhadap permukaan Bumi. Dengan kecepatan setinggi itu maka ia mengangkut energi kinetik yang cukup besar untuk ukuran manusia, yakni 15,6 GigaJoule atau setara 3,7 ton TNT. Dengan demikian energi yang dibawa meteoroid ini hampir sama dengan seluruh bom konvensional yang bisa diangkut oleh dua jet tempur F-16.

Gambar 3. Orbit meteoroid yang menjadi boloid Alabama digambar menggunakan Starry Night Backyard versi 3.0. dengan elemen orbit merujuk hasil analisis Bill Cooke dari NASA. Orbit meteoroid dan ketiga planet tetangga terdekat Bumi ditinjau dari atas kutub utara Matahari. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 3. Orbit meteoroid yang menjadi boloid Alabama digambar menggunakan Starry Night Backyard versi 3.0. dengan elemen orbit merujuk hasil analisis Bill Cooke dari NASA. Orbit meteoroid dan ketiga planet tetangga terdekat Bumi ditinjau dari atas kutub utara Matahari. Sumber: Sudibyo, 2014.

Bill Cooke memperlihatkan meteoroid ini mulai berpijar pada ketinggian 98 km dari paras (permukaan) Bumi sehingga berubah menjadi meteor dan kemudian terus berkembang menjadi meteor-terang. Simulasi sederhana memperlihatkan meteor-terang ini mulai terfragmentasi (terpecah-belah) pada ketinggian sekitar 78 km dari paras Bumi. Saat ia terus berusaha menembus atmosfer Bumi kita, gaya hambat yang dideritanya kian membesar. Sehingga pada suatu waktu di ketinggian tertentu, keping-keping meteor-terang ini akan sangat terlambatkan yang membuat mayoritas energi kinetiknya terlepas. Inilah fenomena airburst. Bill Cooke menunjukkan fenomena ini terjadi pada ketinggian 48 km. Pada saat itu kepingan-kepingan meteor masih melaju secepat 4,89 km/detik (17.600 km/jam). Ia lantas menghilang dari pandangan, memasuki apa yang disebut status dark-flight. Status dark-flight adalah kondisi dimana bagian yang tersisa dari sebuah meteor-terang/boloid yang telah terpecah-belah dan selanjutnya mengalami airburst terus melanjutkan perjalanannya ke Bumi, namun dalam kondisi tak lagi memancarkan cahaya.

CTBTO

Dengan magnitudo semu puncak melebihi benderangnya Bulan purnama sebagai konsekuensi massanya yang relatif besar, maka ada kemungkinan kilatan cahaya Alabama ini memproduksi meteorit. Sehingga kilatan cahaya tersebut jelas merupakan boloid. Pada umumnya, untuk boloid dengan massa yang kecil seperti boloid Alabama ini, bagian yang tersisa menjadi meteorit hanyalah 1 % dari massa awal. Maka dapat dikatakan boloid Alabama ini memproduksi sekitar 4,5 kg meteorit. Perhitungan mengindikasikan meteorit ini terserak dalam area berbentuk lonjong seluas 14,7 kilometer persegi, yakni pada ellips dengan sumbu panjang 3,3 km dan sumbu pendek 1,4 km.

Boloid Alabama sejatinya bukanlah peristiwa yang luar biasa ataupun jarang bila dipandang dari perspektif astronomi. Statistik memperlihatkan kejadian sejenis berulang setiap 2,3 hari sekali di Bumi. Hanya karena sebagian besar permukaan Bumi adalah lautan luas sementara sebagian besar daratan pun tak berpenghuni (baik sebagai gurun pasir, pegunungan maupun hutan lebat), maka ia seolah-olah menjadi jarang kita saksikan. Namun jika ditinjau dari perspektif dimensi meteoroid versus kekerapannya datang ke Bumi, memang terdapat situasi bahwa semakin besar ukuran meteoroidnya maka semakin jarang ia menghampiri Bumi. Statistik yang diterima para astrofisikawan sejagat pra-2014 memperlihatkan, meteoroid berdiameter 100 meter akan jatuh ke Bumi rata-rata setiap 2.900 tahun sekali. Sementara meteoroid bergaris tengah 1.000 meter jauh lebih jarang, karena rata-rata baru akan menjatuhi Bumi setiap 639.000 tahun sekali.

Gambar 4. Peta distribusi lokasi dan energi yang dilepaskan 25 dari 26 peristiwa airburst dalam kurun 2000 hingga 2013 berdasarkan rekaman pulsa infrasonik dari stasiun pemantau CTBTO. Dua peristiwa dengan pelepasan energi terbesar masing-masing adalah peristiwa Chelyabinsk (nomor 23) dan peristiwa Bone (nomor 19). Sumber: Sudibyo, 2014 berdasarkan data B612 Foundation.

Gambar 4. Peta distribusi lokasi dan energi yang dilepaskan 25 dari 26 peristiwa airburst dalam kurun 2000 hingga 2013 berdasarkan rekaman pulsa infrasonik dari stasiun pemantau CTBTO. Dua peristiwa dengan pelepasan energi terbesar masing-masing adalah peristiwa Chelyabinsk (nomor 23) dan peristiwa Bone (nomor 19). Sumber: Sudibyo, 2014 berdasarkan data B612 Foundation.

Namun bagaimana sesungguhnya kekerapan jatuhnya meteoroid ke Bumi, khususnya yang berasal dari pecahan asteroid maupun sang asteroidnya itu sendiri, belumlah benar-benar bisa dipahami dengan baik. Setidaknya hingga 2014 ini. Padahal bagaimana dampaknya ke Bumi telah bisa kita perkirakan, berdasarkan jejak-jejak kawah tumbukan yang terdapat di Bumi maupun di planet bebatuan (terestrial) lainnya. Sebutir asteroid bertipe karbon kondritik yang melesat ke Bumi pada kecepatan 20 km/detik mampu melubangi permukaan Bumi yang dihantamnya menjadi kawah berdiameter 12 km sembari melepaskan energi sebesar 63.800 megaton TNT. Sebagai pembanding, letusan bom nuklir Hiroshima pada 69 tahun silam (yang menewaskan hampir 140.000 jiwa penduduk kota itu) hanyalah berkekuatan 20 kiloton TNT. Sehingga kedahsyatan hantaman asteroid tersebut setara tiga juta butir bom nuklir Hiroshima. Padahal informasi akan kekerapan jatuhnya meteoroid/asteroid ke Bumi sangat penting bagi manusia, khususnya untuk menyusun strategi mitigasi dalam menghadapi ancaman dahsyat tersebut.

Cukup menarik bahwa saat astronomi masakini masih meraba dalam gelap dalam mengeksplorasi hal tersebut, ada pencerahan yang datang dari disiplin ilmu yang sama sekali berbeda, yakni fisika nuklir. Sebagai bagian dari penegakan larangan ujicoba nuklir di segala matra secara global dalam kerangka Comprehensive nuclear Test-ban Treaty Organization (CTBTO) di bawah payung Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB), maka didirikan sejumlah stasiun pengawas. Hingga kini telah berdiri 337 stasiun pengawas dalam jaringan International Monitoring Systems (IMS). Stasiun-stasiun ini terdiri dari stasiun seismik (untuk mengidentifikasi ujicoba nuklir bawah tanah), hidroakustik (mendeteksi ujicoba nuklir di dalam lautan), infrasonik (pendeteksi ujicoba nuklir di atmosfer baik pada ketinggian rendah maupun tinggi) dan radionuklida (mengendus partikel-partikel radioaktif khas ujicoba nuklir).

Meski memiliki fungsi utama sebagai pemantau ujicoba nuklir, namun stasiun IMS ini juga memiliki kegunaan lain khususnya dalam hal stasiun infrasoniknya. Gelombang infrasonik berbentuk pulsa memang selalu dihasilkan oleh ledakan nuklir di udara. Namun pulsa infrasonik yang mirip juga dapat dihasilkan oleh peristiwa lain, seperti letusan gunung berapi berkekuatan besar, tsunami berskala besar, ledakan bahan peledak/bahan bakar berkekuatan besar, aktivitas pesawat terbang dan juga airburst.

Sepanjang kurun 2000 hingga 2013 lembaga B612 Foundation, yakni yayasan nirlaba yang berspesialisasi dalam mitigasi bencana hantaman asteroid dan komet dari langit, menuturkan bahwa stasiun pengamat CTBTO mendeteksi terjadinya 26 peristiwa jatuhnya asteroid ke Bumi dengan pelepasan energi minimal 1 kiloton TNT. Pada energi tersebut, asteroid yang jatuh memiliki diameter 2,5 meter sehingga tergolong asteroid kecil (pada kecepatan awal 20 km/detik dan dari ketinggian 45 derajat). Seluruh asteoid kecil itu mengemuka sebagai peristiwa airburst di dalam atmosfer Bumi. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa dalam setiap tahunnya, dua buah asteroid kecil dengan diameter minimal 2,5 meter memasuki atmosfer Bumi kita dan melepaskan energi minimal 1 kiloton TNT.

Gambar 5. Bongkahan terbesar meteorit Chelyabinsk, yakni meteorit yang ditinggalkan oleh peristiwa Chelyabinsk 15 Februari 2013, setelah diangkat dari dasar danau Cherbakul. Bongkahan bermassa hampir 600 kg ini merupakan bagian dari 4 hingga 6 ton meteorit yang diproduksi peristiwa tersebut, angka yang setara dengan hanya 0,03 hingga 0,05 % massa awal asteroid. Sumber: Popova, 2013.

Gambar 5. Bongkahan terbesar meteorit Chelyabinsk, yakni meteorit yang ditinggalkan oleh peristiwa Chelyabinsk 15 Februari 2013, setelah diangkat dari dasar danau Cherbakul. Bongkahan bermassa hampir 600 kg ini merupakan bagian dari 4 hingga 6 ton meteorit yang diproduksi peristiwa tersebut, angka yang setara dengan hanya 0,03 hingga 0,05 % massa awal asteroid. Sumber: Popova, 2013.

Dari 26 peristiwa tersebut, hanya 6 yang terjadi di atas daratan berpenduduk sehingga hanya enam itu saja yang dapat disaksikan manusia. Dan dari keenamnya, dua merupakan peristiwa airburst dengan pelepasan energi terbesar sepanjang sejarah CTBTO. Pelepasan energi terbesar pertama terjadi pada peristiwa Siberia atau peristiwa Chelyabinsk, yakni pada 15 Februari 2013 di atas wilayah Chelyabinsk (Rusia). Ia melepaskan energi 600 kiloton TNT dan menyebabkan aneka kerusakan ringan hingga berat pada kota-kota yang ada di bawahnya hingga melukai ribuan orang dengan angka kerugian hingga puluhan milyar rupiah. Sementara pelepasan energi terbesar kedua adalah peristiwa Bone pada 8 Oktober 2009 yang terjadi di atas wilayah Bone, Sulawesi Selatan (Indonesia) dengan pelepasan energi hingga 60 kiloton TNT. Tak ada kerusakan yang terjadi, namun seorang meninggal sebagai korban tak langsung akibat serangan jantung setelah terkejut mendengar ledakan tersebut.

Data CTBTO ini membikin gempar dunia astronomi. Betapa tidak, kekerapan jatuhnya asteroid kecil ternyata jauh lebih tinggi dibanding yang selama ini diduga. Sehingga secara umum asteroid ternyata lebih sering jatuh ke Bumi dibanding dengan apa yang telah kita pahami pada pra-2014. Di satu sisi kenyataan ini tentu menggelisahkan, mengingat betapa rentannya Bumi kita dalam berhadapan dengan ancaman dari langit. Namun di sisi yang lain, ini sekaligus memercikkan tantangan: sanggupkah umat manusia dengan keunggulan akal-budinya dibanding makhluk hidup lainnya mengatasi ancaman seperti ini? Terlebih dengan kian bertambahnya jumlah umat manusia, maka tingkat kerentanannya terhadap hantaman asteroid pun meningkat. Sehingga asteroid yang lebih kecil sekalipun kini mampu memberikan dampak signifikan, hal yang tak terbayangkan dalam kurun berabad-abad silam.

Referensi :

American Meteor Society. 2014. Alabama Fireball.

Schermier. 2013. Risk of Massive Asteroid Strike Underestimated, Meteor in Chelyabinsk Impact was Twice as Heavy as Initially Thought. Nature News, 6 November 2013.

B612 Foundation. 2013. List of Impacts from Impact Video.

Popova dkk. 2013. Chelyabinsk Airburst, Damage Assessment, Meteorite Recovery and Characterization. Science no. 342 (2013).

Melongok Saturnus ‘Ditelan’ Bulan

Nama resminya adalah okultasi Saturnus oleh Bulan, atau diringkas sebagai okultasi Bulan-Saturnus. Ini adalah peristiwa unik dimana sebuah benda langit dengan diameter tampak/diameter sudut jauh lebih kecil (dalam hal ini planet Saturnus) memiliki koordinat bujur ekliptika yang sama serta koordinat lintang ekliptika yang hampir sama dengan benda langit berdiameter sudut lebih besar (dalam hal ini Bulan). Dengan demikian okultasi merupakan kasus khusus dari konjungsi, dimana terdapat persyaratan tambahan terkait koordinat lintang ekliptika yang sama/hampir sama pula. Sebagai konsekuensinya jarak sudut (elongasi) antara keduanya amat sangat kecil dan dengan planet Saturnus terletak lebih jauh ketimbang Bulan maka planet ini akan terlihat menghilang untuk sementara waktu. Bisa dikatakan pada saat itu Saturnus sedang ‘tertelan’ oleh Bulan.

Gambar 1. Planet Saturnus (tanda panah kuning) sebagai segores garis cahaya redup di tengah langit yang masih terang benderang. Saturnus seakan mengambang di atas bagian Bulan yang hanya nampak sebagian saja di kawasan Mare Crisium dan sekitarnya. Diabadikan pada 4 Agustus 2014 dalam 10 menit sebelum terbenamnya Matahari dengan teknik afokal lewat eyepiece (okuler) 10 mm untuk kemudian diproses dengan GIMP 2. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Planet Saturnus (tanda panah kuning) sebagai segores garis cahaya redup di tengah langit yang masih terang benderang. Saturnus seakan mengambang di atas bagian Bulan yang hanya nampak sebagian saja di kawasan Mare Crisium dan sekitarnya. Diabadikan pada 4 Agustus 2014 dalam 10 menit sebelum terbenamnya Matahari dengan teknik afokal lewat eyepiece (okuler) 10 mm untuk kemudian diproses dengan GIMP 2. Sumber: Sudibyo, 2014.

Peristiwa ini mirip gerhana sehingga kadang disebut pula dengan Gerhana Saturnus. Hanya saja karena Saturnus tampak jauh lebih kecil dibanding Bulan, penggunaan istilah gerhana menjadi tidak pas. Berbeda dengan Bulan dan Matahari, dimana keduanya nampak hampir sama besarnya (dilihat dari Bumi), maka terminologi gerhana bisa ditabalkan bagi keduanya. Dari sisi sosial budaya, istilah gerhana jauh lebih populer di mata publik dan jauh melampaui batas-batas astronomi hingga merangsek ke ranah religius dan budaya. Sebaliknya istilah okultasi nyaris tak dikenal.

Pemandangan dalam peristiwa okultasi adalah hampir menyerupai panorama gerhana. Pada okultasi Saturnus oleh Bulan, maka Saturnus secara gradual akan menghilang ‘tertelan’ Bulan. Dalam beberapa waktu kemudian, Saturnus akan kembali menampakkan diri seolah ‘dimuntahkan’ dari sisi lain Bulan. Detik-detik saat Saturnus ‘tertelan’ Bulan menjadi momen yang ditunggu-tunggu. Pun sebaliknya detik-detik saat Saturnus kembali ‘dimuntahkan’ Bulan.

Okultasi

Pada 2014 ini, salah satu peristiwa okultasi Saturnus oleh Bulan terjadi pada Senin 4 Agustus 2014. Seperti halnya gerhana Matahari, okultasi ini tidak bisa disaksikan di segenap penjuru permukaan Bumi, melainkan hanya di wilayah tertentu saja yang tercakup dalam kawasan umbra. Pada okultasi 4 Agustus 2014 ini, kawasan umbra itu membentang dari Samudera Pasifik ke Samudera Indonesia (Samudera Hindia). Daratan yang terlintasinya mencakup seluruh Timor Leste, hampir seluruh Australia, sebagian Indonesia, sebagian India, sebagian Papua Nugini, sebagian kecil Jazirah Arabia bagian selatan (mencakup Yaman dan Oman) serta kawasan tanduk Afrika (Ethiopia, Somalia, Somaliland dan sekitarnya).

Gambar 2. Peta kawasan umbra untuk peristiwa okultasi Saturnus oleh Bulan pada 4 Agustus 2014 dalam lingkup global. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari LunarOccultations.com

Gambar 2. Peta kawasan umbra untuk peristiwa okultasi Saturnus oleh Bulan pada 4 Agustus 2014 dalam lingkup global. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari LunarOccultations.com

Okultasi ini terjadi saat Bulan memiliki wajah separuh (fase 54 %), sehingga cahaya Bulan belum terlalu benderang. Bulan berwajah separuh ini secara teoritis memiliki magnitudo semu -10,3 sehingga dengan mudah dapat dilihat bahkan di kala siang bolong. Sebaliknya Saturnus jauh lebih redup dengan magnitudo semu hanya +0,5 atau hampir 21.000 kali lebih redup dibanding Bulan pada saat yang sama. Di malam hari, Saturnus pun mudah dilihat mata bahkan tanpa menggunakan alat bantu optik sekalipun karena relatif cukup terang. Namun tidak demikian halnya di siang hari, kecuali menggunakan teleskop tertentu. Hal ini membatasi kemampuan untuk menyaksikan peristiwa okultasi ini.

Jika tak menggunakan alat bantu optik, maka okultasi Saturnus oleh Bulan pada 4 Agustus 2014 hanya akan bisa diamati pada malam hari, paling tidak saat langit masih bergelimang cahaya senja. Cahaya senja melaburi langit barat pada saat Matahari telah terbenam hingga berkedudukan 18 derajat di bawah horizon. Sementara jika dibantu alat optik seperti teleskop, okultasi Saturnus oleh Bulan berkemungkinan terlihat sejak sebelum terbenamnya Matahari.

Gambar 3. Peta kawasan umbra untuk peristiwa okultasi Saturnus oleh Bulan pada 4 Agustus 2014 untuk Indonesia. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari LunarOccultations.com

Gambar 3. Peta kawasan umbra untuk peristiwa okultasi Saturnus oleh Bulan pada 4 Agustus 2014 untuk Indonesia. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari LunarOccultations.com

Di Indonesia, wilayah umbra okultasi Saturnus oleh Bulan pada 4 Agustus 2014 meliputi seluruh pulau Sumatra, Jawa dan kepulauan Nusa Tenggara, sebagian kecil pulau Kalimantan, sebagian Kepulauan Aru, ujung selatan pulau Sulawesi dan ujung selatan pulau Irian. Namun wilayah yang sepenuhnya mengalami okultasi pada malam hari hanyalah dari pulau Flores dan pulau Sumba ke arah timur. Wilayah di antara pulau Jawa bagian timur hingga pulau Flores dan Sumba mengalami okultasi pada saat langit dikemuli cahaya senja. Sementara sisanya mengalami okultasi pada siang hari, sehingga sulit untuk diamati.

Observasi

Jika mencermati kalender astronomi maka informasi okultasi Saturnus oleh Bulan pada 4 Agustus 2014 sejatinya telah tercantum semenjak awal 2014. Namun dalam praktiknya ia baru beredar dalam seminggu terakhir. Karena peristiwanya dapat diprediksi, maka persiapan observasinya bisa dilakukan sejak jauh-jauh hari sebelumnya. Tantangannya, Indonesia baru saja usai merayakan Idul Fitri 1435 H, sehingga para pengamat mungkin belum sempat tiba di lokasinya masing-masing selama ini. Tantangan berikutnya terkait cuaca, dimana BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) telah meramalkan langit pulau Jawa bakal ditutupi awan/mendung dan ada potensi hujan ringan/sedang di beberapa daerah.

Gambar 4. Planet Saturnus dan Bulan, empat jam setelah Matahari terbenam pada 4 Agustus 2014 lewat celah di antara awan yang berarak-arak. Saat itu kedua benda langit tersebut terpisahkan jarak sudut (elongasi) sebesar 1,5 derajat menurut Starry Night. Diabadikan dengan teknik fokus prima dengan waktu penyinaran (exposure time) 4 kali lipat lebih lambat dibanding seharusnya, sehingga Saturnus dapat terekam cukup terang. Konsekuensinya Bulan nampak sedikit kelebihan paparan cahaya (overexposure) sehingga sedikit memutih. Sumber; Sudibyo, 2014.

Gambar 4. Planet Saturnus dan Bulan, empat jam setelah Matahari terbenam pada 4 Agustus 2014 lewat celah di antara awan yang berarak-arak. Saat itu kedua benda langit tersebut terpisahkan jarak sudut (elongasi) sebesar 1,5 derajat menurut Starry Night. Diabadikan dengan teknik fokus prima dengan waktu penyinaran (exposure time) 4 kali lipat lebih lambat dibanding seharusnya, sehingga Saturnus dapat terekam cukup terang. Konsekuensinya Bulan nampak sedikit kelebihan paparan cahaya (overexposure) sehingga sedikit memutih. Sumber; Sudibyo, 2014.

Syukurlah dalam realitanya Senin sore 4 Agustus 2014 berlalu tanpa rintik-rintik hujan, hanya awan nampak bergerombol di sudut-sudut tertentu. Maka ‘peralatan perang’, yang mencakup teleskop refraktor (pembias) 70 mm beserta kamera poket Sony DSC S-600 dan kamera DSLR Nikon D-60, pun disiapkan. Walau rutinitas harian membuat penulis baru bisa melaksanakan observasi sekira setengah jam sebelum Matahari terbenam.

Gambar 5. Bulan dalam wajah separuh, empat jam setelah terbenamnya Matahari pada 4 Agustus 2014. Diabadikan dengan waktu penyinaran dua kali lipat lebih lambat dari seharusnya, namun sapuan awan tipis yang berarak di latar depannya membuat Bulan nampak lebih redup. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 5. Bulan dalam wajah separuh, empat jam setelah terbenamnya Matahari pada 4 Agustus 2014. Diabadikan dengan waktu penyinaran dua kali lipat lebih lambat dari seharusnya, namun sapuan awan tipis yang berarak di latar depannya membuat Bulan nampak lebih redup. Sumber: Sudibyo, 2014.

Setengah jam sebelum terbenamnya Matahari, langit masih cukup benderang bila dilihat dengan teleskop meski Bulan terlihat jelas. Tak ada tanda-tanda Saturnus. Namun dalam 10 menit kemudian Saturnus mulai terdeteksi dengan jarak demikian dekat dari Bulan, seolah-olah baru saja ‘dimuntahkan’ sang pengawal setia Bumi itu. Di tengah langit yang masih benderang, Saturnus hanya terlihat sebagai segores cahaya redup. Dengan mengatur fokus teleskop secara halus dan perlahan, maka planet ini pun dapat dilihat dengan lebih jelas, termasuk cincinnya. Tantangan terbesar dalam observasi ini adalah posisi Bulan dan Saturnus yang nyaris tegak di atas kepala (berdekatan dengan titik zenith). Sehingga teleskop harus diarahkan demikian mendongak dan ini menyulitkan posisi kamera DSLR. Maka kamera poket pun digunakan untuk mencitra dengan teknik afokal.

Gambar 6. Planet Saturnus, empat jam setelah terbenamnya Matahari pada 4 Agustus 2014. Diabadikan sendirian tanpa menyertakan Bulan yang ada didekatnya. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 6. Planet Saturnus, empat jam setelah terbenamnya Matahari pada 4 Agustus 2014. Diabadikan sendirian tanpa menyertakan Bulan yang ada didekatnya. Sumber: Sudibyo, 2014.

Hampir empat jam kemudian, usai menjalani rutinitas harian, observasi pun kembali diulang. Kali ini langit telah betul-betul gelap dan Bulan telah demikian condong ke barat sehingga kamera DSLR untuk mencitra dengan teknik fokus prima bisa dipasang. Tantangannya ada pada tabiat langit yang cepat berubah. Gelombang demi gelombang awan seakan-akan menyerbu dari utara, berduyun-duyun menutupi pandangan ke arah Bulan dan Saturnus. Observasi pun benar-benar harus dilakukan dengan memanfaatkan celah di antara awan. Dan celah tersebut tidak bertahan lama. Tantangan lainnya ada pada teknik astrofotografinya. Pada ISO 200 dan f-ratio/f-stop sebesar 12,9 maka Bulan berwajah separuh paling baik dicitra (difoto) dengan waktu penyinaran (exposure time) 1/48 detik. Sebaliknya planet Saturnus paling baik difoto pada waktu penyinaran 1/12 detik. Setelah melalui serangkaian eksperimen pencitraan, maka Bulan dan Saturnus pun diabadikan dengan waktu penyinaran antara 1/8 detik hingga 1/10 detik. Meski baru berselang 4 jam pasca okultasi, Bulan ternyata telah beringsut cukup jauh dari Saturnus yakni hingga 1,5 derajat busur.

Mission Impossible: Mendarat di Inti Komet

Wahana antariksa takberawak Rosetta kian mendekat saja ke inti komet Churyumov-Gerasimenko, benda langit mirip bebek yang menjadi targetnya. Saat Juli 2014 menutup tarikhnya, Rosetta tinggal terpisah 1.360 km saja dari sang inti komet. Bila tak ada aral melintang maka Rosetta dan inti komet Churyumov-Gerasimenko hanya akan berjarak 100 km saja pada 6 Agustus 2014 besok. Inilah momen yang menentukan, kala wahana antariksa yang telah melanglang buana selama lebih dari 10 tahun di angkasa itu bakal mulai mengorbiti inti komet yang memang menjadi tujuan misinya. Momen ini sekaligus menjadi awal dari sebuah mission imposible, misi (nyaris) tak mungkin guna mendarat di permukaan inti komet.

Gambar 1. Wajah inti komet Churyumov-Gerasimenko dari jarak 1.000 km, diabadikan dengan kamera OSIRIS oleh wahana Rosetta pada 2 Agustus 2014. Sumber: ESA, 2014.

Gambar 1. Wajah inti komet Churyumov-Gerasimenko dari jarak 1.000 km, diabadikan dengan kamera OSIRIS oleh wahana Rosetta pada 2 Agustus 2014. Sumber: ESA, 2014.

Ya. Rosetta memang tak sekedar akan berpapasan-dekat saja dengan sang komet seperti yang telah dilakukan sejumlah misi antariksa pendahulunya. Rosetta pun takkan mengikuti jejak misi antariksa Deep Impact, yang mendarat dengan keras (hard landing) di permukaan inti komet Tempel-1 lewat penumbuk berkecepatan 10,5 km/detik (37.800 km/jam) hingga menciptakan kawah besar di titik yang ditubruknya. Lebih dari semua itu, Rosetta bakal mendarat di permukaan komet dengan lunak (soft landing) pada kecepatan sangat pelan sehingga tak merusak struktur dan instrumen-instrumennya. Pendaratan lunak tersebut memungkinkan Rosetta melaksanakan tugas yang dibebankan padanya, mulai dari mencitra (memotret) lingkungan di sekitar titik pendaratan hingga menganalisis kemungkinan adanya senyawa-senyawa karbon enantiomer.

Namun ambisi pendaratan lunak Rosetta bakal berhadapan dengan tantangan yang sangat besar. Inti komet Churyumov-Gerasimenko merupakan segumpal benda langit dengan massa hanya 3,14 milyar ton, amat sangat kecil dibanding massa planet-planet dan satelit alaminya. Pengukuran Rosetta menunjukkan inti komet ini memiliki kerapatan (massa jenis) yang sangat rendah, yakni hanya 0,1 gram dalam setiap sentimeter kubiknya. Bandingkan dengan air murni, yang massa jenisnya 1 gram per sentimeter kubik. Rendahnya massa dan kerapatan berimbas pada sangat kecilnya percepatan gravitasi di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko, yakni hanya 6 persejuta percepatan gravitasi Bumi. Konsekuensi lainnya adalah kecepatan lepas komet Churyumov-Gerasimenko, yakni kecepatan minimum yang dibutuhkan agar bisa melepaskan diri dari kungkungan gravitasi komet itu dan terbang bebas ke angkasa, pun amat kecil yakni hanya 46 cm/detik (1,7 km/jam). Bandingkan dengan Bumi kita, yang kecepatan lepasnya mencapai 11,2 km/detik (40.000 km/jam). Karena itu bila di Bumi kita membutuhkan roket jumbo dengan mesin bertenaga raksasa yang bisa menghasilkan kecepatan melampaui 40.000 km/jam agar bisa lepas dari gravitasi Bumi, di komet Churyumov-Gerasimenko kita cukup berjalan kaki saja untuk bisa lepas dari gravitasinya.

Gambar 2. Wajah inti komet Churyumov-Gerasimenko menurut simulasi komputer badan antariksa Eropa (ESA) berdasarkan citra-citra bidikan kamera OSIRIS dalam rentang waktu antara 14 hingga 24 Juli 2014. Di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko inilah Rosetta bakal menetapkan lima kandidat lokasi pendaratan di akhir Agustus 2014 dan memutuskan lokasi terpilih dalam 2 minggu kemudian. Sumber: ESA, 2014.

Gambar 2. Wajah inti komet Churyumov-Gerasimenko menurut simulasi komputer badan antariksa Eropa (ESA) berdasarkan citra-citra bidikan kamera OSIRIS dalam rentang waktu antara 14 hingga 24 Juli 2014. Di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko inilah Rosetta bakal menetapkan lima kandidat lokasi pendaratan di akhir Agustus 2014 dan memutuskan lokasi terpilih dalam 2 minggu kemudian. Sumber: ESA, 2014.

Kerumitan ini kian diperparah oleh tersingkapnya bentuk komet Churyumov-Gerasimenko, yang baru saja terungkap belakangan ini tatkala Rosetta telah berjarak relatif dekat (dalam skala astronomi) terhadap komet itu. Inti komet Churyumov-Gerasimenko merupakan benda langit kembar dempet (contact binary), fakta yang sangat membatasi lokasi yang memungkinkan untuk melakukan pendaratan. Inilah mission impossible itu.

Lalu bagaimana Rosetta menuntaskan mission impossible ini?

Jangkar

Setelah jaraknya tinggal 100 km, Rosetta bakal mulai mengelilingi komet Churyumov-Gerasimenko hingga akhir Agustus 2014 besok. Akibat massa kometnya yang sangat kecil, maka Rosetta bakal mengedarinya dengan kecepatan hanya 0,3 km/jam jika menempati orbit lonjong dengan setengah sumbu mayor 30 km. Pada orbit tersebut, Rosetta membutuhkan waktu 26 hari guna mengelilingi komet Churyumov-Gerasimenko sekali putaran. Kesempatan tersebut bakal dimanfaatkan untuk memetakan seluruh permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko dengan detail. Sehingga pada akhir Agustus 2014 ini peta global permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko telah diperoleh. Lewat peta yang sama pula maka Rosetta dapat memilih lima kandidat lokasi untuk pendaratannya.

Dalam dua minggu kemudian Rosetta secara berangsur-angsur terus mendekat hingga hanya sejarak 30 km dari komet. Pada periode ini pemetaan pun terus digelar, namun kali ini bertumpu pada instrumen pencitra/kamera OSIRIS (Optical, Spectroscopic and Infrared Imaging System) yang memiliki resolusi 55 cm per pixel untuk jarak tersebut. Dengan demikian ketajaman mata OSIRIS Rosetta sebanding dengan aksi wahana LRO (Lunar Reconaissance Orbiter) di Bulan. LRO yang masih aktif bertugas hingga kini sambil mengelilingi satu-satunya satelit alamiah Bumi itu telah berulangkali memproduksi penemuan menggemparkan, mulai dari deteksi jejak-jejak pendaratan manusia di Bulan dalam program Apollo hampir setengah abad silam hingga merekam perubahan titik tertentu di wajah Bulan akibat hantaman meteor. Diharapkan pada pertengahan September 2014 Rosetta telah berkemampuan memilih salah satu dari kelima kandidat lokasi pendaratan. Sisa waktu sepanjang September hingga Oktober 2014 bakal dimanfaatkan Rosetta untuk memusatkan mata tajamnya ke lokasi pendaratan terpilih dan area sekelilingnya. Sehingga beragam skenario sekaligus simulasi beragam kondisi pendaratan dapat digelar.

Lantas bagaimana Rosetta mendarat di komet?

Gambar 3. Simulasi pendaratan Philae di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko. Pendarat seberat 100 kg ini dilengkapi dengan tiga jangkar di kakinya guna menjaga agar ia tak terpental kembali ke antariksa seiring sangat kecilnya gravitasi inti komet. Dengan terungkapnya bentuk inti komet Churyumov-Gerasimenko, pendaratan Philae menjumpai tantangan baru. Sumber: ESA, 2014.

Gambar 3. Simulasi pendaratan Philae di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko. Pendarat seberat 100 kg ini dilengkapi dengan tiga jangkar di kakinya guna menjaga agar ia tak terpental kembali ke antariksa seiring sangat kecilnya gravitasi inti komet. Dengan terungkapnya bentuk inti komet Churyumov-Gerasimenko, pendaratan Philae menjumpai tantangan baru. Sumber: ESA, 2014.

Badan antariksa Eropa telah menyertakan sebuah wahana pendarat kecil bernama Philae dan menjadi bagian integral dari wahana antariksa Rosetta. Dari 2.900 kilogram bobot Rosetta (termasuk bahan bakar roket untuk keperluan manuver dan pengereman), 100 kg diantaranya merupakan bobot Philae. Bila semua berjalan dengan lancar, maka pada rentang waktu antara 11 hingga 19 November 2014 mendatang, pendarat Philae bakal mencetak sebuah sejarah baru dalam peradaban umat manusia dengan mendarat lunak di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko. Philae awalnya bakal mendekat dengan kecepatan 1 meter/detik (3,6 km/jam). Begitu menyentuh permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko, Philae bakal menambatkan diri dengan cara menembakkan dua tombak berpengait. Guna lebih mengukuhkan posisinya sekaligus menghindarkan diri dari potensi terlontar kembali ke langit lepas, maka Philae bakal mengebor permukaan inti komet dibawahnya dan lantas menanamkan sejenis jangkar disana.

Setelah mendarat dan mengecek seluruh instrumennya, Philae akan memetakan kawasan di seputar titik pendaratannya. Ia juga bakal menganalisis komposisi senyawa-senyawa kimiawi yang berada di permukaan inti komet, termasuk kemungkinan eksistensi senyawa karbon enantiomer. Senyawa karbon enantiomer adalah isomer stereometrik senyawa karbon, yakni sepasang senyawa karbon atau lebih yang memiliki rumus kimia dan untaian rantai karbon yang sama persis, namun posisi gugus fungsionalnya berbeda. Senyawa karbon enantiomer merupakan substansi yang umum dijumpai dalam tubuh makhluk hidup, termasuk manusia. Philae dibebani tugas mencari senyawa karbon enantiomer di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko sebagai bagian dari upaya kita untuk membuktikan bahwa komet memang mengandung senyawa-senyawa karbon tertentu yang juga terkandung dalam tubuh makhluk hidup. Selain itu, Philae juga bertugas merekam dinamika aktivitas komet Churyumov-Gerasimenko hingga Desember 2015 mendatang, yakni pada saat komet itu menempati jarak terdekatnya terhadap Matahari (sejarak 185 juta kilometer) sehingga berada dalam kondisi paling aktif. Pada saat ini komet Churyumov-Gerasimenko masih berada pada jarak 524 juta kilometer dari Matahari.

Akankah mission impossible ini membuahkan hasil seperti yang diharapkan? Itulah yang dinanti setiap ilmuwan badan antariksa Eropa yang terlibat dalam misi Rosetta dengan harap-harap cemas. Misi ini memang nyaris tak mungkin, namun bukannya mustahil.

Sumber:
Lakdawalla. 2014. Rosetta Update: Long Journey to a Comet Nearly Complete. The Planetary Society, 29 July 2014.