Ramadhan: Gempa Madiun Utara, Cerita 4,2 skala Richter dari Klangon

Peristiwanya terjadi jelang akhir Juni kemarin, tepatnya pada Kamis 25 Juni 2015 Tarikh Umum (TU) bertepatan dengan 8 Ramadhan 1436 H. Menjelang tengah hari, tepatnya pukul 10:35 WIB, sebuah getaran lumayan mengguncang sebagian utara Kabupaten Madiun (propinsi Jawa Timur), tepatnya di kecamatan Saradan. Di desa Klangon, yang terletak di lereng selatan Gunung Pandan dan berdekatan dengan tapalbatas Madiun-Bojonegoro, getaran tersebut bahkan dirasakan cukup keras. Sehingga 58 unit rumah di dusun Pohulung di sisi barat desa Klangon dibikin retak-retak pada dinding dan lantainya. Retakan juga terlihat di beberapa bagian jalan raya di desa bersahaja tersebut. Tak pelak penduduk pun dibikin heboh, berlarian keluar dari kediaman masing-masing. Patut disyukuri bahwa meskipun gempa itu memproduksi sejumlah kerusakan ringan, namun belum sanggup merobohkan bangunan. Sehingga tak ada penduduk Klangon yang terluka. Getaran serupa dilaporkan juga dirasakan penduduk desa Klumutan, masih di kecamatan Saradan.

Gambar 1. Peta daratan Madiun bagian timur yang diapit oleh Gunung Wilis di selatan dan Gunung Pandan di utara. Epic_awal merupakan posisi episentrum gempa 25 Juni 2015 TU berdasarkan publikasi awal BMKG. Sedangkan epic_JISView adalah posisi episentrum hasil analisis lanjutan BMKG yang bertumpu pada perangkat lunak JISView. Desa Klangon dan Klumutan nampak cukup dekat dengan posisi episentrum hasil analisis lanjutan. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan peta Google Earth dan data BMKG.

Gambar 1. Peta daratan Madiun bagian timur yang diapit oleh Gunung Wilis di selatan dan Gunung Pandan di utara. Epic_awal merupakan posisi episentrum gempa 25 Juni 2015 TU berdasarkan publikasi awal BMKG. Sedangkan epic_JISView adalah posisi episentrum hasil analisis lanjutan BMKG yang bertumpu pada perangkat lunak JISView. Desa Klangon dan Klumutan nampak cukup dekat dengan posisi episentrum hasil analisis lanjutan. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan peta Google Earth dan data BMKG.

Sedikit kebingungan sempat menyeruak di jam-jam pertama pasca gempa. Publikasi awal Pusat Gempa Nasional (PGN) Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) memperlihatkan gempa tersebut memiliki magnitudo 4,2 skala Richter dengan episentrum terletak pada koordinat 7,73° LS 111,69° BT dan kedalaman sumber gempa 10 kilometer di bawah paras Bumi. Secara geografis episentrum tersebut terletak di kawasan Gunung Wilis, sebuah gunung berapi tua yang membayangi Kabupaten Madiun di sisi timur. Secara teoritis gempa tersebut menghasilkan getaran berintensitas 4 MMI (modified mercalli intensity) di sekujur Gunung Wilis dan dataran rendah sebelah utaranya. Serta getaran 2 hingga 3 MMI yang melampar hingga sejauh kawasan Gunung Lawu di sebelah barat, kawasan Gunung Kelud di sebelah timur, pesisir Samudera Indonesia (Hindia) di sebelah selatan dan daratan Bojonegoro di sebelah utara. Getaran 4 MMI tergolong getaran ringan, terasa oleh segenap orang yang ada dalam rumah baik dalam keadaan duduk maupun berdiri. Getaran yang sama juga bisa dirasakan oleh sejumlah orang (tidak semua) yang sedang beraktivitas di luar rumah. Sedangkan getaran 3 MMI tergolong lemah, hanya dirasakan sejumlah orang (tidak semua) di dalam rumah. Getarannya mirip dengan getaran yang diakibatkan melintasnya sebuah truk kala kita berdiri di pinggir jalan.

Baik getaran 4 MMI maupun 3 MMI tidak berpotensi merusak bangunan, meski dalam bentuk kerusakan ringan sekalipun. Inilah yang membingungkan. Desa Klangon berjarak sekitar 30 kilometer ke utara dari titik episentrum dan secara teoritis berada kawasan yang tergetarkan dengan skala 3 MMI. Seharusnya getaran tersebut tidak sampai merusak bangunan. Namun mengapa di dusun Pohulung terjadi kerusakan? Dan apa yang bisa Indonesia pelajari dari hal ini?

klangon-gempa_lantai-pvmbg-atas

Gambar 2. Retakan yang sangat kentara di lantai teras salah satu unit rumah yang terkena dampak gempa di dusun Pohulung, Klangon (atas). Retakan sejenis, namun membelah jalan beraspal secara diagonal di depan stasiun transmisi TVRI Gunung Pandan. Di tepi jalan sisi kanan nampak dinding pondasi pagar kompleks stasiun transmisi tersebut. Sumber: PVMBG, 2015.

Gambar 2. Retakan yang sangat kentara di lantai teras salah satu unit rumah yang terkena dampak gempa di dusun Pohulung, Klangon (atas). Retakan sejenis, namun membelah jalan beraspal secara diagonal di depan stasiun transmisi TVRI Gunung Pandan. Di tepi jalan sisi kanan nampak dinding pondasi pagar kompleks stasiun transmisi tersebut. Sumber: PVMBG, 2015.

Dua tim tanggap darurat bencana gempa bumi dari dua institusi yang berbeda, masing-masing dari BMKG serta Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG), segera bergerak untuk menyelidiki. Dari kedua tim tersebutlah terkuak, gempa bumi itu sesungguhnya ber-episentrum tepat di desa Klangon.

Pematahan

Pasca publikasi awalnya, BMKG melanjutkan analisisnya akan gempa tersebut. Ini adalah prosedur standar yang dijalankan oleh lembaga-lembaga geofisika sejenis manapun di seluruh dunia. Analisis lanjutan bertujuan untuk mempertajam hasil analisis sebelumnya dengan melibatkan lebih banyak data yang disumbangkan jaringan seismometer. Dalam gempa yang merusak desa Klangon, analisis lanjutan dilaksanakan dengan berbasis perangkat lunak JISView dan data dari 12 stasiun geofisika di sekujur pulau Jawa bagian tengah dan timur serta pulau Madura. Hasilnya, magnitudo gempa relatif serupa dibanding publikasi awal (yakni 4,16 skala Richter). Namun posisi episentrumnya mengalami relokasi (pemindahan) menjadi ke koordinat 7,49° LS 111,736° BT. Kedalaman sumber gempanya juga mengalami relokasi, yakni hanya sedalam 1 kilometer dari paras Bumi. Secara geografis koordinat episentrum yang telah direlokasi itu kini berjarak hanya sekitar 7 kilometer dari desa Klangon.

Kedekatan ini mencurigakan. Apalagi jika memperhitungkan zona ketidakpastiannya, desa Klangon ternyata tercakup pula ke dalam kawasan episentrum. Mengingat terjadi kerusakan pada sejumlah rumah di dusun Pohulung, maka tim tanggap darurat BMKG dan PVMBG segera berkunjung ke sana untuk melakukan penyelidikan lapangan. Dijumpai temuan yang menarik. Selain di rumah-rumah penduduk, retakan-retakan juga nampak terlihat di halaman dan jalan. Retakan paling menonjol adalah yang melintang jalan demikian rupa di dekat stasiun transmisi TVRI Gunung Pandan. Bahkan pagar kompleks stasiun tersebut pun retak-retak. Menariknya lagi, kala titik-titik rumah yang rusak serta retakan-retakan di halaman dan jalan itu diplot ke dalam peta, semuanya berada dalam satu garis lurus. Garis tersebut berorientasi dari timur laut ke barat daya.

Gambar 3. Desa Klangon dari udara, dilihat dari selatan dengan arah pandang miring. Garis kuning takterputus menghubungkan unit-unit rumah yang retak-retak akibat gempa. Sementara garis titik-titik menandai estimasi lokasi zona rekahan sumber Gempa Klangon, dihitung dari posisi stasiun transmisi TVRI Gunung Pandan. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan peta Google Earth dan data PVMBG.

Gambar 3. Desa Klangon dari udara, dilihat dari selatan dengan arah pandang miring. Garis kuning takterputus menghubungkan unit-unit rumah yang retak-retak akibat gempa. Sementara garis titik-titik menandai estimasi lokasi zona rekahan sumber Gempa Klangon, dihitung dari posisi stasiun transmisi TVRI Gunung Pandan. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan peta Google Earth dan data PVMBG.

Dalam ilmu kegempaan, retakan-retakan di tanah (halaman dan jalan) yang berada dalam satu garis lurus merupakan ekspresi dari zona rekahan atau zona-pecah (rupture zone) dalam gempa bumi tektonik. Dan zona pecah tak lain merupakan ekspresi di paras bumi dari patahan sumber gempa. Gempa bumi tektonik memang disebabkan oleh terpatahkannya segmen kerak bumi dengan luasan tertentu di sepanjang garis sesar pada kedalaman tertentu. Pematahan tersebut menyebabkan lapisan-lapisan bebatuan dalam segmen tersebut saling bergeser atau melenting (slip), dengan orientasi pergeseran bergantung pada sifat pematahannya. Pada dasarnya semakin luas area yang terpatahkan, maka semakin besar pergeseran yang ditimbulkannya dan semakin besar pula magnitudo gempa tektoniknya. Pada umumnya gempa tektonik dengan magnitud antara 6 hingga 7 menyebabkan pergeseran hingga 1 meter. Sementara pada magnitudo 7 hingga 8 pergeserannya hingga 10 meter atau lebih. Zona rekahan umum dijumpai dalam gempa dangkal (gempa dengan kedalaman sumber kurang dari 60 kilometer), meski tak setiap gempa dangkal selalu memproduksi zona rekahan di paras Bumi diatasnya.

Retakan-retakan yang membentuk garis lurus kadang disebut pula sebagai moletrack. Sebab bentuknya menyerupai gundukan memanjang layaknya yang dihasilkan dari aktivitas tikus tanah atau hewan sejenis. Moletrack bisa berbentuk seperti itu apabila dalam orientasi pergeserannya terdapat komponen pergeseran naik (thrust) maupun turun (normal). Di Indonesia, contoh moletrack semacam ini dapat dijumpai misalnya dalam gempa ganda 6 Maret 2007 TU di propinsi Sumatra Barat. Dalam kasus Klangon, zona rekahannya tidak terlihat sebagai moletrack. Ia hanya berupa retakan saja. Sehingga tak ada dominasi komponen pergeseran naik maupun turun. Dan bisa dipastikan bahwa pergerakan zona rekahan tersebut didominasi sepenuhnya oleh komponen mendatar (strike-slip) yang bersifat mengiri (sinistral). Karena kedua sisi tanah di sepanjang zona rekahan ini bergerak mendatar dengan arah yang berlawanan, maka wajar bila bangunan yang berdiri tepat diatasnya akan retak-retak dindingnya. Fakta ini ditunjang pula oleh hasil analisis lanjutan BMKG, yang juga menyimpulkan bahwa gempa tersebut disebabkan oleh pematahan mendatar.

Gambar 4. Moletrack (panah putih) di sepanjang sesar besar Sumatra segmen Sumani yang terdeteksi di Kasiak (propinsi Sumatra Barat) dalam Gempa ganda Sumatra 6 Maret 2007 TU. Dua panah hitam menunjukkan arah pergeseran masing-masing segmen permukaan kerak bumi sebelah menyebelah moletrack. Dari moletrack ini diketahui bahwa di lokasi tersebut telah terjadi pergeseran mendatar sebesar 30 cm dan penurunan (di latar depan) sebesar 20 cm. Sumber: Daryono dkk, 2012.

Gambar 4. Moletrack (panah putih) di sepanjang sesar besar Sumatra segmen Sumani yang terdeteksi di Kasiak (propinsi Sumatra Barat) dalam Gempa ganda Sumatra 6 Maret 2007 TU. Dua panah hitam menunjukkan arah pergeseran masing-masing segmen permukaan kerak bumi sebelah menyebelah moletrack. Dari moletrack ini diketahui bahwa di lokasi tersebut telah terjadi pergeseran mendatar sebesar 30 cm dan penurunan (di latar depan) sebesar 20 cm. Sumber: Daryono dkk, 2012.

Di sisi lain, dengan eksistensi zona rekahan di dusun Pohulung desa Klangon, maka dapat dipastikan bahwa sumber gempa yang menggetarkan Kabupaten Madiun bagian utara tersebut berada di desa Klangon. Maka tak berlebihan jika gempa bumi tektonik itu disebut sebagai Gempa Klangon.

Bukan Vulkanik

Gempa Klangon tergolong unik. Jika hanya berdasar magnitudonya, gempa ini merupakan gempa yang kecil dan seharusnya tak menimbulkan kerusakan. Bahkan tepat di paras Bumi di atas sumber gempa sekalipun. Perhitungan menunjukkan getaran maksimum yang terjadi hanyalah berskala 5 MMI pada titik yang berada tepat di atas sumber gempa. Itu getaran yang cukup keras dan bisa dirasakan siapapun, namun belum sanggup untuk menghasilkan kerusakan ringan pada bangunan. Apalagi memproduksi retakan-retakan di jalan. Kerusakan yang terjadi lebih disebabkan karena adanya zona rekahan.

Gambar 5. Kiri: peta topografi daratan sebelah utara kota Bandung (propinsi Jawa Barat). Panah-panah hitam menunjukkan jejak sesar Lembang yang legendaris. Sesar ini terlihat sangat jelas sebagai jajaran bukit-bukit yang hampir lurus dalam arah barat-timur. Kanan: salah satu unit rumah di kampung Muril, desa Jambudipa, yang rusak berat akibat Gempa 28 Agustus 2011 TU meski gempanya tergolong ringan (3,3 skala Richter). Lokasi kampung Muril dinyatakan dalam tanda panah merah. Sumber: Asuh Umat Foundation, 2011.

Gambar 5. Kiri: peta topografi daratan sebelah utara kota Bandung (propinsi Jawa Barat). Panah-panah hitam menunjukkan jejak sesar Lembang yang legendaris. Sesar ini terlihat sangat jelas sebagai jajaran bukit-bukit yang hampir lurus dalam arah barat-timur. Kanan: salah satu unit rumah di kampung Muril, desa Jambudipa, yang rusak berat akibat Gempa 28 Agustus 2011 TU meski gempanya tergolong ringan (3,3 skala Richter). Lokasi kampung Muril dinyatakan dalam tanda panah merah. Sumber: Asuh Umat Foundation, 2011.

Selain penemuan zona rekahan, kedua tim juga menjumpai bahwa pada saat kejadian segenap warga Klangon merasakan getaran gempa. Sebaliknya di desa Klumutan, hanya sebagian warga yang merasakannya. Sementara sebagian lainnya bahkan tidak menyadari bahwa telah terjadi gempa. Sebelum Gempa Klangon ini selama sebulan terakhir warga Klangon telah merasakan sekurangnya 8 kali getaran gempa. Seluruhnya getaran yang ringan dan tidak menakutkan. Hanya getaran Gempa Klangon saja yang paling keras. Nampaknya getaran-getaran kecil sebelum Gempa Klangon merupakan gempa pendahuluan (foreshock). Dan pasca Gempa Klangon, juga dirasakan getaran-getaran yang kecil sebagai gempa susulan (aftershock).

Gempa kecil yang berdampak pada kerusakan dalam lingkup satuan administratif tertentu seperti desa tak hanya terjadi di Klangon saja. Di akhir Agustus 2011 TU, gempa sejenis juga merusak sejumlah rumah di lembur (kampung) Muril di desa Jambudipa, Kabupaten Bandung Barat (propinsi Jawa Barat). Dalam 24 jam sejak 28 Agustus 2011 TU, tiga gempa mengguncang dan menghasilkan getaran keras. Gempa terkeras memiliki magnitudo hanya 3,3 skala Richter sehingga merupakan gempa lemah. Namun getarannya telah sanggup merusak 103 unit bangunan dengan 30 diantaranya rusak parah. Kampung ini terletak di ujung barat sesar Lembang nan legendaris. Sesar Lembang merupakan sesar aktif yang membentang di sebelah utara kota Bandung. Sesar aktif yang menjuulur dari barat ke timur ini merupakan pembangkit gempa bumi tektonik potensial yang bisa dampaknya bisa terasakan sangat dalam di kota Bandung. Penelitian lebih terkait pergerakan, aktivitas, sejarah kegempaan dan potensi dampak gempa bumi mendatang dari sesar Lembang masih giat dilaksanakan.

Bagaimana dengan Gempa Klangon? Zona rekahan yang dihasilkannya merupakan penanda yang jelas bahwa gempa tersebut disebabkan oleh aktivitas pematahan pada sesar. Jadi bukan akibat aktivitas vulkanik maupun penyebab lainnya. Desa Klangon memang berada di lereng selatan Gunung Pandan. Namun status gunung tersebut adalah gunung berapi tua. Gunung berapi tua merupakan gunung berapi yang tak lagi memperlihatkan aktivitas pergerakan magmanya baik di permukaan maupun bawah permukaan. Namun begitu bentuk tubuhnya masih cukup jelas meskipun mulai dikikis erosi. Pada gunung berapi tua, magma mungkin masih ada dibawahnya. Namun ia tak sanggup lagi menerobos naik ke atas untuk menciptakan aktivitas vulkanik. Magma hanya sanggup memanaskan batuan disekelilingnya, yang lantas terhantar jauh sebagai panas bumi hingga akhirnya memanaskan air bawah tanah. Air yang terpanaskan lantas keluar dalam bentuk mata air panas/hangat sebagai salah satu gejala pasca vulkanik.

Gambar 6. Gunung Pandan dari kejauhan, diabadikan dari tepi jalan raya Caruban-Ngawi. Gunung Pandan merupakan salah satu gunung berapi tua Jawa Timur yang memiliki potensi panas bumi, meski belum diselidiki lebih lanjut dari sisi geologi, geofisika dan geokimia. Sebagai gunung berapi tua, Gunung Pandan tidak memiliki tanda-tanda aktivitas vulkanik. Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 6. Gunung Pandan dari kejauhan, diabadikan dari tepi jalan raya Caruban-Ngawi. Gunung Pandan merupakan salah satu gunung berapi tua Jawa Timur yang memiliki potensi panas bumi, meski belum diselidiki lebih lanjut dari sisi geologi, geofisika dan geokimia. Sebagai gunung berapi tua, Gunung Pandan tidak memiliki tanda-tanda aktivitas vulkanik. Sumber: Sudibyo, 2015.

Terdapat empat mata air hangat di Gunung Pandan, dengan luah (debit) terbesar 2 liter per detik dan temperatur air permukaan tertinggi 36° Celcius (suhu udara berkisar 29 hingga 30° Celcius). Selain mata-mata air hangat, potensi panas bumi di Gunung pandan juga menyeruak dari keberadaan tanah hangat, yakni bagian tanah di permukaan yang suhunya lebih tinggi dibanding sekitarnya. Terdapat empat titik tanah hangat di Gunung Pandan. Dengan semua gejala panas bumi tersebut, perhitungan kasar memperlihatkan Gunung Pandan memiliki potensi menghasilkan energi panas bumi sebesar 50 MWe (megawatt elektrik). Namun sejauh ini belum dilakukan penyelidikan terkait lebih lanjut, khususnya dalam hal geologi, geofisika dan geokimianya.

Kembali ke Gempa Klangon, jika gempa ini disebabkan oleh pematahan pada sesar, sesar apa yang bertanggung jawab? Sejauh ini sesar tersebut belum bernama. Dalam peta geologi Gunung Pandan dan sekelilingnya memang terdapat sesar yang membujur dari timur laut ke barat daya. Sesar tersebut ada di sektor timur laut Gunung Pandan, sejarak sekitar 10 kilometer dari desa Klangon. Mungkin sesar tersebut sejatinya menerus hingga ke tanah dimana desa Klangon berdiri. Dari penuturan para sesepuh desa, getaran sekeras Gempa Klangon kali ini juga pernah mereka rasakan (di desa yang sama) antara 50 hingga 60 tahun silam. Jika getaran tersebut pun berasal dari sesar pembangkit Gempa Klangon kali ini, nampaknya sesar tersebut merupakan sesar aktif. Sehingga kelak di masa depan juga berpotensi melepaskan energinya kembali sebagai gempa tektonik.

Gambar 7. Retakan di depan stasiun transmisi Gunung Pandan. Tanda panah ditambahkan untuk menyajikan persepsi gerakan mendatar mengiri (sinistral) dalam Gempa Klangon. Sumber: Sumberharto (BMKG), 2015.

Gambar 7. Retakan di depan stasiun transmisi Gunung Pandan. Tanda panah ditambahkan untuk menyajikan persepsi gerakan mendatar mengiri (sinistral) dalam Gempa Klangon. Sumber: Sumberharto (BMKG), 2015.

Menyikapi hal tersebut, PVMBG mengeluarkan tiga rekomendasi yang ditujukan untuk penduduk desa Klangon pada khususnya dan masyarakat Kabupaten Madiun pada umumnya. Pertama, masyarakat dihimbau untuk tetap tenang serta mengikuti arahan dan informasi dari Pemerintah Kabupaten Madiun dan Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Madiun. Jangan terpancing isu yang tak bertanggung jawab. Kedua, agar masyarakat tetap waspada dengan kejadian gempa susulan. Dan yang ketiga, dengan adanya potensi kembali terjadinya gempa tektonik di desa Klangon dalam masa berpuluh tahun mendatang, maka penduduk desa Klangon diharapkan untuk mengikuti kaidah bangunan tahan gempa dalam mendirikan rumah atau bangunan lainnya.

Referensi :

PVMBG. 2015. Laporan Singkat Tim Tanggap Darurat Gempabumi Madiun, 25 Juni 2015. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, 6 Juli 2015.

Daryono dkk. 2012. Twin Surface Ruptures of The March 2007 M>6 Earthquake Doublet on the Sumatran Fault. Bulletin of the Seismological Society of America, vol. 102 (Dec 2012) no. 6, 2356-2367.

Asah Umat Foundation. 2011. Cisarua Pasca Gempa.

Nestapa Hercules Tersungkur di Medan

Awalnya semua terlihat berjalan seperti biasa saja di Pangkalan TNI AU (Lanud) Soewondo, Medan (propinsi Sumatra Utara). Selasa 30 Juni 2015 Tarikh Umum (TU) jelang tengah hari, sebuah pesawat Hercules C-130B dengan nomor ekor A-1310 sedang meninggalkan apron menuju landas pacu. Ia bersiap mengudara meninggalkan Lanud yang dulunya juga melayani penerbangan sipil sebagai bandara Polonia, sebelum berpindah ke bandara Kuala Namu yang lebih representatif. Penerbangan ini adalah bagian dari penerbangan rutin angkutan udara militer TNI AU, yang bermula dari Lanud Utama (Lanuma) Abdulrahman Saleh, Malang (propinsi Jawa Timur). Sebelum Herky (nama populer Hercules C-130 di kalangan militer) tiba di Medan, ia singgah di Lanuma Halim Perdanakusuma (propinsi DKI Jakarta) serta Lanud Roesmin Noerjadin, Pekanbaru dan Lanud Dumai (keduanya di propinsi Riau). Dari Medan, Herky berencana melanjutkan perjalanannya ke Lanud Tanjung Pinang di pulau Bintan dan Lanud Ranai di pulau Ranai (keduanya di propinsi Kepulauan Riau) sebelum mengakhiri perjalanan di Lanud Supadio, Pontianak (propinsi Kalimantan Barat). Selain mengangkut logistik, Herky juga mengangkut pasukan TNI AU untuk pengamanan perbatasan.

Gambar 1. Bangkai pesawat Hercules C-130B A-1310 TNI AU dilihat dari udara. Pesawat naas ini jatuh dalam kawasan yang relatif sempit dalam posisi terbalik di jalan Jamin Ginting, Medan (propinsi Sumatra Utara) pada Selasa 30 Juni 2015 TU. Ia hanya menyisakan bagian ekornya sebagai puing terbesar. Sumber: Reuters, 2015.

Gambar 1. Bangkai pesawat Hercules C-130B A-1310 TNI AU dilihat dari udara. Pesawat naas ini jatuh dalam kawasan yang relatif sempit dalam posisi terbalik di jalan Jamin Ginting, Medan (propinsi Sumatra Utara) pada Selasa 30 Juni 2015 TU. Ia hanya menyisakan bagian ekornya sebagai puing terbesar. Sumber: Reuters, 2015.

Jarum jam beringsut sedikit dari pukul 12:08 WIB saat menara Lanud Soewondo mempersilahkan burung besi berbobot mati 34,4 ton ini lepas landas. Segera Herky berlari di landas pacu, kian lama kian kencang hingga akhirnya melampaui V1. V1 adalah ambang batas kecepatan minimal sebuah pesawat apapun saat masih di landas pacu yang menentukan apakah pesawat bisa membatalkan lepas landas ataukah tidak. Saat kecepatannya kurang dari V1, sebuah pesawat masih bisa direm hingga berhenti sempurna dalam kondisi tetap di landas pacu. sebaliknya kala kecepatannya melebihi V1 maka pesawat itu harus lepas landas, apapun yang terjadi. Sebab jika direm maka pesawat takkan kunjung berhenti meski landas pacu telah terlampaui. Begitu kecepatan V1 terlampaui maka pesawat segera mencapai kecepatan Vr (rotary), yakni ambang batas kecepatan dimana hidung pesawat mulai terangkat sebagai pertanda awal ia mengudara. Saat itu si Herky aman-aman saja melewati V1 maupun Vr. Ia pun mengudara dari landas pacu 23 menuju ke arah barat daya.

Tapi dua menit kemudian semua berubah menjadi petaka. Hanya sekitar 5 kilometer dari landas pacu, Herky tersungkur mencium Bumi. Petaka terjadi.

Tangguh

Hercules C-130 adalah salah satu pesawat militer terpopuler dan digunakan di lebih dari 60 negara di dunia. Dibangun Lockheed (kini Lockheed Martin) pada 1956 TU sebagai pesawat angkut berat taktis intrateater berjangkauan maksimum 3.800 kilometer, Herky memiliki sayap lurus yang dicantoli empat mesin turboprop bertenaga besar sehingga mampu mengangkut muatan hingga seberat 33 ton. Bila awalnya Herky dibangun sebatas untuk angkutan militer, kini ia telah berkembang menjadi tak kurang dari 40 varian dengan beragam tujuan. Mulai dari pesawat penyadap sinyal elektronik, peringatan dini, tanker (pengisi bahan bakar) udara, patroli maritim, pengintai, pesawat bersenjata berat (gunship), pesawat induk bagi PUNA (pesawat udara nir awak) atau drone hingga sebagai pesawat medis maupun stasiun radio/televisi terbang untuk keperluan perang urat syaraf.

Gambar 2. 7 pesawat Hercules C-130 TNI AU dari berbagai generasi nampak berbaris di Lanuma Halim Perdanakusuma (propinsi DKI Jakarta) pada satu kesempatan. Ketujuh pesawat ini adalah bagian dari armada Hercules C-130 yang dimiliki TNI AU, menjadikan Indonesia sebagai operator Hercules C-130 terbesar di belahan Bumi selatan. Sumber: Defense Studies, 2014

Gambar 2. 7 pesawat Hercules C-130 TNI AU dari berbagai generasi nampak berbaris di Lanuma Halim Perdanakusuma (propinsi DKI Jakarta) pada satu kesempatan. Ketujuh pesawat ini adalah bagian dari armada Hercules C-130 yang dimiliki TNI AU, menjadikan Indonesia sebagai operator Hercules C-130 terbesar di belahan Bumi selatan. Sumber: Defense Studies, 2014

Meski fungsi utamanya adalah pesawat militer, namun dengan beban yang dapat diangkutnya dan kemampuannya untuk lepas landas/mendarat di berbagai tipe landasan membuat Hercules C-130 juga menjadi pesawat favorit untuk melayani kepentingan sipil. Misalnya dalam tahap tanggap darurat sebuah bencana berskala besar, Herky banyak berperan mengangkut bantuan kemanusiaan dan relawan ke lokasi terdampak. Bahkan Herky juga menjadi kuda beban bagi misi-misi penyelidikan yang berbahaya. Misalnya seperti yang dilakukan badan kelautan dan cuaca Amerika Serikat atau NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), yang memanfaatkan salah satu varian Hercules C-130 untuk terbang menembus ke dalam pusat (mata badai) sebuah badai tropis guna mengestimasi kekuatan, arah gerakan dan potensi bahayanya.

Hercules C-130 merupakan salah satu pesawat militer yang tahan banting. Keamanannya teruji. Dalam catatan AU Inggris (Royal Air Force), tingkat kecelakaan yang dimiliki Herky adalah 1 kejadian dalam tiap 250.000 jam terbang, menjadikannya salah satu pesawat teraman yang pernah mereka operasikan. Catatan dari AU Amerika Serikat (US Air Force) pun hampir senada. Di negeri Paman Sam itu, tingkat kehilangan Herky sejak dioperasikan hingga tahun 1989 TU adalah berkisar 5 %. Ini hampir sebanding dengan tingkat kehilangan pesawat-pesawat sipil komersial di daratan Amerika Serikat yang sebesar 1 hingga 2 %. Bandingkan dengan tingkat kehilangan pesawat pembom strategis B-52 Stratofortress, yang mencapai 10 %. Bahkan jet-jet tempur seperti F-4 dan F-111 memiliki tingkat kehilangan jauh lebih tinggi, yakni 20 %.

Dengan cerita sukses dan daya tahan seperti itu, bagaimana Herky bisa mencium bumi di Medan?

Mesin

Sejauh ini berdasarkan keterangan para saksi mata dan pernyataan-pernyataan TNI AU yang dipublikasikan di media massa, musibah Hercules C-130 di Medan terjadi hanya sekitar 2 menit pasca lepas landas. Awalnya semua terlihat normal, Herky mengudara ke barat daya. Ia nampak hendak mengikuti lintasan pesawat-pesawat yang mengudara dari Lanud Soewondo pada umumnya, yakni menempuh sisi selatan Jalan Jamin Ginting (sisi kiri jalan, jika dilihat dari Lanud). Namun segera menara Lanud menerima pesan dari pilot bahwa Herky hendak return-to-base, sebuah prosedur standar untuk secepatnya kembali ke landas pacu karena adanya masalah teknis yang tak bisa ditangani selagi pesawat tetap di udara. Segera sesudahnya komunikasi terputus. Sejurus kemudian kabar beredar bahwa sebuah pesawat telah jatuh di jalan Jamin Ginting.

Gambar 3. Perkiraan lintasan yang ditempuh Hercules C-10B A-1310 dalam penerbangan terakhirnya yang berujung bencana di Medan, direkonstruksi berdasarkan keterangan para saksi mata yang dipublikasikan di sejumlah media massa. Awalnya pesawat mengikuti lintasan di sisi selatan jalan Jamin Ginting. Namun di atas perumahan Royal Garden, ia mulai menikung ke kanan dan mulai kehilangan ketinggian. Tepat di atas gedung Sekolah Bethany Medan, pesawat memapas antena radio Joy FM sebelum kemudian jatuh sejarak 260 meter kemudian. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis peta Google Earth.

Gambar 3. Perkiraan lintasan yang ditempuh Hercules C-10B A-1310 dalam penerbangan terakhirnya yang berujung bencana di Medan, direkonstruksi berdasarkan keterangan para saksi mata yang dipublikasikan di sejumlah media massa. Awalnya pesawat mengikuti lintasan di sisi selatan jalan Jamin Ginting. Namun di atas perumahan Royal Garden, ia mulai menikung ke kanan dan mulai kehilangan ketinggian. Tepat di atas gedung Sekolah Bethany Medan, pesawat memapas antena radio Joy FM sebelum kemudian jatuh sejarak 260 meter kemudian. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis peta Google Earth.

Saksi mata menyebut Herky mulai berbelok ke kanan saat ia tiba di atas perumahan Royal Garden. Selain bertukar arah menjadi terbang ke barat laut, Herky juga terus menurun. Tepat sebelum melintas di atas jalan Jamin Ginting, Hercules C-130 itu memapas antena radio Joy FM (tinggi sekitar 35 meter dari tanah) yang berdiri di atas gedung Sekolah Bethany Medan yang berlantai 4. Herky lantas berguling di udara lalu menukik hingga jatuh di sisi utara jalan, menimpa kompleks ruko yang sedang dibangun dan oukup (spa/mandi uap tradisional suku Karo) BS 1. Herky jatuh dalam posisi terbalik.

Karena Hercules C-130 A-1310 adalah pesawat militer, maka penyelidikan terhadap kecelakaannya dilaksanakan oleh Panitia Penyelidik Kecelakaan Pesawat Terbang (PPKPT) atau sejenisnya yang dibentuk oleh TNI AU. Sehingga tidak diselidiki Komisi Nasional Keselamatan Transportasi (KNKT) Kementerian Perhubungan RI, karena wewenang KNKT terbatas hanya pada kejadian-kejadian di lingkup penerbangan sipil. Dan tidak seperti penyelidikan KNKT yang laporan finalnya selalu disampaikan ke publik, hasil penyelidikan PPKPT hanya disampaikan secara tertutup ke lingkup militer khususnya TNI AU. Namun demikian prosedur penyelidikannya relatif sama. Kecuali tanpa analisis kotak hitam baik perekam data penerbangan (FDR) maupun perekam suara di kokpit (CVR), karena keduanya memang tak dipasang pada pesawat-pesawat militer Indonesia. Maka penyelidik harus berkonsentrasi penuh dalam menganalisis puing-puing pesawat sembari merekonstruksi keterangan saksi-saksi mata.

Gambar 4. Perkiraan lintasan yang ditempuh Hercules C-10B A-1310 khususnya pada ruas antara gedung Sekolah Bethany Medan dan titik jatuhnya yang berjarak lurus 260 meter dalam pandangan miring. Saat lewat di atas Bethany, pesawat memapas antena radio Joy FM dan mungkin membuatnya terguling di udara sebelum kemudian jatuh. Terbuka juga kemungkinan bahwa pilot hendak mendaratkan pesawat naas tersebut di lahan kosong. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis peta Google Earth.

Gambar 4. Perkiraan lintasan yang ditempuh Hercules C-10B A-1310 khususnya pada ruas antara gedung Sekolah Bethany Medan dan titik jatuhnya yang berjarak lurus 260 meter dalam pandangan miring. Saat lewat di atas Bethany, pesawat memapas antena radio Joy FM dan mungkin membuatnya terguling di udara sebelum kemudian jatuh. Terbuka juga kemungkinan bahwa pilot hendak mendaratkan pesawat naas tersebut di lahan kosong. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis peta Google Earth.

Puing-puing Herky di Medan hanya menyisakan bagian ekor saja sebagai satu-satunya puing berukuran besar. Namun dari posisi keempat sudut pesawat (yakni ekor, kedua ujung sayap dan hidung pesawat), seluruh puingnya terkonsentrasi di kawasan yang sempit, katakanlah jika dibandingkan dengan puing-puing AirAsia QZ8501. Sehingga pesawat dalam keadaan utuh saat mencium Bumi. Ia tidak terpecah-belah di udara, seperti misalnya yang terjadi dalam kecelakaan Malaysia Airlines MH17 yang dihajar rudal antipesawat. Kawasan yang sempit tersebut juga mengindikasikan bahwa Herky jatuh dalam kecepatan yang relatif rendah. Berdasarkan puing mesin-mesinnya, TNI AU juga melansir bahwa Herky mungkin mengalami mati mesin di sayap sebelah kanan. Sehingga pesawat pun perlahan menikung ke kanan dan mulai kehilangan ketinggian. Ini nampaknya yang mendasari pilot meminta izin untuk return-to-base. Antena radio Joy FM dianggap memperparah situasi saat Herky bermasalah itu memapasnya, karena dianggap menyebabkan Herky bermasalah itu kehilangan keseimbangannya di udara hingga mempercepat kejatuhannya. Meski di sisi lain terbuka juga kemungkinan bahwa pilot dan kru Herky mencoba mengarahkan pesawat naas itu ke sini karena di sebelah timur kompleks ruko tersebut terdapat lahan kosong yang luas. Bila kemungkinan ini yang terjadi, nampaknya pilot menyadari pesawaat naas itu sulit untuk kembali ke landas pacu sehingga ia berusaha untuk mendarat darurat di lahan apapun yang tersedia. Sekaligus mengurangi seminimal mungkin potensi korban di darat, sebuah harapan yang tak terjadi.

Dengan adanya dugaan kerusakan mesin, nampaknya musibah Hercules C-130 di Medan mirip dengan musibah di Condet (propinsi DKI Jakarta) pada 5 Oktober 1991 TU silam. Selain kemiripan dalam hal korban jiwa (Condet: 135 orang, Medan: untuk sementara 130 orang), jatuhnya Hercules C-130 dengan nomor ekor A-1324 di Condet pun diawali oleh kerusakan mesin. Sesaat setelah mengudara dari landas pacu Lanuma Halim Perdanakusuma ke arah barat daya, mesin di sayap kiri rusak. Pesawat pun menikung ke kiri dan kehilangan ketinggian. Setelah lewat di dekat SMP 49 Jakarta dan nyaris memapas pucuk-pucuk pohon, Herky jatuh ke kompleks balai latihan kerja (BLK) khusus las di Condet.

Gambar 5. Perkiraan lintasan Hercules C-10 A-124 yang jatuh di Condet, Jakarta Timur (propinsi DKI Jakarta) pada 5 Oktober 1991 TU. Salah satu faktor yang membuat pesawat naas pengangkut pasukan yang baru saja usai mengikuti peringatan HUT TNI (dulu ABRI) itu jatuh adalah kerusakan mesin sebelah kiri. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis peta Google Earth.

Gambar 5. Perkiraan lintasan Hercules C-10 A-124 yang jatuh di Condet, Jakarta Timur (propinsi DKI Jakarta) pada 5 Oktober 1991 TU. Salah satu faktor yang membuat pesawat naas pengangkut pasukan yang baru saja usai mengikuti peringatan HUT TNI (dulu ABRI) itu jatuh adalah kerusakan mesin sebelah kiri. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis peta Google Earth.

Kinerja PPKT atau tim sejenisnya diharapkan mampu untuk menjawab faktor-faktor yang berkontribusi dalam musibah Hercules di Medan. Mengingat kecelakaan pesawat terbang, baik di lingkup sipil maupun militer, tak pernah disebabkan oleh faktor tunggal. selalu ada beragam faktor yang berbelit dan berkoalisi hingga akhirnya berujung petaka. PPKPT atau tim sejenis diharapkan juga mampu menguak adakah relasi antara usia pesawat dengan potensi kecelakaan. Sebab dalam inventori TNI AU saat ini masih terdapat 8 Herky yang usianya setara dengan Herky yang jatuh di Medan. Ke-8 Hercules C-130B tersebut saat ini dikandangkan (grounded) hingga kelak PPKPT atau tim sejenisnya telah mengambil kesimpulan final akan musibah Hercules C-130 di Medan.

Referensi :

Defense Studies. 2014. Beberapa Fakta C-130 Hercules TNI AU. Publikasi 21 Februari 2014, diakses 3 Juli 2015.

Ramelan. 2012. Yang Tersisa dari Musibah Sukhoi. RamalanIntelejen.Net, publikasi 12 Mei 2012, diakses 3 Juli 2015.

Ramadhan: Narasi Detik Kabisat di akhir Juni

Rabu, 1 Juli 2015 Tarikh Umum (TU) pagi. Mari perhatikan laman jam atom di dunia maya. Misalnya yang dikelola NIST (National Institute of Standards and Technology) dan USNO (United States Naval Observatory) dari Amerika Serikat di sini. Jangan lupa sesuaikan zona waktunya, bagi Indonesia ada tiga yakni WIB (Waktu Indonesia bagian Barat) yang setara UTC + 7, WITA (Waktu Indonesia bagian Tengah) yang setara UTC + 8 dan WIT (Waktu Indonesia bagian Timur) yang setara UTC + 9. Atau bisa juga melongok laman jam atom Indonesia yang dikelola BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) di sini.

Perhatikan baik-baik terutama saat jelang pukul 07:00 WIB pagi. Akan muncul tampilan aneh, dimana setelah pukul 06:59:59 WIB (07:59:59 WITA atau 08:59:59 WIT) maka akan disusul dengan pukul 06:59:60 WIB (07:59:60 WITA atau 08:59:60 WIT). Setelah itu barulah berlanjut dengan pukul 07:00:00 WIB (08:00:00 WITA atau 09:00:00 WIT). Keanehan ini hanya akan terjadi pada hari itu saja. Dan di hari itu pula, sehari semalam akan terdiri dari 86.401 detik. Bukan 86.400 detik seperti hari-hari sebelum ataupun sesudahnya. Aneh? Ya, inilah fenomena yang disebut sebagai detik kabisat atau leap second. Fenomena yang hari-hari ini sedang (mencoba) membikin heboh jagat.

Gambar 1. Bagaimana detik kabisat akan terjadi pada Rabu 1 Juli 2015 TU. Dalam ilustrasi ini untuk wilayah waktu Indonesia bagian Barat (WIB), dimana detik kabisat akan ditambahkan sebelum pukul 07:00:00 WIB. Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 1. Bagaimana detik kabisat akan terjadi pada Rabu 1 Juli 2015 TU. Dalam ilustrasi ini untuk wilayah waktu Indonesia bagian Barat (WIB), dimana detik kabisat akan ditambahkan sebelum pukul 07:00:00 WIB. Sumber: Sudibyo, 2015.

Bujur Utama

Ada detik kabisat, ada pula tahun kabisat. Kabisat secara harfiah bermakna ‘panjang’ atau ‘tambahan.’ Sehingga tahun kabisat adalah tahun yang lebih panjang (dibandingkan normalnya). Terminologi tahun kabisat tentu lebih familier di telinga kita. Di bangku sekolah kita belajar bahwa untuk kalender Tarikh Umum (kalender Masehi atau Gregorian) yang berbasis penanggalan Matahari (solar), tahun kabisat adalah tahun yang jumlahnya harinya 366 hari. Tahun kabisat tersebut yang terjadi setiap 4 tahun sekali pada angka tahun yang habis dibagi 4. Kecuali bagi tahun abad (yakni tahun-tahun yang dua angka terakhirnya adalah nol dan nol), yang hanya terjadi saat angka tahun tersebut habis dibagi 400. Bagi kalender Hijriyyah yang berbasis penanggalan Bulan (lunar), tahun kabisat adalah tahun yang berumur 355 hari (normalnya 354 hari). Dan bagi kalender bangsa Cina yang berbasis penanggalan Bulan-Matahari (lunisolar), tahun kabisatnya adalah saat dalam setahun terdapat 13 bulan kalender (normalnya 12 bulan kalender).

Sebaliknya istilah detik kabisat jauh kurang populer. Apalagi ia baru diperkenalkan pada empat dasawarsa silam, tepatnya pada 1972 TU. Detik kabisat secara harfiah bermaka detik tambahan (detik yang ditambahkan). Sehingga hari itu akan sedetik lebih lama ketimbang hari yang normal. Mengapa sedetik lebih lama? Adakah konsekuensinya?

Detik kabisat memang baru berlaku dalam empat dasawarsa terakhir. Namun akarnya menjulur hingga ke lebih seabad silam. Tepatnya ke tahun 1884 TU. Inilah masa tatkala dunia sedang bersemangat untuk bergerak lebih cepat. Transportasi jarak jauh telah menjadi kebutuhan dengan bertulangpunggungkan pada armada kapal bermesin. Di darat, jaringan rel kereta api mulai bertumbuh antar negara menyeberangi benua. Jaringan komunikasi global pun mulai lahir meski dalam wujudnya yang paling sederhana: telegraf. Sehingga informasi dari suatu tempat bisa cepat tersalurkan ke penjuru dunia. Kala Gunung Krakatau di Selat Sunda (Indonesia) meletus sangat dahsyat pada 27-29 Agustus 1883 TU sebagai Letusan Krakatau 1883, informasinya tiba di London (Inggris) hanya dalam beberapa jam kemudian. Berbeda halnya dengan Letusan Tambora 1815 pada 68 tahun sebelumnya, yang butuh waktu berminggu-minggu untuk tiba informasinya di tanah Eropa.

Berbagai masalah terkait sistem waktu pun mulai dirasakan pada saat itu. Ya, penggunaan kalender Tarikh Umum (yang semula lebih merupakan kalender religius) mulai meluas dengan tetap mengacu pada aturan-aturan yang dibakukan dalam reformasi Gregorian pada 1582 TU. Problema muncul seiring berkembangnya penjelajahan samudera hingga mengelilingi dunia. Kala kapal-kapal pengeliling dunia kembali ke pelabuhan tempat mereka bertolak sebelumnya, awaknya mendapati bahwa hari dan tanggal yang mereka perhitungkan selama pelayaran keliling dunia selalu berselisih sehari dibandingkan hari dan tanggal di pelabuhan. Pada aras yang sama, setiap negara yang memiliki armada kapal jarak jauh menggunakan garis bujur acuan sendiri-sendiri. Maka tak jarang dua kapal dari dua negara berbeda yang sedang singgah di pelabuhan yang sama memiliki koordinat geografis yang sangat berbeda bagi pelabuhan tersebut. Problema yang mirip juga dijumpai dalam transportasi kereta api. Kereta api menghubungkan banyak kota, yang masing-masing memiliki waktu lokalnya sendiri-sendiri.

Muncul kebutuhan untuk menggabungkan segenap waktu lokal tersebut dalam satu kesatuan. Waktu lokal terkait dengan garis-garis bujur. Sementara tak ada metode obyektif untuk menetapkan garis-garis bujur Bumi, sebagaimana halnya penetapan garis-garis lintang yang dapat dilakukan secara eksak dengan pengamatan kedudukan benda-benda langit. Maka penetapan garis-garis bujur Bumi beserta segenap implikasinya hanya bisa dilakukan atas dasar kesepakatan antar manusia belaka.

Gambar 2. Halaman utara kompleks Royal Observatory of Greenwich, London (Inggris). Garis meridian Greenwich nampak divisualisasikan dengan lempengan baja di tanah. Sementara seberkas sinar laser hijau (panjang gelombang 5.20 Angstrom) disorotkan tepat di atasnya, berimpit dengan meridian Greenwich (atas). Berkas laser tersebut dapat dilihat hingga sejauh 58 kilometer, bila cuaca cerah. Berkas laser yang disorotkan ke utara tepat lewat di atas Lapangan Meridian di dekat stasiun Stradford. Sebuah monumen penanda garis meridian Greenwich didirikan di sini (bawah). Sumber: The Greenwich Meridian, diakses 29 Juni 2015 TU.

Gambar 2. Halaman utara kompleks Royal Observatory of Greenwich, London (Inggris). Garis meridian Greenwich nampak divisualisasikan dengan lempengan baja di tanah. Sementara seberkas sinar laser hijau (panjang gelombang 5.20 Angstrom) disorotkan tepat di atasnya, berimpit dengan meridian Greenwich (atas). Berkas laser tersebut dapat dilihat hingga sejauh 58 kilometer, bila cuaca cerah. Berkas laser yang disorotkan ke utara tepat lewat di atas Lapangan Meridian di dekat stasiun Stradford. Sebuah monumen penanda garis meridian Greenwich didirikan di sini (bawah). Sumber: The Greenwich Meridian, diakses 29 Juni 2015 TU.

Itulah yang melandasi terselenggaranya rangkaian pertemuan internasional terkait. Diawali dengan Konferensi Geografi Internasional 1871 di Antwerp (Belgia). Dalam konferensi yang ketiga, yang dilaksanakan di Venesia (Italia) pada 1881 TU, penetapan garis bujur nol atau garis bujur utama (meridian utama) yang universal dan penyatuan waktu standar disepakati sebagai sebuah kebutuhan mutlak. Konferensi Geodesi Internasional ketujuh yang diselenggarakan di Roma (Italia) pada Oktober 1883 TU membahas detail teknisnya terkait masalah tersebut lebih lanjut dan menelurkan butir-butir pembahasan diplomatik bagi pertemuan selanjutnya. Puncaknya adalah Konferensi Meridian Internasional 1884 yang diselenggarakan di Washington (Amerika Serikat) pada Oktober 1884 TU. Konferensi pemuncak itu dihadiri oleh 41 diplomat dari 26 negara yang merepresentasikan dunia masa itu. Dunia Islam diwakili oleh imperium Turki Utsmani, satu-satunya negara Islam yang dianggap representatif saat itu setelah ambruknya imperium Mughal (India). Sementara dinasti Qajar (Iran) mungkin tidak dianggap mewakili kawasan.

Konferensi tersebut menyepakati tujuh resolusi. Diantaranya resolusi mengenai garis bujur nol atau garis bujur utama tunggal untuk semua negara di dunia. Garis bujur nol tunggal itu ditetapkan (atas dasar voting) sebagai garis bujur yang melintasi Royal Observatory of Greenwich, London (Inggris). Dari garis ini dibentuk 180 garis bujur ke timur dan 180 garis bujur ke barat. Juga resolusi tentang definisi hari universal, yang dimulai tepat tengah malam sebagai pukul 00:00 dan diakhiri tepat tengah malam berikutnya sebagai pukul 24:00. Hari universal berpatokan pada hari Matahari rata-rata (mean solar day). Satu hari didefinisikan berumur 24 jam dengan 1 jam berumur 60 menit dan 1 menit berumur 60 detik. Sehingga dalam sehari terdapat 86.400 detik. Entitas waktu universal pun terbentuk, saat itu disebut GMT (Greenwich Mean Time). Sinkronisasinya dilakukan dengan memanfaatkan jaringan telegraf.

Detik

Dengan kesepakatan dalam perjanjian internasional tersebut, maka kalender Tarikh Umum telah selangkah lebih maju. Bila saudaranya seperti kalender Hijriyyah masih berkutat pada perdebatan pergantian bulan kalender, bahkan hingga kini, maka kalender Tarikh Umum sudah menjadi baku. Aturan-aturan baku itu terkait jenis tahun (kabisat atau biasa), jumlah bulan kalender, jumlah hari (baik dalam tahun kabisat maupun biasa), jumlah jam dalam sehari (serta turunannya) dan posisi garis batas penanggalan internasional (international date line atau IDL)-nya. Kini mereka tinggal berkonsentrasi dalam hal elemen terdasar dari kalender tersebut, yakni satuan detik. Namun, disinilah problema kembali muncul. Yang sekali lagi menunjukkan tiada kreasi manusia yang sempurna, termasuk dalam hal kalender.

Dasar dari kalender Tarikh Umum adalah periode tropis Matahari, yakni selang waktu yang dibutuhkan Matahari untuk bergerak semu tahunan dari titik tropis pertama ke titik tropis pertama berikutnya yang berurutan. Titik tropis adalah titik potong antara garis ekuator langit dengan garis ekliptika, atau lebih dikenal sebagai titik Aries. Periode tropis itu mengandung elemen hari, jam, menit dan detik. Sementara hari sendiri didefinisikan sebagai selang waktu di antara dua situasi transit meridian Matahari (istiwa’) yang berurutan, yang sedikit berbeda dan dipengaruhi oleh periode rotasi Bumi.

Lewat perkembangan radas astronomi dan pengukuran yang lebih teliti, di penghujung abad ke-19 dan awal abad ke-20 TU ketahuan bahwa periode rotasi Bumi (dalam orde detik) sesungguhnya tidak tetap. Ia bervariasi secara irregular. Bahkan dalam jangka panjang, periode rotasi Bumi cenderung kian melambat. Faktor penyebabnya beragam, mulai dari ulah manusia akibat pembangunan bendungan-bendungan raksasa yang menciptakan danau-danau buatan berskala besar hingga yang paling dominan adalah kian menjauhnya Bulan dari Bumi. Pengukuran laser khususnya berbasis cermin retroreflektor yang ditempatkan para astronot di Bulan mengesahkan bahwa Bulan memang terus menjauhi Bumi, saat ini dengan kelajuan 3,8 cm per tahun. Fenomena kuncian gravitasi membuat kian menjauhnya Bulan diimbangi dengan kian melambatnya rotasi Bumi. Untuk setiap abadnya, hari Matahari rata-rata mengalami perlambatan hingga 2,3 milidetik.

Gambar 3. Jajaran teleskop radio Smithsonian Submilimeter Array di kawasan puncak Gunung Mauna Kea, Hawaii (Amerika Serikat). Lewat jajaran teleskop radio semacam inilah dengan teknik VLBI, astronomi modern mengukur variasi rotasi Bumi setiap harinya dan waktu astronomik dengan bertumpu pada sinyal-sinyal gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari sumber kuat di luar galaksi Bima Sakti kita (quasar). Sumber: Darian, 2010.

Gambar 3. Jajaran teleskop radio Smithsonian Submilimeter Array di kawasan puncak Gunung Mauna Kea, Hawaii (Amerika Serikat). Lewat jajaran teleskop radio semacam inilah dengan teknik VLBI, astronomi modern mengukur variasi rotasi Bumi setiap harinya dan waktu astronomik dengan bertumpu pada sinyal-sinyal gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari sumber kuat di luar galaksi Bima Sakti kita (quasar). Sumber: Darian, 2010.

Dengan pengetahuan itu maka pengukuran kedudukan benda-benda langit untuk menentukan rotasi Bumi dan detik standar pun digelar. Awalnya sebatas pada posisi Bulan, Matahari dan planet-planet seperti dipelopori Andre Danjon (1929 TU). Kini pemantauan rotasi Bumi dan detik standar dilaksanakan dengan radas-radas jauh lebih kompleks dan di luar dugaan publik. Misalnya menggunakan sejumlah teleskop radio untuk memantau sinyal-sinyal elektromagnetik yang dipancarkan quasar di luar galaksi Bima Sakti kita dengan menggunakan teknik VLBI (Very Long Baseline Interferometry) secara rutin. Atau menggunakan teleskop yang dilengkapi pembangkit laser untuk dibidikkan ke titik-titik di Bulan dimana cermin-cermin retroreflektor berada, juga secara rutin. Dengan semua upaya ini, yang dilakukan di bawah koordinasi IERS (International Earth Rotation and Reference System Service), maka pada galibnya kalender Tarikh Umum tetaplah merupakan kalender yang bertulangpunggungkan pada observasi (rukyat). Observasi dilaksanakan sebagai bagian dari penjagaan-waktu (time-keeping). Bukan sebagai kalender yang hanya diperhitungkan di atas kertas (hisab), meski aturan-aturan dalam kalender ini cenderung membuat kita terjeblos berkesimpulan demikian.

Gambar 4. Satu dari lima cermin retroreflektor yang ditempatkan manusia di Bulan. Di sini dipasang oleh para astronot Apollo 11. Teleskop-teleskop khusus di Bumi akan menembakkan berkas laser ke cermin ini hingga dipantulkan balik ke lokasi teleskop tersebut berada, guna mengukur jarak Bumi-Bulan tepat saat ini. Lewat cara inilah astronomi modern mengukur variasi rotasi Bumi dan waktu astronomik setiap harinya. Sumber: NASA, 1969.

Gambar 4. Satu dari lima cermin retroreflektor yang ditempatkan manusia di Bulan. Di sini dipasang oleh para astronot Apollo 11. Teleskop-teleskop khusus di Bumi akan menembakkan berkas laser ke cermin ini hingga dipantulkan balik ke lokasi teleskop tersebut berada, guna mengukur jarak Bumi-Bulan tepat saat ini. Lewat cara inilah astronomi modern mengukur variasi rotasi Bumi dan waktu astronomik setiap harinya. Sumber: NASA, 1969.

Semua kemajuan itu mendorong lahirnya entitas waktu universal astronomik (UT1) untuk menggantikan entitas GMT. Karena jumlah detik dalam setiap tahun Tarikh Umum selalu berbeda-beda (meski perbedaannya sejatinya relatif sedikit), maka detik standar pun mengacu hanya pada satu tahun tertentu. Sepanjang tahun 1900 TU jumlah detiknya adalah 31.556.925,9747 detik. Sehingga sejak 1956 TU, 1 detik standar didefinisikan sebagai :

grafik_wktu-astronomikSelain berdasar observasi astronomi, detik standar juga dicoba untuk dihampiri dengan cara lain. Pada pertengahan abad ke-20 TU mulai giat dilakukan upaya perangsangan (stimulasi) atom-atom dengan sumber energi eksternal, meski aspek teoritisnya telah digulirkan Albert Einstein sejak 1918 TU. Perangsangan ini bertujuan untuk menghasilkan emisi foton nan berlimpah dengan masing-masing foton berada pada energi yang sama persis sehingga merambat pada panjang gelombang yang persis sama. Inilah yang melahirkan laser (light amplification by stimulated emission of radiation) dan maser (microwave amplification by stimulated emission of radiation). Baik laser maupun maser sesungguhnya bersaudara dekat. Perbedaannya, laser memancarkan foton-foton seragam dalam spektrum cahaya tampak, sementara maser dalam spektrum gelombang mikro.

Terciptanya maser memungkinkan untuk merangsang atom-atom tertentu agar beresonansi. Sehingga atom-atom tersebut akan melepaskan foton dengan energi tertentu lewat proses transisi sangat halus (hyperfine). Dengan basis inilah jam atom pun lahir dan memiliki presisi yang sangat tinggi. Jam atom pertama yang berbasis maser amonia dibangun oleh NBT (National Bureau of Standards) di Amerika Serikat pada 1949 TU. Namun jam atom yang sepenuhnya beroperasi mulai muncul pada 1955 TU, yang berbasis maser isotop Cesium-133. Jam atom Cesium tersebut dibangun di NPL (National Physical Laboratory) di Inggris. Jam atom begitu presisi sehingga bila dua jam atom identik dijalankan secara bersama-sama, mereka baru akan memiliki selisih 1 detik antara satu dengan lainnya setelah beroperasi selama 30 juta tahun penuh.

Astronomi segera melihat peluang untuk menerapkan jam atom dengan tingkat presisinya ke dalam detik standar. Memperbandingkan kinerja jam atom Cesium dengan pengamatan Bulan selama tiga tahun penuh sejak 1955 TU, maka Markowitz dkk (1958 TU) memperlihatkan bahwa 1 detik standar yang diderivasikan dari observasi astronomi identik dengan 9.192.631.770 ± 20 siklus resonan isotop Cesium-133. Upaya ini sangat menyita perhatian. Sebab dari sisi kepraktisan, isotop Cesium-13 dapat dicari dan dirangsang di berbagai tempat dimanapun di paras Bumi dengan mudah. Sehingga pada Konferensi Umum tentang Berat dan Pengukuran 1967/1968 disepakati 1 detik standar didefinisikan sebagai :

grafik_wktu-atomik

Kesulitan dan Masa Depan

Presisi yang didemonstrasikan jam atom, khususnya jam atom Cesium, segera menarik perhatian dunia. Kini tak kurang dari 50 laboratorium nasional di sejumlah negara yang telah mengoperasikannya. Jumlah keseluruhan jam atom yang beroperasi di duni pada saat ini telah melebihi 400 buah. Hasil pembacaan masing-masing jam atom yang kemudian dirata-ratakan membentuk sebuah entitas waktu tersendiri yang disebut waktu universal atomik atau TAI (Temps Atomique International). Maka pada suatu masa sempat ada dua entitas waktu, yakni waktu atomik dan waktu astronomik. Untuk mengatasi dualisme tersebut diperkenalkanlah sebuah entitas tunggal, yakni waktu universal terkoordinasi atau UTC (universal time coordinated) yang mulai berjalan sejak 1960 TU. Waktu universal terkoordinasi bertopang di atas waktu atomik, namun disinkronkan dengan waktu astronomik. Sinkronisasi inilah yang menghasilkan terminologi baru yang dinamakan detik kabisat.

Gambar 5. Contoh jam atom Cesium-133, beroperasi semenjak 1975 TU, yang ditempatkan di Observatorium La Silla (Chile) dan dikelola oleh ESO (European Southern Observatory). Operasional jam-jam atom di segenap penjuru membentuk entitas waktu sendiri yang disebut waktu atomik. Sumber: ESO, 2013.

Gambar 5. Contoh jam atom Cesium-133, beroperasi semenjak 1975 TU, yang ditempatkan di Observatorium La Silla (Chile) dan dikelola oleh ESO (European Southern Observatory). Operasional jam-jam atom di segenap penjuru membentuk entitas waktu sendiri yang disebut waktu atomik. Sumber: ESO, 2013.

Detik kabisat mulai diimplementasikan pada 1972 TU. Pelaksanaannya didelegasikan pada BIH (Bureau International de l’Heure) yang berkedudukan di Observatorium Paris (Perancis). Detik kabisat ditambahkan hanya pada tanggal 30 Juni atau 31 Desember dalam suatu tahun dan berlaku hanya setelah pukul 23:59:59 UTC. Zona waktu yang lain menyesuaikan diri dengan UTC seperti halnya penyesuaiannya dengan GMT. Maka bagi Indonesia, detik kabisat hanya bisa terjadi pada 1 Juli atau 1 Januari setelah pukul 06:59:59 WIB (07:59:59 WITA atau 08:59:59 WIB). Detik kabisat akan ditambahkan bilamana selisih antara waktu atomik dengan waktu astronomik menghampiri nilai 0,6 detik. Sebab konsep detik kabisat bertujuan agar kedua entitas waktu tersebut tidak memiliki selisih melebihi 0,9 detik.

Sejak 1972 hingga 2012 TU telah ditambahkan 24 detik kabisat. Pola penambahannya acak (tidak beraturan). Pada dekade 1970-an, detik kabisat ditambahkan setiap tahun (hingga 1979 TU). Kecuali pada 1972 TU, yang ditambahkan dua kali setahun. Sehingga dalam dekade itu secara akumulatif terjadi 9 detik kabisat. Pada dekade 1980-an, jumlah akumulatifnya menyusut menjadi 6 detik kabisat. Di dekade ini pula BIH dibubarkan dan pelaksanaan penambahan detik kabisat diserahkan kepada IERS semenjak 1 Januari 1988 TU. Pada dekade 1990-an terdapat penambahan 7 detik kabisat. Dan angka jumlah paling sedikit terjadi di dekade 2000-an, yakni hanya 2 detik kabisat.

Pada awalnya detik kabisat lebih merupakan isu bagi segelintir orang, khususnya para penjaga-waktu. Masalah belum muncul, apalagi bagi publik. Tetapi setelah munculnya revolusi teknologi informasi yang melahirkan internet dengan segala pernak-perniknya, detik kabisat mulai menjadi masalah dan menimbulkan beberapa kesulitan. Dunia maya yang dibentuk internet memungkinkan komputer saling berkomunikasi dengan patokan waktu atomik. Namun beberapa pengembang perangkat lunak nampaknya lupa atau malah tidak mengetahui bahwa dalam sistem waktu saat ini terdapat konsep detik kabisat. Akibatnya tatkala detik kabisat terjadi, perangkat lunak tersebut pun macet (crash). Maka terjadilah leap second bug.

Leap second bug ini sangat menonjol tatkala detik kabisat terakhir terjadi pada 2012 TU lalu. Kemacetan dialami oleh Reddit (Apache Cassandra), Mozilla (Hadoop) dan sejumlah platform Linux. Laman-laman populer seperti LinkedIn, Forsquare, Amazon dan Yelp juga mengalami crash. Perangkat lunak yang macet juga dialami maskapai Qantas Airways (Australia). Detik kabisat membuat perangkat lunak Amadeus, yang berfungsi untuk memonitor penerbangan dan reservasi Qantas, terganggu. 50 penerbangan Qantas terpaksa ditunda sementara ratusan calon penumpang terlantar di sejumlah bandara di segenap penjuru Australia. Selain itu juga banyak perangkat lunak yang ditanamkan dalam radas penerima GPS model lama yang juga macet. Meski detik kabisat hanyalah menambahkan 1 detik saja, namun kemacetan akibat terganggunya perangkat lunak tersebut berlangsung antara beberapa puluh menit hingga berjam-jam kemudian. Publik pun ikut dibikin repot.

Gambar 6. Calon penumpang Qantas Airways yang terlantar berjam-jam di bandara Sydney (Australia) pada 1 Juli 2012 TU seiring kekacauan leap second bug akibat detik kabisat. Sumber: Daily Telegraph, diakses 29 Juni 2015 TU.

Gambar 6. Calon penumpang Qantas Airways yang terlantar berjam-jam di bandara Sydney (Australia) pada 1 Juli 2012 TU seiring kekacauan leap second bug akibat detik kabisat. Sumber: Daily Telegraph, diakses 29 Juni 2015 TU.

Leap second bug ini sejatinya analog dengan leap year bug, kekacauan komputasi akibat tahun kabisat. Saat tahun kabisat terjadi pada 2012 TU lalu, misalnya, sejumlah perangkat lunak pun macet pada tanggal 29 Februari 2012 TU. Raksasa teknologi informasi sekelas Microsoft pun mengalaminya. Misalnya Azure, cloud computing Microsoft, yang macet hingga 8 jam lamanya. Juga sejumlah program akuntansi, yang selain tak bisa bekerja pada saat itu, juga kesulitan memroses data orang-orang yang lahir di tanggal 29 Februari. Telah muncul usulan untuk menghentikan (abolisi) praktik tahun kabisat agar leap year bug tak lagi terjadi. Namun usulan ini tak mendapat respons, salah satunya karena juga takkan mengatasi masalah eksistensi tahun kabisat di masa silam.

Layaknya leap year bug, juga telah ada usulan bagi masa depan detik kabisat. Yakni dengan menghentikannya agar potensi masalah seperti leap second bug dapat dieliminasi sepenuhnya. Usulan ini mulai diapungkan dalam lingkup ITU (International Telecommunication Union) pada 2005 TU silam dan mendapatkan pembahasan serius. Diharapkan dalam tujuh tahun kemudian keputusan dihentikan atau tidaknya detik kabisat telah dapat diambil. Namun pada Januari 2012 TU lalu ITU memutuskan untuk menunda pengambilan keputusan tentang nasib detik kabisat hingga tahun ini. Keputusan tersebut baru akan dibicarakan dalam Konferensi Radio Komunikasi Sedunia 2015 yang bakal diselenggarakan pada 2-27 November 2015 TU di Jenewa (Swiss). Sejauh ini Perancis, Italia, Jepang, Meksiko dan Amerika Serikat berdiri di kubu yang menyetujui penghapusan detik kabisat. Sebaliknya Canada, China, Jerman dan Inggris berada di kubu yang menentang. Sementara kubu yang ketiga, yang saat ini beranggotakan Nigeria, Russia dan Turki, menyerukan untuk melakukan penelitian lebih lanjut dalam segala aspeknya sebelum mengambil keputusan.

Jadi bagaimana detik kabisat 2015 ini? Akankah ia (kembali) menimbulkan leap second bug dengan potensi kerugian hingga milyaran rupiah di segenap penjuru dunia? Apakah nasibnya akan berakhir di tahun ini? Kita tunggu.

Bahan acuan :

The Greenwich Meridian. 2015. Where East Meets West. 

Jacob 2012. Leap Second Crashes Qantas and Leaves Passengers Stranded. The Daily Telegraph, July 2 2012

Sinabung dan Gunung Berapi yang Tumbuh di Tata Surya Kita

Gunung Sinabung kian menjadi-jadi saja. Selama 66 jam berturut-turut semenjak Selasa 23 Juni 2015 Tarikh Umum (TU) pukul 00:00 WIB tak kurang 22 awan panas dikibarkannya secara beruntun. Seluruhnya meluncur ke arah kaki sektor timur-tenggara vulkan yang lasak ini. Bersamanya dihembuskan pula debu vulkanik pekat ke udara, ciri khas letusan eksplosif semi vulkanian. Semua hempasan awan panas ini tak menelan korban, seiring telah dievakuasinya penduduk yang tinggal di desa-desa di kaki gunung sektor selatan dan tenggara pasca penetapan status Awas (Level IV) beberapa waktu lalu. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral RI telah menetapkan kawasan terlarang bagi aktivitas manusia. Meliputi sektor selatan hingga radius mendatar 7 kilometer dari puncak, sektor tenggara (radius mendatar 5 kilometer dari puncak) dan sektor lain yang tersisa (hingga radius mendatar 3 kilometer dari puncak). Radius kawasan terlarang memang lebih besar ke sektor selatan dan tenggara, mengingat kesinilah selama ini hempasan awan panas dan lava pijar Gunung Sinabung melanda. Hal itu akibat titik tumbuhnya kubah lava berada di bukaan kawah yang mengarah ke selatan-tenggara.

Gambar 1. Pemandangan menakjubkan, sekaligus mengerikan, saat Gunung Sinabung meluncurkan salah satu awan panas gugurannya ke arah lereng sektor tenggara dalam salah satu letusannya. Nampak jelas material awan panas yang berat dan bersuhu tinggi bergumpal-gumpal menuruni lereng. Tepat diatasnya debu vulkanik pekat mengepul ke atas membentuk awan debu vulkanik hingga ketinggian tertentu. Diabadikan oleh fotografer Hendi Syarifuddin pada 9 Februari 2015 TU dari arah kaki Sinabung sektor timur laut. Sumber: Syarifuddin, 2015 dalam Geomagz, Maret 2015.

Gambar 1. Pemandangan menakjubkan, sekaligus mengerikan, saat Gunung Sinabung meluncurkan salah satu awan panas gugurannya ke arah lereng sektor tenggara dalam salah satu letusannya. Nampak jelas material awan panas yang berat dan bersuhu tinggi bergumpal-gumpal menuruni lereng. Tepat diatasnya debu vulkanik pekat mengepul ke atas membentuk awan debu vulkanik hingga ketinggian tertentu. Diabadikan oleh fotografer Hendi Syarifuddin pada 9 Februari 2015 TU dari arah kaki Sinabung sektor timur laut. Sumber: Syarifuddin, 2015 dalam Geomagz, Maret 2015.

Sampai saat ini jangkauan maksimum hempasan awan panas Sinabung sudah mencapai radius mendatar 4,5 kilometer dari puncak, yang terjadi pada Senin (22 Juni 2015 TU) dan Kamis (25 Juni 2015 TU) kemarin. Dengan tingkat ekstrusi magma yang tetap tinggi sementara endapan awan panas telah ‘melicinkan’ lereng gunung sektor selatan dan tenggara, maka ke depan muncul potensi kian jauhnya jangkauan hempasan awan panas Sinabung. Harus digarisbawahi bahwa volume kubah lava Sinabung hingga saat relatif tak menyusut, masih tetap bertahan di sekitar 3 juta meter kubik lava. Sebab besarnya jumlah magma yang diekstrusikan ke puncak Sinabung, yang mencapai sekitar 100.000 meter kubik per hari, diimbangi oleh gugurnya bagian-bagian kubah lava tersebut. Tiap guguran itulah yang menerbitkan awan panas.

Gambar 2. Estimasi kawasan terlarang Gunung Sinabung semenjak dinyatakan berstatus Awas (Level IV) per 2 Juni 2015 TU. Nampak sektor selatan dan sektor tenggara lebih jauh ketimbang sektor-sektor lainnya. Angka-angka 3, 5 dan 7 masing-masing menunjukkan jarak mendatar sebesar 3, 5 dan 7 kilometer dari puncak. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis Google Maps dan data PVMBG.

Gambar 2. Estimasi kawasan terlarang Gunung Sinabung semenjak dinyatakan berstatus Awas (Level IV) per 2 Juni 2015 TU. Nampak sektor selatan dan sektor tenggara lebih jauh ketimbang sektor-sektor lainnya. Angka-angka 3, 5 dan 7 masing-masing menunjukkan jarak mendatar sebesar 3, 5 dan 7 kilometer dari puncak. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis Google Maps dan data PVMBG.

Bahang

Hingga saat ini aktivitas Gunung Sinabung masih sangat tinggi. Ia masih akan terus membuat sebagian Indonesia berdebar karenanya. Bagi sejumlah orang, letusan Sinabung kali ini tergolong berdurasi lama karena nyaris tanpa henti semenjak 15 September 2013 TU. Meski jika menganalisis dinamika gunung-gemunung berapi Indonesia, sejatinya Gunung Sinabung bukanlah satu-satunya vulkan dengan letusan terpanjang. Masih ada Gunung Semeru (propinsi Jawa Timur), yang telah meletus tanpa henti semenjak 1967 TU dan sejak itu berstatus Waspada (Level II). Hanya saja letusan Semeru tergolong letusan bertipe strombolian yang terjadi setiap beberapa belas menit sekali. Letusan strombolian di Gunung Semeru selalu merupakan letusan kecil, menyemburkan sedikit material vulkanik dan terjadi karena saluran magmanya yang sudah terbuka tanpa penghalang berarti. Letusan yang kecil membuat Gunung Semeru tak berkesempatan untuk meluncurkan awan panasnya. Ini bertolak-belakang dengan Gunung Sinabung, dengan tipe letusan semi vulkanian-nya, sehingga kerap eksplosif sebagai imbas dari saluran magmanya yang (diduga) belum sepenuhnya terbuka.

Gambar 3. Tiga lokasi sumber gempa akbar di pulau Sumatra sepanjang kurun 2005-2007 TU yang diduga berhubungan dengan aktifnya kembali Gunung Sinabung. Garis titik-titik di dalam sumber gempa menunjukkan besarnya pergeseran (slip) setempat. Misalnya "10" menunjukkan pergeseran sebesar 10 meter. Sumber: Lupi & Miller, 2014.

Gambar 3. Tiga lokasi sumber gempa akbar di pulau Sumatra sepanjang kurun 2005-2007 TU yang diduga berhubungan dengan aktifnya kembali Gunung Sinabung. Garis titik-titik di dalam sumber gempa menunjukkan besarnya pergeseran (slip) setempat. Misalnya “10” menunjukkan pergeseran sebesar 10 meter. Sumber: Lupi & Miller, 2014.

Sebuah studi terkini (Lupi & Miller, 2014) memperlihatkan kemungkinan adanya hubungan antara aktifnya kembali Gunung Sinabung, setelah sekitar 1.200 tahun terlelap, dengan dekade teror gempa Sumatra. Lebih jelasnya, Gunung Sinabung mungkin aktif kembali sebagai imbas dari gempa akbar Simeulue-Nias 28 Maret 2005 (Mw 8,7) yang disusul gempa akbar berganda Mentawai-Enggano 12 September 2007 (Mw 7,9 dan Mw 8,4). Rentetan gempa akbar tersebut yang disusul dengan sejumlah gempa darat di berbagai titik dalam sistem patahan besar Sumatra menyebabkan tegasan (stress) yang selama ini menekan dan menyungkup dapur dapur magma Sinabung menjadi melemah. Pelemahan tersebut memungkinkan magma bermigrasi ke atas melewati retakan-retakan baru yang terbentuk hingga akhirnya meluap dari puncak. Inilah yang menghasilkan Letusan Sinabung 2013 semenjak hampir dua tahun silam hingga kini.

Gunung Sinabung hanyalah salah satu dari sekian banyak gunung berapi aktif di Bumi yang sedang memuntahkan magmanya saat ini. Di tata surya kita, vulkanisme tidaklah eksklusif di Bumi saja. Letusan gunung berapi yang memuntahkan berbelas kilometer kubik lava dan hampir sedahsyat Letusan Krakatau 1883 juga biasa dijumpai di Io, salah satu satelit Jupiter. Bahkan belakangan jejak letusan gunung berapi yang memuntahkan magma panas juga terdeteksi pada salah satu lembah retakan besar di Venus, benda langit tetangga terdekat dengan Bumi kita. Mengapa gunung-gemunung berapi dapat bertumbuh pada berbagai benda langit dalam tata surya kita?

Gambar 4. Lembah retakan Ganiki Chasma dengan empat titik (Obyek A hingga Obyek D) yang diduga merupakan gunung-gemunung berapi aktif di Venus. Sumber: Shaligyn dkk, 2015.

Tuangkan air panas ke dalam gelas di meja. Seduhlah minuman kesukaan, baik kopi ataupun teh. Lalu tempelkan tangan anda ke gelas tersebut. Panas? Sudah pasti. Telapak tangan bahkan mungkin terasa seperti terbakar. Namun tunggulah barang 15 atau 20 menit kemudian, lalu tempelkan lagi tangan anda. Panas? Mungkin belum bisa disebut dingin, namun yang jelas tingkat kepanasannya sudah jauh berkurang. Kemana panasnya menghilang? Ilmu pengetahuan memiliki jawaban sederhananya. Bahang (kalor) dari air dalam gelas dipindahkan ke lingkungannya, baik ke meja maupun ke udara sekitar. Bahang dipindahkan baik lewat proses konduksi (antara gelas dan meja) atau konveksi (antara gelas dan udara sekitar). Saat keseimbangan telah tercapai, air dalam gelas pun mendingin.

Vulkanisme dalam tata surya pun mengikuti langkah serupa transfer bahang dari air dalam gelas. Ya, vulkanisme sejatinya hanyalah salah satu bentuk pelepasan bahang dari sebuah benda langit dalam upayanya untuk mendingin. Sumber bahang bisa berasal dari internal (inti dan/atau selubung) maupun eksternal. Bahang disalurkan ke permukaan (kerak) lewat proses konduksi dan/atau konveksi. Dari kerak, bahang selanjutnya diemisikan ke angkasa lewat proses radiasi sebagai gelombang elektromagnetik dengan rentangan spektrum tertentu.

Panas dan Dingin

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 memproduksi magma, sebagai material yang suhunya jauh lebih tinggi dibanding suhu lingkungan di permukaan/kerak. Pergerakan magma dari lapisan yang lebih dalam hingga dimuntahkan ke paras sebuah benda langit merupakan salah satu penyaluran bahang. Berdasarkan suhu magmanya maka secara umum terdapat pada saat ini tata surya kita mengenal dua jenis vulkanisme. Yakni vulkanisme panas (hot volcanism) dan vulkanisme dingin (cryovolcanism). Vulkanisme panas menghasilkan magma bersuhu antara 800 hingga 1.200° Celcius alias sepanas batu cair. Sifat magmanya cair/encer hingga kental. Magmanya didominasi senyawa silikat dan logam alkali/alkali tanah. Ia juga disertai dengan gas-gas vulkanik seperti sulfurdioksida (gas belerang), karbondioksida dan uap air. Vulkanisme panas yang aktif pada saat ini bisa dijumpai di Bumi, Io dan Venus.

Sebaliknya vulkanisme dingin menghasilkan magma bersuhu rendah, yakni di sekitar titik beku air di Bumi (0° Celcius) atau lebih besar lagi. Sifat magmanya sangat cair dan didominasi uap air atau gas nitrogen bercampur dengan senyawa-senyawa sederhana seperti metana dan amonia. Bagi kita, sifat ini mungkin terasa aneh, karena uap air dapat dijumpai dimana-mana di Bumi kita. Namun jangan salah, vulkanisme dingin terjadi di benda langit yang suhu rata-rata parasnya demikian dingin membekukan, jauh di bawah titik beku air. Sehingga eksistensi uap air di sana sudah tergolong ‘sangat panas’ untuk ukuran setempat.

Vulkanisme dingin yang aktif saat ini dapat dijumpai di Triton (salah satu satelit alami Neptunus) dan Enceladus (salah satu satelit alami Saturnus). Vulkanisme dingin di Triton teramati (untuk pertama dan juga terakhir kalinya hingga saat ini) pada 1989 TU silam saat wahana penjelajah takberawak Voyager 2 melintas di dekat planet Neptunus. Voyager 2 mendeteksi sejumlah titik semburan mirip geyser yang memuntahkan material didominasi gas nitrogen dengan volume setara produk Letusan Kelud 2014. Sementara vulkanisme dingin Enceladus terdeteksi oleh wahana Cassini (mengorbit Saturnus sejak 2004 TU hingga kini) pada 2005 TU. Seperti halnya Voyager 2, Cassini pun mendeteksi semburan mirip geyser. Dia menyeruak dari jajaran lembah retakan di dekat kutub selatan Enceladus.

Gambar 6. Enceladus dalam fase sabit dan semburan material vulkanisme dingin produk letusan gunung berapi aktif di dekat kutub selatannya, seperti diabadikan wahana Cassini pada 2005. Sumber: NASA. 2005.

Gambar 6. Enceladus dalam fase sabit dan semburan material vulkanisme dingin produk letusan gunung berapi aktif di dekat kutub selatannya, seperti diabadikan wahana Cassini pada 2005. Sumber: NASA. 2005.

Sumber bahang bagi benda-benda langit yang menjadi arena bagi vulkanisme aktif masa kini di tata surya berbeda-beda. Bagi Bumi, Io, Venus dan Enceladus, sumbernya bersifat internal. Bahang di inti dan selubung Bumi merupakan berasal dari sisa pembentukan Bumi 4,5 milyar tahun silam (10 %) dan peluruhan radioaktif radioisotop berumur sangat panjang seperti Uranium-238, Thorium-232 dan Kalium-40 (90 %). Dua sumber itu menghasilkan daya tak kurang dari 47.000 Gigawatt. Hampir seluruhnya mewujud sebagai aliran panas permukaan (heatflow) dan hanya kurang dari 1 % yang berkontribusi dalam seluruh aktivitas tektonik dan vulkanik di Bumi. Venus pun mungkin memiliki sumber bahang yang mirip, mengingat dimensi planet tersebut hampir sama dengan Bumi kita. Hanya saja seberapa besar energi yang dihasilkan dan bagaimana proporsi antara bahang primordial sisa pembentukan Venus dengan peluruhan radioaktif masih belum diketahui.

Sebaliknya sumber bahang di Io sangat berbeda. Meski tetap bersifat internal, namun bahang di Io dibangkitkan oleh gaya tidal (gaya pasang surut gravitasi) seiring interaksinya dengan planet Jupiter dan dua satelit alamiah lainnya yakni Europa dan Ganymede. Ketiga satelit alamiah tersebut mengorbit Jupiter demikian rupa (Io pada orbit terdalam dan Ganymede di orbit terluar) sehingga terjadi resonansi orbital. Sebagai satelit alamiah yang paling dekat ke Jupiter, Io menderita efek terkuat resonansi sehingga mengalami gaya tidal paling kuat. Friksi di dalam struktur Io pun terjadi secara berkelanjutan dan memproduksi bahang cukup besar untuk menggerakkan aktivitas vulkanismenya. Pemanasan tidal di Io menghasilkan daya antara 60 hingga 160 Gigawatt. Beda lagi dengan Enceladus. Pengukuran Cassini memperlihatkan Enceladus melepaskan bahang berdaya 4,7 Gigawatt. Seperti halnya Io, Enceladus pun diyakini menderita gaya tidal oleh interaksinya dengan planet Saturnus. Namun gaya tidal tersebut diperhitungkan hanya menghasilkan seperlima dari total daya yang dilepaskan Enceladus. Sehingga terdapat sumber bahang lain yang hingga kini masih belum diketahui apa bentuknya.

Gambar 7. Panorama kawasan di dekat kutub selatan Triton, diabadikan oleh wahana Voyager pada 1989 TU. Nampak goresan-goresan kehitaman dengan ketebalan beragam, menunjukkan jejak-jejak letusan gunung berapi di Triton sebagai ekspresi dari vulkanisme dinginnya yang unik. Sumber: NASA, 1989.

Gambar 7. Panorama kawasan di dekat kutub selatan Triton, diabadikan oleh wahana Voyager pada 1989 TU. Nampak goresan-goresan kehitaman dengan ketebalan beragam, menunjukkan jejak-jejak letusan gunung berapi di Triton sebagai ekspresi dari vulkanisme dinginnya yang unik. Sumber: NASA, 1989.

Situasi yang sangat berbeda dijumpai di Triton. Sumber bahangnya bersifat eksternal, yakni dari pemanasan Matahari. Triton memang berlokasi demikian jauh dari Matahari kita, yakni sejarak 4,5 milyar kilometer, sehingga lingkungannya demikian dingin membekukan. Suhu rata-rata di parasnya hanyalah minus 236° Celcius, membuat senyawa seperti karbondioksida, metana, karbonmonoksida dan nitrogen membeku sepenuhnya. Namun kombinasi antara penyinaran Matahari dengan komposisi paras Triton memungkinkan terbentuknya vulkanisme dingin. Saat Matahari menyinari paras Triton khususnya pada deposit bekuan nitrogen yang bersifat transparan, panas Matahari terjebak dalam bekuan tersebut. Sehingga lama-kelamaan membuatnya memanas. Ini mirip dengan efek rumah kaca di Bumi kita (dan juga Venus), namun terjadi pada medium padat. Sehingga disebut sebagai ‘efek rumah kaca padat.’ Bila suhunya telah minimum 4° Celcius lebih tinggi dibanding lingkungan sekitar, gas nitrogen yang terbentuk telah bertekanan cukup besar untuk membuat retakan yang menjebol permukaan dan selanjutnya menyembur hingga setinggi 8 kilometer mirip air mancur yang bertahan hingga setahun kemudian. Dengan sumber bahang dari pemanasan Matahari, maka segenap vulkan di Triton terkonsentrasi di hemisfer selatan. Tepatnya di antara garis lintang 50° hingga 57°.

Referensi :

Lupi & Miller. 2014. Short-lived Tectonic Switch Mechanism for Long-term Pulses of Volcanic Activity after Mega-thrust Earthquakes. Solid Earth, 5 (2014), pp. 13-24.

Soderblom dkk. 1990. Triton’s Geyser-like Plumes, Discovery and Basic Characterization. Science, vol 250 (13 October 1990), pp. 410-415.

Wittiri. 2015. Asap Sinabung Terus Membumbung. Majalah Geomagz, vol. 5 no. 1 Maret 2015, hal 8-9.

Debu Vulkanik Berhembus di Venus

Gunung Sinabung terus meraung. Memasuki separuh pertama tahun 2015 Tarikh Umum (TU) solah tingkah gunung berapi aktif yang berdiri di atas dataran Karo, propinsi Sumatra Utara, itu kian menjadi-jadi saja. Meski telah meletus hampir dua tahun lamanya, terhitung sejak Sinabung menyemburkan debu vulkanik pekatnya ke kegelapan udara Minggu dinihari 15 September 2013 TU, namun tak ada tanda-tanda Sinabung hendak beristirahat kembali. Sebaliknya letusan demi letusan yang mewujud dalam bentuk tumbuh dan gugurnya kubah lava terus terjadi secara berulang-ulang. Setiap guguran kubah lavanya memproduksi hempasan awan panas yang berkibar ke arah selatan dan tenggara. Dengan aktivitas yang tetap tinggi dan bahkan cenderung meningkat akhir-akhir ini, maka setelah lebih dari setahun berstatus Siaga (Level III) terhitung sejak 8 April 2014 TU, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) yang berkedudukan di bawah Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral RI memutuskan untuk menaikkan kembali status Gunung Sinabung ke level tertinggi. Yakni Awas (Level IV), semenjak 2 Juni 2015 TU. Peningkatan ini menjadikan Gunung Sinabung sebagai satu-satunya gunung berapi berstatus Awas (Level IV) di seantero Indonesia pada saat ini (hingga Juni 2015 TU).

Gambar 1.  Puncak Gunung Sinabung dengan dinamika kubah lavanya dalam selang waktu seminggu, diabadikan dari lokasi yang berbeda di kaki selatan. Pada 3 Juni 2015 TU, kubah lava Sinabung masih cukup buncit (kiri), namun pada 10 Juni 2015 TU sebagian diantaranya telah gugur (kanan). Sumber: Beidar Sinabung, 2015; Sadrach Peranginangin, 2015.

Gambar 1.
Puncak Gunung Sinabung dengan dinamika kubah lavanya dalam selang waktu seminggu, diabadikan dari lokasi yang berbeda di kaki selatan. Pada 3 Juni 2015 TU, kubah lava Sinabung masih cukup buncit (kiri), namun pada 10 Juni 2015 TU sebagian diantaranya telah gugur (kanan). Sumber: Beidar Sinabung, 2015; Sadrach Peranginangin, 2015.

Seakan hendak menyambut peningkatan statusnya, Gunung Sinabung terus membengkakkan volume kubah lavanya dengan penambahan rata-rata 100.000 meter kubik lava segar setiap harinya. Pada akhirnya kubah lava yang telah demikian membuncit pun mulai kehilangan stabilitasnya. Pada 13 Juni 2015 TU, sebagian mulai gugur dan memproduksi 10 kejadian awan panas relatif besar yang menghempas ke selatan dan tenggara hingga sejauh maksimum 3 kilometer. Bersamanya membumbung pula debu vulkanik setinggi 2 kilometer ke udara. Hujan debu sempat mengguyur hingga sejauh kota Medan. Letusan ini memaksa sekitar 200 jiwa warga Desa Sukanalu mengungsi. Secara keseluruhan Gunung Sinabung telah ‘memaksa’ 2.785 orang mengungsi. Masing-masing adalah penduduk Desa Guru Kinayan, Tiga Pancur, Pintu Besi, Berastepu dan Sukanalu. Disamping itu juga masih ada 6.179 orang yang tinggal di hunian sementara (huntara) semenjak Juni 2014 TU. Mereka adalah penduduk Desa Sukameriah, Bekerah, Simacem, Kuta Tunggal, Berastepu dan Gamber.

Gambar 2.  Salah satu dari 10 awan panas yang diluncurkan Gunung Sinabung pada 13 Juni 2015 TU. Ia berkibar ke arah selatan-tenggara hingga sejauh 3 kilometer dan membumbungkan debu vulkanik hingga setinggi 2 kilometer. Sumber: Sadrach Peranginangin, 2015.

Gambar 2.
Salah satu dari 10 awan panas yang diluncurkan Gunung Sinabung pada 13 Juni 2015 TU. Ia berkibar ke arah selatan-tenggara hingga sejauh 3 kilometer dan membumbungkan debu vulkanik hingga setinggi 2 kilometer. Sumber: Sadrach Peranginangin, 2015.

Selain membuat secara keseluruhan 8.964 orang tergusur dari tanah tumpah darahnya masing-masing yang terletak kaki selatan dan tenggara gunung, hingga akhir 2014 TU letusan Sinabung juga telah menyebabkan kerugian sangat besar. Yakni sekitar Rp 1.490 milyar. Harus dicatat bahwa angka kerugian ini belum termasuk potensi kerugian yang masih membayang seiring eksistensi sekitar 3 juta meter kubik material vulkanik lepas di sekujur tubuh Gunung Sinabung. Hujan deras mampu mengubah material vulkanik yang terakumulasi di sejumlah bagian lereng itu menjadi banjir lahar hujan. Seperti diketahui, lahar hujan memiliki daya rusak yang tak kalah ganas dibanding awan panas.

Venus

Selagi Indonesia terus diharu-birukan Gunung Sinabung dengan letusannya yang tak kunjung usai, gunung berapi aktif lainnya juga sedang mengguncang jagat astronomi saat ini. Gunung berapi aktif yang meletus itu berlokasi di dunia lain, di bagian lain tata surya kita. Yakni di Venus, planet tetangga terdekat ke Bumi. Gunung berapi Venus tersebut diduga meletus pada Juni 2008 TU atau tujuh tahun silam. Namun fakta terkait letusannya baru terkuak saat ini. Sekaligus membuktikan bahwa planet tetangga yang terlihat cantik namun sesungguhnya panas membara itu pun aktif secara geologis, layaknya Bumi.

Bagi umat manusia, Venus adalah bintang kejora. Ia kerap terlihat berbinar sangat terang di atas kaki langit barat kala senja selepas Matahari terbenam. Kerap juga ia terlihat di kala fajar di atas kaki langit timur sebelum Matahari terbit. Venus mendapatkan namanya yang megah mengingat ia adalah benda langit terterang ketiga setelah Matahari dan Bulan purnama. Bercahaya sangat terang dengan warna putih layaknya salju nan sejuk, Venus terlihat cantik dan indah dipandang. Sehingga aura feminin pun dilekatkan umat manusia padanya semenjak awal peradaban. Persepsi yang bertahan sangat lama ini sejatinya sangat bertolak belakang dengan realitas. Ya, Venus menjadi salah satu obyek yang mengesahkan adagium don’t judge a book by it cover (jangan menilai sebuah buku hanya berdasarkan sampulnya).

Gambar 3.  Permukaan Venus, diproyeksikan dalam globe, berdasarkan citra radar wahana antariksa takberawak Magellan. Tanda panah menunjukkan kawasan Alta Regio. Sumber: NASA, 1994.

Gambar 3.
Permukaan Venus, diproyeksikan dalam globe, berdasarkan citra radar wahana antariksa takberawak Magellan. Tanda panah menunjukkan kawasan Alta Regio. Sumber: NASA, 1994.

Penjelajahan antariksa ke Venus semenjak paruh kedua abad ke-20 TU membuktikan bahwa warna putih nan sejuk Venus hanyalah selimut bagi suasana menggidikkan yang terselubunginya. Ya, Venus ternyata adalah salah satu tempat terhoror dalam tata surya kita. Planet yang diameternya hanya 650 kilometer lebih kecil ketimbang Bumi ternyata adalah planet terpanas dalam tata surya, dengen temperatur permukaan rata-rata 462° Celcius. Atmosfernya pun demikian berat, dengan tekanan udara di permukaannya 92 kali lipat tekanan atmosfer Bumi kita. Udara yang berat itu hampir sepenuhnya berisikan gas karbondioksida, dengan komposisi hingga 96,5 %. Sisanya adalah campuran gas-gas nitrogen, sulfurdioksida, argon, uap air, karbon monoksida, helium dan neon. Hampir 80 % permukaan planet nan ganas ini merupakan bentanglahan yang dibentuk oleh bekuan lava Venus. Namun yang mengejutkan, tak satupun aliran lava Venus terkini yang pernah dijumpai wahana-wahana antariksa takberawak yang pernah dikirim ke sana. Hingga Juni 2015 TU ini.

Ganiki Chasma

Eugene Shalygin sedang mengompilasi citra-citra kanal inframerah yang diproduksi radas kamera VMC (Venus Monitoring Camera) dari wahana antariksa takberawak Venus Express saat matanya bersirobok hal tak biasa. Rutinitas yang dikerjakan astronom Jerman dan timnya itu merupakan bagian dari kolaborasi internasional untuk menciptakan peta emisi termal permukaan Venus. Agar bisa menembusi atmosfer Venus nan tebal itu, mereka harus memanfaatkan radas kamera yang bekerja pada sepktrum sinar inframerah. Dan Venus Express memang mengangkut kamera semacam itu. Diorbitkan badan antariksa gabungan negara-negara Eropa (ESA) ke Venus pada 9 November 2005 TU silam dari kosmodrom Baikonur, semula Venus Express hanya dirancang untuk bekerja selama 2 tahun saja. Faktanya, ia sanggup bertugas hingga lebih dari 9 tahun kemudian, hingga sinyal terakhir darinya diterima stasiun bumi ESA per 18 Januari 2015 TU sebelum Venus Express menjatuhkan diri ke permukaan Venus seiring habisnya bahan bakarnya.

Gambar 4. Lembah retakan besar Ganiki Chasma di kawasan Alta Regio, Venus. Diabadikan dengan citra radar Magellan. Sumber: NASA, 1994.

Gambar 4.
Lembah retakan besar Ganiki Chasma di kawasan Alta Regio, Venus. Diabadikan dengan citra radar Magellan. Sumber: NASA, 1994.

Hal takbiasa yang dijumpai Shalygin berada di kawasan Alta Regio, tepatnya di Ganiki Chasma. Citra radar wahana takberawak Magellan milik NASA (Amerika Serikat), yang mengorbit Venus antara 1989 hingga 1994 TU, memperlihatkan Ganiki Chasma adalah lembah retakan besar mirip Laut Merah di Bumi. Di Bumi kita, lembah retakan besar merupakan produk peregangan kerak bumi setempat seiring membumbungnya magma dari lapisan selubung mengikuti arus konveksi. Bumbungan magma nantinya akan mendorong kerak bumi sebelah menyebelah jalur yang meregang tersebut ke arah saling berlawanan sebagai dua lempeng tektonik terpisah. Proses ini akan memperlebar dimensi lembah retakan secara perlahan-lahan hingga kelak akan cukup luas dan dibanjiri air laut sebagai samudera baru. Inilah yang sedang terjadi di Laut Merah semenjak 30 juta tahun terakhir. Membumbungnya magma juga bisa meluapkannya ke sejumlah titik di dalam regangan, hingga membentuk gunung-gemunung berapi unik yang mirip tameng sebagai produk pendinginan lava sangat encer/cair. Gunung Erta Ale (Ethiopia) dengan danau lavanya adalah salah satu dari gunung unik yang sejalur dengan lembah retakan Laut Merah.

Gambar 5. Dinamika pancaran panas di Obyek A dalam pantauan kamera VMC Venus Express antara Juni hingga Oktober 2008 TU. Obyek A adalah salah titik yang diduga merupakan gunung berapi di dalam lembah retakan Ganiki Chasma. Sumber: Shalygin dkk, 2015.

Gambar 5.
Dinamika pancaran panas di Obyek A dalam pantauan kamera VMC Venus Express antara Juni hingga Oktober 2008 TU. Obyek A adalah salah titik yang diduga merupakan gunung berapi di dalam lembah retakan Ganiki Chasma. Sumber: Shalygin dkk, 2015.

Pada peta emisi termal permukaan Venus yang sedang dikerjakannya, Shalygin mendapati sejumlah titik dalam Ganiki Chasma nampak lebih panas. Namun hanya dalam beberapa hari kemudian temperaturnya telah mendingin kembali. Naik turunnya temperatur tersebut nampak jelas misalnya dalam citra 22 Juni dan 24 Juni 2008 TU bagi titik yang disebut Shalygin sebagai Obyek A. Tutupan awan di atas Ganiki Chasma saat Venus Express mencitra kawasan ini membuat Obyek A terlihat cukup lebar, dengan diameter sekitar 100 kilometer. Namun Shalygin dan timnya percaya ukuran Obyek A sejatinya cukup kecil, berkisar 1 kilometer persegi. Pada puncaknya, Obyek A melepaskan material bersuhu hingga 830° Celcius. Suhu setinggi ini mirip dengan suhu lava segar yang baru saja dimuntahkan gunung berapi daratan (andesitik) di Bumi. Obyek A hanyalah salah satu titik saja di antara empat titik yang dideteksi Shalygin dan timnya. Tiga lainnya masing-masing adalah Obyek B, Obyek C dan Obyek D.

Gambar 6. Keempat titik yang diduga gunung berapi aktif dalam lembah retakan Ganiki Chasma. Masing-masing Obyek A, Obyek B, Obyek C dan Obyek D. Sumber: Shalygin dkk, 2015.

Gambar 6.
Keempat titik yang diduga gunung berapi aktif dalam lembah retakan Ganiki Chasma. Masing-masing Obyek A, Obyek B, Obyek C dan Obyek D. Sumber: Shalygin dkk, 2015.

Selain deteksi titik-titik bersuhu tinggi yang mungkin merupakan ekspresi luapan lava Venus, Shalygin dan timnya juga mendapati perubahan signifikan dalam atmosfer Venus. Sepanjang 1985 hingga 1995 TU konsentrasi gas sulfurdioksida di atmosfer Venus bervariasi di antara 50 hingga 100 bpm (bagian per milyar) volume, berdasarkan pengukuran dengan Pioneer Venus dan wahana antariksa takberawak generasi berikutnya. Namun pengukuran sejenis oleh Venus Express menunjukkan lonjakan kadar sulfurdioksida yang cukup signifikan pada 2007-2008 TU hingga hampir 400 bpm. Membutuhkan waktu antara 3 hingga 4 tahun kemudian agar kadar sulfurdioksida di atmosfer Venus meluruh hingga menyentuh kembali angka 50 bpm. Di Bumi, lonjakan kadar gas sejenis di atmosfer selalu berhubungan dengan aktivitas vulkanisme dalam rupa letusan gunung berapi.

Jadi, apakah ada gunung berapi aktif di Venus? Apakah gunung berapi tersebut pernah/sedang meletus? Jawabannya masih mungkin. Kemungkinan eksistensi gunung berapi aktif di venus akan mendatangkan banyak pertanyaan lebih lanjut. Misalnya, bagaimana gunung berapi itu mendapatkan pasokan magmanya? Bagaimana kadar keenceran lava segar yang dimuntahkannya? Dan apakah gunung api aktif di Venus merupakan produk vulkanisme yang berkaitan dengan sistem lempeng tektonik layaknya di Bumi?

Gambar 7.  Gunung berapi Erta Ale (Ethiopia). Puncaknya berelevasi 613 meter dpl dan berbentuk rupa kaldera lonjong berukuran 700 x 1.600 meter yang terdiri dari dua kawah dan masing-masing memiliki danau lava. Danau lava selatan (kanan) masih terus aktif hingga kini. Gunung Erta Ale adalah gunung berapi yang berdiri di atas lembah retakan besar terusan Laut Merah. Ada kemungkinan gunung-gunung berapi di Ganiki Chasma di Venus bersifat seperti Gunung Erta Ale. Sumber: Global Volcanism Program, 2015.

Gambar 7.
Gunung berapi Erta Ale (Ethiopia). Puncaknya berelevasi 613 meter dpl dan berbentuk rupa kaldera lonjong berukuran 700 x 1.600 meter yang terdiri dari dua kawah dan masing-masing memiliki danau lava. Danau lava selatan (kanan) masih terus aktif hingga kini. Gunung Erta Ale adalah gunung berapi yang berdiri di atas lembah retakan besar terusan Laut Merah. Ada kemungkinan gunung-gunung berapi di Ganiki Chasma di Venus bersifat seperti Gunung Erta Ale. Sumber: Global Volcanism Program, 2015.

Yang jelas, jika keempat titik di dalam Ganiki Chasma benar-benar merupakan gunung berapi aktif, Venus akan berdiri bersama Bumi dan Io dalam jajaran benda langit anggota tata surya kita yang mengalami peristiwa vulkanisme panas. Yakni jenis vulkanisme yang menyemburkan material vulkanik bersuhu sangat tinggi hingga mampu melelehkan batu.

Referensi :

Shalygin dkk. 2015. Active volcanism on Venus in the Ganiki Chasma rift zone. Geophysical Research Letter, June 17th 2015.

Global Volcanism Program. 2015. Erta Ale. Smithsonian Institution.

Menyongsong Gerhana Bulan Total 4 April 2015

Sebuah peristiwa langit populer akan segera datang menjelang pada Sabtu 4 April 2015 Tarikh Umum (TU) besok. Peristiwa tersebut adalah Gerhana Bulan Total 4 April 2015. Dalam peristiwa itu tiga benda langit dalam tata surya kita yakni Matahari, Bumi dan Bulan akan terletak dalam satu garis lurus bila ditinjau dari ketiga sumbu koordinat (sumbu X, sumbu Y dan sumbu Z) dengan Bumi berada di tengah-tengah. Astronomi menyebut kesejajaran ini sebagai syzygy. Tentu, Bulan yang dimaksud di sini adalah Bulan yang sebenar-benarnya Bulan. Bukan asteroid Cruithne yang kerap disangka sebagai Bulan seolah-olah (meski sesungguhnya bukan) ataupun Bulan sementara (satelit alamiah tangkapan sementara).

Karena Bumi berada di tengah-tengah secara proporsional, ia menghalangi pancaran cahaya Matahari yang seharusnya jatuh ke permukaan sisi dekat Bulan yang normalnya menghasilkan Bulan purnama. Halangan itu menciptakan dua jenis bayangan, yakni bayangan tambahan/samar (penumbra) dan bayangan inti (umbra). Saat gerakan Bulan membuatnya memasuki zona bayangan samar, maka fase penumbra pun terjadi. Fase ini ditandai dengan sedikit berkurangnya cahaya Matahari yang jatuh ke Bulan sehingga Bulan akan sedikit meredup, di atas kertas. Dalam praktiknya amat sulit untuk bisa mendeteksi sedikit meredupnya Bulan pada saat fase penumbra secara kasat mata, kecuali jika kita dibantu dengan instrumen perekam yang memadai. Selanjutnya saat gerakan Bulan membawanya kian jauh hingga memasuki zona bayangan inti, maka fase umbra terjadilah. Dalam fase umbra, jumlah cahaya Matahari yang mengenai permukaan Bulan berkurang cukup signifikan. Sehingga Bulan yang seharusnya sedang bulat bundar penuh dalam fase purnamanya secara berangsur-angsur akan menggelap sebagian hingga menjadi seperti Bulan sabit. Dalam puncak fase umbra dimungkinkan Bulan akan benar-benar kehilangan hampir seluruh cahaya Matahari yang harusnya mengenainya akibat terblokir cakram Bumi. Situasi tersebut dinamakan fase totalitas.

Gambar 2. Linimasa yang memperlihatkan fase-fase gerhana dalam peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk zona Waktu Indonesia bagian Barat (WIB). Untuk zona waktu yang lain menyesuaikan. Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 2. Linimasa yang memperlihatkan fase-fase gerhana dalam peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk zona Waktu Indonesia bagian Barat (WIB). Untuk zona waktu yang lain menyesuaikan. Sumber: Sudibyo, 2015.

Berdasarkan sejauh apa fase penumbra dan umbra dilalui, maka ada tiga macam Gerhana Bulan. Gerhana yang pertama adalah yang terpopuler, yakni Gerhana Bulan Total (GBT). Dalam gerhana ini Bulan akan mengalami tiga fase gerhana, yakni fase penumbra, umbra dan totalitas. Selanjutnya yang kedua adalah gerhana yang tak kalah populernya, yakni Gerhana Bulan Sebagian (GBS). Dalam gerhana ini Bulan akan mengalami dua fase gerhana saja, yakni fase penumbra dan umbra. Dan yang ketiga adalah yang paling tidak populer dan kerap diabaikan, yakni Gerhana Bulan Penumbral (GBP). Karena pada gerhana ini Bulan hanya akan mengalami satu fase gerhana saja, yakni fase penumbra. Tanpa didukung oleh alat bantu optik memadai dan serangkaian perhitungan awal jauh hari sebelumnya, sangat sulit bagi mata kita untuk dapat mendeteksi terjadinya sebuah peristiwa Gerhana Bulan Penumbral.

Fase

Gerhana Bulan apa yang akan terjadi dalam suatu waktu sangat bergantung dengan bagaimana konfigurasi posisi astronomis Bulan saat itu. Dan pada Sabtu 4 April 2015 TU itu konfigurasinya menghasilkan Gerhana Bulan Total. Perhitungan berbasis persamaan-persamaan Jean Meeus memperlihatkan Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini akan diawali pada pukul 16:02 WIB, saat Bulan mulai memasuki fase penumbra awal yang ditandai dengan terjadinya kontak awal penumbra (P1). Selanjutnya Bulan terus bergerak hingga kemudian mulai memasuki fase umbra awal. Fase ini ditandai dengan terjadinya kontak awal umbra (U1) pada pukul 17:16 WIB, yakni kala tepi barat cakram Bulan tepat mulai bersentuhan dengan umbra. Semenjak saat itulah Gerhana Bulan tersebut mulai bisa disaksikan secara kasat mata. Secara berangsur-angsur cakram Bulan menggelap dan memerah mulai dari sisi barat hingga akhirnya mencapai fase totalitas.

Gambar 2. Linimasa yang memperlihatkan fase-fase gerhana dalam peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk zona Waktu Indonesia bagian Barat (WIB). Untuk zona waktu yang lain menyesuaikan. Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 2. Linimasa yang memperlihatkan fase-fase gerhana dalam peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk zona Waktu Indonesia bagian Barat (WIB). Untuk zona waktu yang lain menyesuaikan. Sumber: Sudibyo, 2015.

Persamaan-persamaan Jean Meeus gagal memperhitungkan seberapa lama fase totalitas Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini. Sehingga saya pun beralih ke persamaan-persamaan yang lebih kompleks, seperti misalnya dari ELP (Ephemerides Lunairre Parisienne) 2000-85. Tak seperti peristiwa Gerhana Bulan sebelumnya, kali ini fase totalitas berlangsung cukup singkat. Yakni kurang dari 5 menit, atau tepatnya hanya 4 menit 43 detik. Fase totalitas dimulai pada pukul 18:58 WIB ditandai dengan kontak awal totalitas (U2). Berselang beberapa saat kemudian gerhana memasuki puncaknya, yang terjadi pada pukul 19:01 WIB. Selanjutnya Bulan meninggalkan fase totalitas pada pukul 19:02:30 WIB yang bertepatan dengan kontak akhir totalitas (U3).

Selepas fase totalitas, Bulan kembali mengembara dalam umbra. Namun kali ini dalam fase umbra akhir, dengan bagian barat cakram Bulan secara berangsur-angsur mulai lebih terang. Fase umbra akhir selesai pada pukul 20:44 WIB saat umbra tepat mulai meninggalkan tepi timur cakram Bulan sebagai kontak akhir umbra (U4) pada pukul 20:44 WIB. Selepasnya Bulan terus bergerak mengarungi fase penumbra akhir, meski secara kasatmata sulit untuk mengindra apakah masih berstatus Gerhana Bulan, karena Bulan sudah muncul sebagai cakram bulat bercahaya khas purnama. Gerhana Bulan ini sejatinya baru berakhir pada pukul 21:58 WIB saat kontak akhir penumbra (P4) terjadi, yang ditandai dengan tepat menghilangnya penumbra dari tepi timur cakram Bulan. Secara keseluruhan Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini memiliki durasi 5 jam 56 menit, dengan durasi gerhana yang kasatmata (fase umbra) adalah 3 jam 28 menit.

Gambar 3. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk lingkup global. Perhatikan bahwa hanya di wilayah A dan B (baik B1 maupun B2) saja Gerhana Bulan ini bisa dilihat, sepanjang langit tak berawan. Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 3. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk lingkup global. Perhatikan bahwa hanya di wilayah A dan B (baik B1 maupun B2) saja Gerhana Bulan ini bisa dilihat, sepanjang langit tak berawan. Sumber: Sudibyo, 2015.

Dalam lingkup global Gerhana Bulan Total 4 April 2015 hanya dapat disaksikan di segenap Australia, sebagian besar Asia (Asia timur, tengah, selatan dan tenggara) serta sebagian besar Amerika (utara dan selatan). Hanya Eropa, Afrika dan Asia barat (Timur Tengah) saja yang tak tercakup ke dalam wilayah Gerhana Bulan ini. Namun wilayah yang dapat menyaksikan gerhana secara penuh dalam setiap fasenya (tanpa terganggu aktivitas terbit ataupun terbenamnya Bulan) hanyalah sebagian besar Alaska, Russia bagian timur, sebagian Jepang, sebagian besar Australia dan sebagian besar pulau Irian.

Gambar 4. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk Indonesia. Garis P1 adalah garis yang menghubungkan titik-titik dimana kontak awal penumbra terjadi tepat pada saat Bulan terbit. Sementara garis U1 menghubungkan titik-titik yang mengalami kontak awal umbra tepat pada saat Bulan terbit. Seluruh Indonesia mampu menyaksikan peristiwa Gerhana Bulan ini, sepanjang langit tak berawan. Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 4. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk Indonesia. Garis P1 adalah garis yang menghubungkan titik-titik dimana kontak awal penumbra terjadi tepat pada saat Bulan terbit. Sementara garis U1 menghubungkan titik-titik yang mengalami kontak awal umbra tepat pada saat Bulan terbit. Seluruh Indonesia mampu menyaksikan peristiwa Gerhana Bulan ini, sepanjang langit tak berawan. Sumber: Sudibyo, 2015.

Dalam lingkup Indonesia, seluruh wilayah di negeri ini tercakup ke dalam wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini, meski berbeda-beda dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Gerhana secara utuh, yakni dari fase penumbra awal hingga fase penumbra akhir, hanya bisa disaksikan dari propinsi Papua. Sementara di propinsi-propinsi lainnya tidaklah demikian, akibat Bulan belum terbit kala gerhana dimulai. Segenap pulau Sulawesi, Kepulauan Maluku, Kepulauan Nusa Tenggara (minus propinsi Bali) dan propinsi Irian Jaya Barat serta sebagian kecil propinsi Kalimantan Timur serta sebagian propinsi Kalimantan Utara berada di sebelah barat garis P1 namun di sisi timur garis U1. Sehingga di kawasan ini Gerhana Bulan dapat dinikmati mulai dari fase penumbra awal yang terpotong terbitnya Bulan hingga fase penumbra akhir. Sisanya terletak di sisi barat garis U4, yang mencakup segenap pulau Sumatra, Jawa hampir seluruh pulau Kalimantan dan propinsi Bali. Di sini Gerhana Bulan hanya dapat dinikmati mulai dari fase umbra awal yang sudah terpotong terbitnya Bulan hingga fase penumbra akhir saja.

Shalat Gerhana dan Observasi

Dengan demikian Gerhana Bulan Total ini terjadi di kala Matahari sedang dalam proses terbenam (Bulan sedang dalam proses terbit) bagi sebagian besar Indonesia. Dengan kata lain, Bulan terbit sudah dalam keadaan gerhana bagi sebagian besar Indonesia. Sebagai implikasinya maka durasi-tampak gerhana, yakni selang waktu antara terbitnya Bulan hingga kontak akhir penumbra, pun menjadi berbeda-beda antara satu lokasi dengan lokasi lainnya. Di sisi timur garis P1 durasi-tampak gerhana adalah sama dengan durasi gerhana, yakni 5 jam 56 menit. Namun kian ke barat dari garis P1, durasi-tampaknya kian menurun. Durasi-tampak terkecil terjadi di ujung terbarat Indonesia, yakni di Banda Aceh (propinsi Aceh). Yaitu hanya sebesar 3 jam 14 menit saja.

Gambar 5. Peta durasi-tampak Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk Indonesia. Gerhana Bulan ini sebenarnya memiliki durasi 5 jam 56 menit, terhitung dari kontak awal hingga kontak akhir penumbra. Namun dengan Bulan dalam proses terbit di Indoensia saat gerhana terjadi, maka durasi-tampak gerhana terhitung dari terbitnya Bulan hingga kontak akhir penumbra menjadi berbeda-beda dari satu lokasi ke lokasi lain. Garis-garis dalam peta ini menghubungkan titik-titik yang memiliki durasi-tampak yang sama. Angka 5j 30m bermakna "durasi-tampak 5 jam 30 menit." Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 5. Peta durasi-tampak Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk Indonesia. Gerhana Bulan ini sebenarnya memiliki durasi 5 jam 56 menit, terhitung dari kontak awal hingga kontak akhir penumbra. Namun dengan Bulan dalam proses terbit di Indoensia saat gerhana terjadi, maka durasi-tampak gerhana terhitung dari terbitnya Bulan hingga kontak akhir penumbra menjadi berbeda-beda dari satu lokasi ke lokasi lain. Garis-garis dalam peta ini menghubungkan titik-titik yang memiliki durasi-tampak yang sama. Angka 5j 30m bermakna “durasi-tampak 5 jam 30 menit.” Sumber: Sudibyo, 2015.

Meski memiliki durasi-tampak yang berbeda-beda, pada hakikatnya seluruh Indonesia tercakup dalam wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015. Dan semuanya juga mampu menikmati gerhana kasat mata, baik dalam fase umbra maupun fase totalitas. Konsekuensinya Umat Islam di seluruh Indonesia berkesempatan menunaikan ibadah shalat gerhana bulan, tanpa terkecuali. Dan sebelum menunaikan shalat gerhana, dianjurkan untuk mengumandangkan gema takbir. Di samping itu alangkah baiknya jika turut mengamati gerhana ini, sebagai bagian dari mengagumi kebesaran Illahi dan memahami bagaimana semesta bekerja. Kesempatan untuk menunaikan shalat gerhana bulan terbuka hingga kontak akhir umbra (U4) terjadi pada pukul 20:44 WIB. Mengingat fase totalitas adalah fase gerhana yang paling menyedot perhatian, maka perlu disusun strategi kapan waktunya observasi (mengamati) gerhana dan kapan saatnya menunaikan shalat gerhana bulan.

Gambar 6. Peta saran waktu pelaksanaan shalat gerhana bulan terkait peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 di Indonesia, dengan mengacu pada saat-saat fase totalitas. Untuk daerah-daerah yang ada di sisi timur garis U1 dan yang ada di sisi barat garis 18:28 WIB disarankan menyelenggarakan shalat gerhana bulan di masjid-masjid segera setelah shalat Isya' berjama'ah. Sebaliknya daerah-daerah yang terletak di antara garis U1 dan 18:28 WIB disarankan menyelenggarakan shalat gerhana bulan di masjid-masjid segera setelah shalat Maghrib berjama'ah. Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 6. Peta saran waktu pelaksanaan shalat gerhana bulan terkait peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 di Indonesia, dengan mengacu pada saat-saat fase totalitas. Untuk daerah-daerah yang ada di sisi timur garis U1 dan yang ada di sisi barat garis 18:28 WIB disarankan menyelenggarakan shalat gerhana bulan di masjid-masjid segera setelah shalat Isya’ berjama’ah. Sebaliknya daerah-daerah yang terletak di antara garis U1 dan 18:28 WIB disarankan menyelenggarakan shalat gerhana bulan di masjid-masjid segera setelah shalat Maghrib berjama’ah. Sumber: Sudibyo, 2015.

Dalam pendapat saya, dalam mengatur waktu penyelenggaraan shalat gerhana, maka sebaiknya shalat gerhana ini ditunaikan segera setelah shalat wajib berjamaah yang berdekatan, yakni shalat maghrib atau isya’. Shalat gerhana bulan dalam Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini baru bisa diselenggarakan setelah kontak awal umbra (U1) terjadi. Maka bagi wilayah-wilayah di Indonesia yang terletak di sebelah timur garis U1, shalat gerhana bisa diselenggarakan segera setelah shalat Isya’. Demikian halnya bagi propinsi Sumatra Utara dan Aceh. Sebaliknya wilayah-wilayah di sebelah barat garis U1 hingga propinsi Sumatra Utara dan Aceh dapat menyelenggarakan shalat gerhana bulan segera setelah shalat Maghrib. Dengan pengaturan waktu demikian, maka shalat gerhana bulan dapat ditunaikan sementara observasi Gerhana Bulan khususnya dalam fase totalitas juga tetap dapat berlangsung.

Seperti peristiwa sejenis sebelumnya, Gerhana Bulan Total 4 April 2015 sejatinya relatif bisa diamati dengan mudah dari lokasi dimana saja, termasuk lingkungan perkotaan sekalipun. Namun ada teknik tersendiri untuk mengabadikan peristiwa langit ini. Prinsip dasarnya, Gerhana Bulan menyebabkan adanya perubahan pencahayaan Bulan dari yang semula cukup benderang (sebagai purnama) menjadi jauh lebih redup ketimbang Bulan sabit (pada puncak gerhana). Perubahan pencahayaan ini memerlukan pengaturan khusus. Jika anda menggunakan kamera jenis DSLR (digital single lens reflex), maka atur kamera ke kondisi manual dan fokus lensa juga ke posisi manual. Pilih panjang fokus tertentu saja. Juga pilih f-ratio pada satu nilai tertentu dan demikian pula ISO-nya. Lalu arahkan ke Bulan dan atur waktu penyinarannya (exposure time) mengikut fase gerhana seperti diperlihatkan tabel di bawah ini:

Salah satu kelebihan kamera DSLR adalah dapat dihubungkan ke teleskop dengan penambahan adapter dan t-ring yang tepat sehingga menghasilkan teknik fotografi fokus prima. Namun bila disambungkan dengan teleskop, maka nilai f-ratio dan panjang fokusnya menjadi tetap seperti apa yang dimiliki oleh teleskop tersebut tanpa bisa diubah-ubah. Jika kamera DSLR ini disambungkan ke teleskop menghasilkan teknik fokus prima, maka nilai waktu penyinarannya (exposure time) bergantung pada ISO yang dipilih. Misalkan teleskop yang digunakan adalah teleskop pembias Celestron 70 mm dengan panjang fokus 900 mm, maka nilai ISO dan waktu penyinarannya mengikuti fase gerhana diperlihatkan tabel berikut :

Bagaimana jika anda tak memiliki kamera DSLR dan juga tak mempunyai teleskop? Jangan khawatir, Gerhana Bulan Total ini tetap dapat diabadikan meski dengan kamera digital sederhana atau bahkan kamera ponsel/ponsel pintar sekalipun. Kuncinya adalah mengeset kamera dengan nilai ISO yang besar (bila memungkinkan). Juga mengatur nilai EV (exposure value) ke yang terbesar (bila memungkinkan). Jika pilihan-pilihan tersebut tak tersedia, masih terbuka jalan untuk mengabadikannya dengan mengeset pencahayaan kamera lewat daylight atau sejenisnya saat fase penumbra dan fase umbra serta mengeset ke night atau sejenisnya saat fase totalitas.

Tak seperti Gerhana Bulan sebelumnya yang berbonus kesempatan mengamati planet Uranus, dalam Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini kita harus gigit jari. Tak ada satupun planet yang terlihat berdekatan dengan Bulan di saat gerhana. Kala Gerhana Bulan ini terjadi, bola langit hanya dihiasi planet Jupiter di dekat zenith dan planet Mars yang mengapung di atas kaki langit barat. Walau demikian ada yang relatif sama. Meski fase totalitasnya jauh lebih singkat, Gerhana Bulan Total 4 April 2015 berkemungkinan besar akan menampilkan wajah Bulan yang sama seperti gerhana-gerhana Bulan sebelumnya dalam puncaknya. Yakni tidak benar-benar gelap (menghilang), melainkan menjadi amat redup dengan laburan warna kemerah-merahan yang mirip darah.

Gambar 7. Letusan Holuhraun di Gunung Bardarbunga (Islandia). Meski menjadi letusan gunung berapi termutakhir dengan volume keluaran magma terbesar, namun jumlah partikulat dan aerosol sulfat yang dilepaskannya ke udara dianggap belum cukup mampu untuk membuat Bulan menjadi benar-benar gelap di puncak gerhana. Kiri: kawasan seluas 85 kilometer persegi yang telah ditutupi oleh magma basaltik produk letusan Holuhraun. tebal magma di kawasan ini mencapai rata-rata 7 meter. Kanan: pantauan salah satu titik letusan Holuhraun dari udara. Magma basaltik encer meluap dari pusat letusan yang berbentuk retakan sepanjang ratusan meter, untuk kemudian mengalir ke arah tertentu layaknya sungai api. Darinya gas vulkanik mengepul, tanpa debu vulkanik yang signifikan. Sumber: University of Iceland, 2015.

Gambar 7. Letusan Holuhraun di Gunung Bardarbunga (Islandia). Meski menjadi letusan gunung berapi termutakhir dengan volume keluaran magma terbesar, namun jumlah partikulat dan aerosol sulfat yang dilepaskannya ke udara dianggap belum cukup mampu untuk membuat Bulan menjadi benar-benar gelap di puncak gerhana. Kiri: kawasan seluas 85 kilometer persegi yang telah ditutupi oleh magma basaltik produk letusan Holuhraun. tebal magma di kawasan ini mencapai rata-rata 7 meter. Kanan: pantauan salah satu titik letusan Holuhraun dari udara. Magma basaltik encer meluap dari pusat letusan yang berbentuk retakan sepanjang ratusan meter, untuk kemudian mengalir ke arah tertentu layaknya sungai api. Darinya gas vulkanik mengepul, tanpa debu vulkanik yang signifikan. Sumber: University of Iceland, 2015.

Musababnya pada saat ini atmosfer Bumi pun relatif bersih, tidak terkotori oleh partikulat dan aerosol sulfat dalam jumlah signifikan yang dihasilkan letusan dahsyat/mahadahsyat gunung berapi.  Pada saat ini kita masih menyaksikan letusan besar Holuhraun di Gunung Bardarbunga (Islandia). Letusan ini telah berkecamuk semenjak 31 Agustus 2014 TU silam dan hingga kini telah memuntahkan tak kurang dari 1,5 kilometer kubik magma (10 kali lipat volume Letusan Merapi 2010). Namun partikulat dan aerosol sulfat yang dilepaskannya ke atmosfer masih terlalu kecil untuk membuat Bulan menjadi gelap pekat di kala puncak Gerhana Bulan Total.

Bulan, Bulan Seolah-olah dan Bulan Sementara

Bersiaplah menatap langit kala Matahari telah merembang di waktu petang dan malam datang. Bila udara tak berawan dan posisi astronomisnya memungkinkan kita akan menyaksikannya bertahta di langit. Dari waktu ke waktu wajahnya selalu berubah-ubah. Suatu saat ia nampak bundar penuh sebagai purnama. Di saat yang lain dia nampak mirip lengkungan sabit. Di waktu yang lain lagi ia memperlihatkan diri separuh bundaran. Dan di momen yang lain lagi ia bahkan terlihat mirip lingkaran yang benjol pada salah satu sisinya. Itulah Bulan atau Rembulan, sang benda langit pengiring setia Bumi kita. Inilah satu-satunya benda langit yang memang benar-benar mengelilingi Bumi kita, bukan sekedar terkesan. Dengan posisinya yang demikian dekat, tak heran Bulan menjadi benda langit yang telah dikenal manusia semenjak awal peradaban. Tak hanya itu, ia pun mempengaruhi dinamika peradaban manusia. Mulai dari urusan sistem penanggalan (kalender) hingga ke ranah politis: balapan mendaratkan manusia pertama di Bulan.

Di antara satelit-satelit alamiah yang dimiliki planet-planet dalam tata surya kita, Bulan tergolong berukuran besar. Ia memang bukanlah satelit alamiah terbesar seantero tata surya kita. Dengan diameter 3.475 kilometer, Bulan masih kalah besar dibandingkan Io (diameter 3.644 kilometer), Callisto (diameter 4.820 kilometer), Titan (diameter 5.150 kilometer) maupun Ganymede (diameter 5.268 kilometer). Namun demikian dalam hal rasio dimensinya, maka dimensi Bulan relatif terhadap Bumi sebagai planet induknya adalah yang terbesar di antara planet-planet lainnya. Io, Callisto dan Ganymede boleh saja lebih besar dari Bulan. Namun bila dibandingkan dengan Jupiter (diameter 143.000 kilometer) sebagai planet induknya ketiga satelit alamiah itu ibarat kelereng bersanding dengan gajah karena rasionya sangat kecil (masing-masing 2,5 %; 3,4 % dan 3,7 %). Pun demikian halnya bilamana Titan disandingkan dengan planet Saturnus (diameter 120.500 kilometer), rasionya hanya 4,3 %.

Gambar 1. Bulan dalam wajah separuh saat berkonjungsi dengan Saturnus pada 4 Agustus 2014 TU silam, diabadikan dengan teleskop 70 mm yang dirangkai dengan kamera DSLR Nikon D60. Sampai saat ini Bulan adalah satu-satunya satelit alamiah Bumi. Meskipun demikian pada saat-saat tertentu Bulan memiliki teman baru, satelit alamiah tangkapan sementara Bumi. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Bulan dalam wajah separuh saat berkonjungsi dengan Saturnus pada 4 Agustus 2014 TU silam, diabadikan dengan teleskop 70 mm yang dirangkai dengan kamera DSLR Nikon D60. Sampai saat ini Bulan adalah satu-satunya satelit alamiah Bumi. Meskipun demikian pada saat-saat tertentu Bulan memiliki teman baru, satelit alamiah tangkapan sementara Bumi. Sumber: Sudibyo, 2014.

Sebaliknya rasio ukuran Bulan terhadap Bumi adalah 27 %, sehingga ukuran relatif Bulan adalah hampir sepertiga Bumi. Dengan ukurannya yang besar, tak heran bila sistem Bumi-Bulan kadang dianggap sebagai sistem planet kembar ketimbang sistem planet dan satelit alamiahnya. Namun anggapan ini lemah. Sebab meski ukuran relatif Bulan memang besar sehingga Bulan tidaklah mengelilingi pusat Bumi melainkan mengitari titik barisenter (titik pusat massa bersama) Bumi-Bulan, namun titik itu hanya sejarak 4.670 kilometer dari pusat Bumi. Maka titik barisenter tersebut sepenuhnya berada dalam tubuh Bumi. Ini berbeda bila dibandingkan sistem Pluto-Charon. Dengan rasio dimensi Charon sebesar 52 % relatif terhadap Pluto, titik barisenter keduanya terletak sejarak 2.110 kilometer dari pusat Pluto. Dengan diameter Pluto 2.250 kilometer maka praktis titik barisenter itu sepenuhnya berada di luar tubuh Pluto. Sehingga jika dilihat tepat di atas bidang edar Charon, Pluto akan nampak bergoyang selagi Charon mengelilinginya.

Bulan menjadi satu-satunya benda langit selain Bumi yang pernah disinggahi manusia, meskipun kunjungan terakhir ke Bulan telah berlalu 43 tahun silam. Misi-misi antariksa ke Bulan, baik yang berawak (menyertakan manusia) maupun tak berawak, telah menghasilkan timbunan data akan seluk-beluk Bulan. Darinya astronomi modern mendeduksi bahwa Bulan lahir melalui peristiwa kosmik yang amat dramatis di awal masa tata surya. Setelahnya Bulan menjadi pengawal Bumi yang setia, menjaga stabilitas poros rotasi Bumi pada kemiringannya. Sehingga iklim di Bumi dapat bergulir stabil, yang memungkinkan terjaganya siklus air, oksigen dan karbon secara berkesinambungan. Sehingga kehidupan dapat tumbuh dan berkembang.

Namun jika sepintas kita bandingkan Bumi dengan planet-planet lainnya dalam tata surya kita, sebersit rasa cemburu mungkin menyapa. Betapa tidak. Planet biru yang kita huni dan cintai ini, yang menjadi satu-satunya tempat dimana kehidupan berjalan secara berkesinambungan, ternyata hanya mempunyai Bulan sebagai satu-satunya satelit alamiahnya. Mars saja, yang ukurannya separuh Bumi, punya dua satelit alamiah: Phobos dan Deimos. Bahkan jika planet-kerdil Pluto diperhitungkan, Bumi kita kalah jauh. Planet-kerdil yang besarnya hanya dua pertiga Bulan itu ternyata dikitari oleh paling sedikit lima buah satelit alamiah. Jangan bandingkan dengan para jumbo seperti Jupiter yang memiliki 67 satelit alamiah maupun Saturnus yang mengoleksi 62 satelit alamiah. Dalam bahasa populer masakini, itu hanya akan membuat kita merasa sedih. Meski di sisi lain kita juga bisa sedikit menghela nafas lega saat membandingkan Bumi dengan Merkurius maupun Venus. Dua planet yang lebih dekat ke Matahari itu sama sekali tak memiliki satelit alamiah barang sebiji pun.

Tapalkuda

Apakah Bumi hanya memiliki Bulan sebagai satu-satunya pengiring setianya?

Pada 10 Oktober 1986 Tarikh Umum (TU) astronom Duncan Waldron menemukan sebuah asteroid dekat-Bumi baru melalui fasilitas teleskop UK Schmidt di kompleks observatorium Siding Spring (Australia). Observatorium ini dikenal akan program pelacakan benda-benda langit mini dalam tata surya kita seperti asteroid dan komet. Salah satu satunya misalnya penemuan komet Siding-Spring yang menggemparkan karena lewat sangat dekat dengan planet Mars di tahun silam. International Astronomical Union (IAU) memberi nama asteroid temuan Waldron ini sebagai asteroid 3753 Cruithne. Semula asteroid yang berdiameter 5 kilometer ini hanya dianggap sebagai asteroid dekat-Bumi yang biasa saja. Ia juga cukup redup, magnitudo semu maksimumnya hanyalah +15,8 atau 6 kali lebih redup ketimbang planet-kerdil Pluto, sehingga tak mudah untuk mengamatinya. dibutuhkan teleskop reflektor yang cermin obyektifnya bergaris tengah minimal 100 cm untuk bisa mengamatinya.

Gambar 2. Asteroid Cruithne (diantara dua garis lurus datar), diabadikan dari Observatorium Powell, Kansas (Amerika Serikat). Asteroid ini adalah asteroid pertama yang diketahui memiliki periode revolusi tepat sama dengan Bumi, sehingga hakikatnya berbagi orbit dengan Bumi. Oleh posisi uniknya, asteroid Cruithne terlihat mengelilingi satu titik dalam orbit Bumi lewat orbit-tampak mirip kacang, jika diamati dari Bumi. Sumber: Observatorium Powell, 2001.

Gambar 2. Asteroid Cruithne (diantara dua garis lurus datar), diabadikan dari Observatorium Powell, Kansas (Amerika Serikat). Asteroid ini adalah asteroid pertama yang diketahui memiliki periode revolusi tepat sama dengan Bumi, sehingga hakikatnya berbagi orbit dengan Bumi. Oleh posisi uniknya, asteroid Cruithne terlihat mengelilingi satu titik dalam orbit Bumi lewat orbit-tampak mirip kacang, jika diamati dari Bumi. Sumber: Observatorium Powell, 2001.

Cruithne baru menyedot perhatian besar mulai 1997 TU kala trio astronom Finlandia dan Kanada, yakni Paul Wiegert, Kimmo Innanen dan Seppo Mikkola memperlihatkan uniknya asteroid ini. Asteroid Cruithne memiliki orbit sangat lonjong, jauh berbeda dibanding orbit Bumi. Orbit Cruithne memiliki perihelion (titik terdekat ke Matahari) sejarak 72 juta kilometer atau berdekatan dengan orbit Merkurius dan aphelion (titik terjauh ke Matahari) 226 juta kilometer atau berdekatan dengan orbit Mars. Sehingga orbit Cruithne memotong orbit Venus, Bumi dan Mars. Namun asteroid ini membutuhkan waktu hampir sama dengan Bumi dalam mengelilingi Matahari, karena periode revolusinya 364 hari (periode revolusi Bumi 365,25 hari). Dalam astronomi, kesamaan nilai periode revolusi ini membuat asteroid Cruithne dikatakan mengalami resonansi orbital dengan Bumi. Tepatnya resonansi orbital 1:1.

Sepasang benda langit yang mengalami resonansi orbital 1:1 bermakna bahwa kedua berbagi orbit yang sama. Resonansi orbital 1:1 istimewa karena tidak stabil. Bila massa kedua benda langit yang beresonansi itu tidak berbeda jauh, maka yang lebih kecil akan diusir keluar oleh yang lebih besar. Bumi kita pernah mengalami situasi seperti ini di awal masa tata surya. Saat itu proto-Bumi harus berbagi orbit bersama dengan proto-Theia, protoplanet seukuran Mars masakini. Proto-Bumi mendepak proto-Theia dari orbitnya, namun sebagai akibatnya proto-Theia justru berbenturan dengan proto-Bumi. Peristiwa itulah yang membentuk Bulan. Tapi karena massa Cruithne amat sangat kecil dibandingkan Bumi, maka depak-mendepak semacam itu tidak terjadi. Sebaliknya justru gerak-gerik Cruithne menyajikan pemandangan yang mengesankan.

Orbits_of_Cruithne_and_Earth Horseshoe_orbit_of_Cruithne_from_the_perspective_of_Earth
Gambar 3. Atas: simulasi yang memperlihatkan bagaimana gerak Bumi dan Cruithne saat dilihat tinggi di atas kutub utara/selatan Matahari (kiri) dengan program Celestia. Keduanya nampak bergerak berlawanan arah dengan jarum jam di orbitnya masing-masing. Bila dilihat dari Bumi, yakni kala Bumi dianggap diam sebagaimana Matahari (kanan), maka dalam setahun Cruithne terlihat menyusuri orbit-tampak mirip kacang dengan Cruithne seolah bergerak searah dengan jarum jam. Bawah: simulasi gerak asteroid 2002 AA29 selama seabad penuh dengan Bumi dianggap diam sebagaimana Matahari. Nampak 2002 AA29 bergerak di sekitar orbit Bumi dan membentuk orbit-tampak tapalkuda. Sumber: Jecowa, 2007 & NASA, 2002.

Gambar 3. Atas: simulasi yang memperlihatkan bagaimana gerak Bumi dan Cruithne saat dilihat tinggi di atas kutub utara/selatan Matahari (kiri) dengan program Celestia. Keduanya nampak bergerak berlawanan arah dengan jarum jam di orbitnya masing-masing. Bila dilihat dari Bumi, yakni kala Bumi dianggap diam sebagaimana Matahari (kanan), maka dalam setahun Cruithne terlihat menyusuri orbit-tampak mirip kacang dengan Cruithne seolah bergerak searah dengan jarum jam. Bawah: simulasi gerak asteroid 2002 AA29 selama seabad penuh dengan Bumi dianggap diam sebagaimana Matahari. Nampak 2002 AA29 bergerak di sekitar orbit Bumi dan membentuk orbit-tampak tapalkuda. Sumber: Jecowa, 2007 & NASA, 2002.

Bila dilihat pada titik yang nun tinggi di atas kutub utara/selatan Bumi dalam jangka waktu sangat lama hingga lebih dari 100 tahun, asteroid Cruithne terlihat menyusuri angkasa di sekitar orbit Bumi secara teratur melalui orbit-tampak yang mirip tapalkuda/ladam. Sementara jika hanya dilihat dalam setahun, Cruithne terlihat menyusuri orbit-tampak mirip kacang. Titik pusat orbit-tampak mirip kacang ini tepat berimpit dengan salah satu titik dalam orbit Bumi. Keunikan ini terlihat lebih jelas lagi dalam simulator. Bila kita memosisikan Bumi diam seperti halnya Matahari, maka Cruithne akan terlihat bergerak secara teratur menyusuri orbit-tampak tapalkuda-nya untuk ‘menjauhi’ Bumi dan kemudian ‘mendekati’ Bumi dari sisi yang lain. Analisis lebih lanjut memperlihatkan orbit-tampak tapalkuda Cruithne bukanlah sirkuit tertutup, melainkan berbentuk spiral yang secara perlahan kian menjauhi posisi Bumi dan kemudian bergerak mendekati Bumi dari sisi yang lain.

Seolah-olah dan Sementara

Karena beresonansi orbital 1:1 dengan Bumi, maka orbit asteroid Cruithne sesungguhnya tidak stabil. Terbuka kemungkinan ia bakal keluar dari orbitnya dan beralih mendekat ke Bumi hingga akhirnya bertumbukan. Dengan diameter 5 kilometer, tumbukan Cruithne dengan Bumi tentu bakal sangat dahsyat, mungkin setingkat di bawah kedahsyatan tumbukan asteroid yang memusnahkan dinosaurus. Namun analisis memperlihatkan asteroid Cruithne bakal tetap menghuni orbit ini hingga berjuta tahun mendatang. Sehingga potensi bahaya tumbukan asteroid Cruithne dengan Bumi hingga berjuta tahun ke depan dapat dikesampingkan. Belakangan ditemukan sejumlah asteroid yang mirip Cruithne. Misalnya asteroid 54509 YORP, (85770) 1998 UP1, 2002 AA29 (diameter ~100 meter), 2009 BD, 2001 GO2 dan 2010 SO16.

Ada sebuah situasi istimewa untuk asteroid-asteroid yang beresonansi orbital 1:1 dengan Bumi dan memiliki orbit-tampak tapalkuda. Yakni pada saat titik pusat orbit-tampak itu tepat berimpit dengan Bumi, bukan hanya dengan satu titik dalam orbit Bumi. Jika hal demikian terjadi, maka asteroid itu akan menjadi kuasi-satelit alamiah, atau kuasi-Bulan, atau seolah-olah Bulan. Sebab selama beberapa waktu asteroid tersebut terlihat mengelilingi Bumi di orbit tapalkudanya. Apakah asteroid yang berstatus kuasi-Bulan dapat dianggap sebagai satelit alamiah kedua Bumi atau Bulan kedua? Tidak. Sebab asteroid tersebut hanya seakan-akan saja mengedari Bumi. Tapi sesungguhnya ia tak terikat oleh gravitasi Bumi layaknya Bulan. Asteroid kuasi-Bulan sesungguhnya masih tetap beredar mengelilingi Matahari dalam orbitnya sendiri.

Gambar 4. Simulasi pergerakan asteroid 2002 AA29 saat berstatus kuasi-Bulan dalam enam abad mendatang, dengan Bumi dianggap diam sebagaimana Matahari. Nampak 2002 AA29 bergerak menyusuri orbit-tampak mirip kacang dengan pusat orbit di Bumi, sehingga seolah-olah mengelilingi Bumi. Sumber: NASA, 2002.

Gambar 4. Simulasi pergerakan asteroid 2002 AA29 saat berstatus kuasi-Bulan dalam enam abad mendatang. Kiri: dilihat dari ketinggian di atas kutub utara Matahari dengan Matahari diam, nampak Bumi dan 2002 AA29 beredar mengelilingi Matahari dengan arah berlawanan terhadap jarum jam. Kanan: bila dilihat tinggi di atas kutub utara Bumi dan Bumi dianggap diam sebagaimana Matahari. Nampak 2002 AA29 bergerak menyusuri orbit-tampak mirip kacang dengan arah searah jarum jam. Pusat orbitnya ada di Bumi, sehingga seolah-olah mengelilingi Bumi. Sumber: NASA, 2002.

Asteroid 2003 YN107 (diameter ~30 meter) adalah kuasi-Bulan yang pertama ditemukan. Ia berkedudukan sebagai kuasi-Bulan semenjak tahun 1996 TU dan bertahan hingga 2006 TU. Sebelum tahun 1996 itu gerak asteroid 2003 YN107 mirip dengan perilaku Cruithne. Ia bergerak dalam orbit-tampak tapalkudanya dimana titik pusat orbitnya selalu bergeser dari waktu ke waktu. Pergeseran itu membuat titik pusat orbit-tampak tapalkuda asteroid 2003 YN107 akhirnya berimpit dengan Bumi mulai 1996 TU dan bertahan hingga sepuluh tahun kemudian. Selepas 2006 TU kembali asteroid 2003 YN107 berperilaku seperti Cruithne. Belakangan sejumlah asteroid dekat-Bumi beresonansi orbital 1:1 yang juga menjadi kuasi-Bulan ditemukan, seperti asteroid (164207) 2004 GU9,(277810), 2006 FV35 dan 2014 OL339. Analisis memperlihatkan dalam 600 tahun ke depan, asteroid 2002 AA29 juga bakal menjadi kuasi-Bulan.

Selain kuasi-Bulan, apakah Bumi benar-benar tidak memiliki satelit alamiah yang lain diluar Bulan?

Jawabannya bisa, meski mengandung syarat. Bumi dapat saja memiliki satelit alamiah lain disamping Bulan, namun sifatnya sementara. Jadi satelit alamiah yang lain itu hanya bakal ada untuk jangka waktu tertentu yang sangat singkat. Bumi kita bisa melakukannya khususnya pada asteroid-asteroid dekat-Bumi yang melintas pada kecepatan dan memasuki ruang yang tepat. Ruang tersebut dinamakan ruang Hill, merujuk nama astronom George William Hill (Amerika Serikat). Kadang dinamakan juga sebagai ruang Roche, mengabadikan nama astronom Eduoard Roche (Perancis). Baik Hill maupun Roche adalah dua sosok astronom yang pertama mengusulkan adanya sebuah ruang bervolume yang menyelubungi planet, dimana gravitasi planet tersebut mendominasi ruang itu ketimbang gravitasi planet tetangganya maupun Matahari.

Bagi Bumi, ruang Hill atau ruang Roche ini adalah kawasan yang berjarak hingga 1,5 juta kilometer dari pusat Bumi. Dalam kawasan inilah sebuah satelit alamiah selain Bulan bisa berada. Bulan menjadi satelit alamiah Bumi karena sepenuhnya ada dalam ruang Hill/Roche Bumi. Dengan radius sumbu utama orbit Bulan sebesar 384.000 kilometer dari pusat Bumi, maka radius tersebut masih lebih kecil ketimbang radius ruang Hill/Roche Bumi. Bila ada asteroid dekat-Bumi yang melaju pada kecepatan relatif cukup lambat dan melintas di dalam ruang Hill/Roche Bumi ini, gravitasi Bumi dapat menangkapnya dan memaksanya berubah haluan menjadi mengelilingi Bumi. Proses ini membuat asteroid tersebut menjadi satelit alamiah tangkapan. Satelit tangkapan banyak dijumpai di planet-planet dalam tata surya kita. Misalnya Mars, yang mendapatkan Phobos dan Deimos dari proses tangkapan.

Gambar 5. Pergerakan asteroid 2006 RH120 (di antara dua garis lurus datar) saat berstatus satelit tangkapan sementara Bumi, sebagaimana diabadikan dengan teleskop Schmidt-Cassegrain 40 cm + kamera CCD dari Observatorium Great Shefford (Inggris). Citra pergerakan ini dihasilkan dari empat citra terpisah yang masing-masing merupakan hasil stacking (penumpukan) dari 20 citra beruntun dengan penyinaran masing-masing 4 detik. teleskop diarahkan untuk mengikuti gerak asteroid, sehingga bintang-bintang dilatarbelakangnya terlihat sebagai garis-garis putih. Atas adalah utara. Satelit alamiah tangkapan Bumi itu nampak bergerak dengan kecepatan 47 detik busur dalam setiap menitnya. Sumber: Observatorium Great Shefford, 2007.

Gambar 5. Pergerakan asteroid 2006 RH120 (di antara dua garis lurus datar) saat berstatus satelit tangkapan sementara Bumi, sebagaimana diabadikan dengan teleskop Schmidt-Cassegrain 40 cm + kamera CCD dari Observatorium Great Shefford (Inggris). Citra pergerakan ini dihasilkan dari empat citra terpisah yang masing-masing merupakan hasil stacking (penumpukan) dari 20 citra beruntun dengan penyinaran masing-masing 4 detik. teleskop diarahkan untuk mengikuti gerak asteroid, sehingga bintang-bintang dilatarbelakangnya terlihat sebagai garis-garis putih. Atas adalah utara. Satelit alamiah tangkapan Bumi itu nampak bergerak dengan kecepatan 47 detik busur dalam setiap menitnya. Sumber: Observatorium Great Shefford, 2007.

Satelit alamiah tangkapan Bumi umumnya berumur singkat, bergantung pada konfigurasi orbit awalnya sebelum memasuki ruang Hill/Roche Bumi. Karenanya ia disebut satelit alamiah tangkapan sementara (STS) atau temporary satellite capture (TSC). Dan Bumi sempat memiliki satelit alamiah kedua-nya yang berupa satelit alamiah tangkapan sementara pada periode antara September 2006 hingga Juni 2007 TU. Satelit alamiah kedua itu adalah asteroid 2006 RH120 (diameter ~3 m). Asteroid ini pertama kali terlihat pada 14 September 2006 TU lewat sistem penyigian langit semi-otomatik Catalina Sky Survey sebagai benda langit yang sangat redup (magnitudo semu +19) dan bergerak cepat. Benda langit ini ditemukan kala berada pada jarak 2 kali lipat lebih jauh ketimbang Bulan. Observasi demi observasi selanjutnya memperlihatkan benda langit ini beredar mengelilingi Bumi dan sempat diduga sebagai sisa roket tingkat tiga dari era perlombaan antariksa. Namun analisis lebih lanjut mencoret kemungkinan tersebut sekaligus menempatkan benda langit ini sebagai asteroid yang juga adalah satelit alamiah kedua bagi Bumi, meski hanya sementara. Astronomi modern memperkirakan sedikitnya satu asteroid akan menjadi satelit alamiah tangkapan sementara Bumi dalam tiap dasawarsa.

Gambar 6. Orbit asteroid 2006 RH120 sepanjang 1 Desember 2006 hingga 1 Juli 2007 TU atau selagi menyandang status satelit tangkapan sementara Bumi atau Bulan sementara Bumi. Nampak asteroid mengelilingi Bumi hingga tiga kalis epanjangw aktu itu, dengan orbit yang terus berubah-ubah. Disimulasikan oleh Paul Chodas di NASA Jet Propulsion Laboratory, california (Amerika Serikat). Sumber: NASA, 2015.

Gambar 6. Orbit asteroid 2006 RH120 sepanjang 1 Desember 2006 hingga 1 Juli 2007 TU atau selagi menyandang status satelit tangkapan sementara Bumi atau Bulan sementara Bumi. Nampak asteroid mengelilingi Bumi hingga tiga kalis epanjangw aktu itu, dengan orbit yang terus berubah-ubah. Disimulasikan oleh Paul Chodas di NASA Jet Propulsion Laboratory, california (Amerika Serikat). Sumber: NASA, 2015.

Sepanjang kurun September 2006 TU hingga Juni 2007 TU asteroid 2006 RH120 mengelilingi Bumi dalam orbit lonjong dengan perigee (titik terdekat ke Bumi) 277.000 kilometer dan apogee (titik terjauh ke Bumi) 1,635 juta kilometer, terhitung dari pusat Bumi. Orbit ini ditempuhnya sekali putaran dalam waktu 108 hari. Sebelum September 2006 TU, asteroid ini masih beredar mengelilingi Matahari sebagai bagian dari keluarga asteroid Aten dengan periode 340 hari, perihelion 135 juta kilometer dan aphelion 150 juta kilometer. Pada Juni 2007 TU, selepas melewati titik perigee-nya asteroid 2006 RH120 kembali melejit keluar dari pengaruh gravitasi Bumi. Asteroid itu kemudian mengelilingi Matahari dengan orbit yang berubah dibanding sebelum September 2006 TU. Kali ini orbitnya memiliki perihelion 151 juta kilometer dan aphelion 158 juta kilometer yang ditempuh dalam waktu 383 hari. Orbit demikian menjadikan asteroid 2006 RH120 berpindah ke keluarga asteroid Apollo. Semenjak itu Bumi kita kembali kehilangan satelit alamiah tangkapan termutakhirnya.

Referensi :

Barbee. 2015. Accessible Near-Earth Objects (NEOs). Presentasi dalam 12th Meeting of the NASA Small Bodies Assessment Group (SBAG), 7 Januari 2015.

Great Shefford Observatory. 2007. 2006 RH120 ( = 6R10DB9) (A Second Moon for the Earth?)

Wiegert, Innanen, Mikkola. 2009. Quasi-satellites, a Strange Class of Solar System Object, May Exist in the Outer Reaches of Our Solar System. Western University, Canada.

Wiegert, Innanen, Mikkola. 1997. Near-Earth Asteroid 3753 Cruithne, Earth’s Curious Companion. Western University, Canada.