Letusan Gunung Slamet, Antara Mitos dan Realitas

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

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

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

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

Agung dan Luhur

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

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

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

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

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

Kaldera

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

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

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

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

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

Letusan Masa Kini

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Referensi:

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

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

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

4. Boeckel & Rietze. 2009. Volcano Slamet.

Erupsi Freatik Gunung Merapi, 10 Maret 2014.

Mount Merapi

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

Gambar 1. Panorama puncak Gunung Merapi pada saat erupsi freatik 10 Maret 2014 lalu, diabadikan dari arah selatan oleh pak Bambang Mertani. Nampak kepulan asap menghembus ke atas untuk kemudian menyebar ke arah timur. Nampak pula hujan debu mulai mengguyur di lereng timur. Sumber: Bambang Mertani, 2014. Gambar 1. Panorama puncak Gunung Merapi pada saat erupsi freatik 10 Maret 2014 lalu, diabadikan dari arah selatan oleh pak Bambang Mertani. Nampak kepulan asap menghembus ke atas untuk kemudian…

Lihat pos aslinya 1.349 kata lagi

Mengubur Planet X

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

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

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

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

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

Nemesis dan Tyche

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

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

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

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

Dikubur

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

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

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

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

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

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

Referensi :

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

Asteroid Mini Mengukir Kawah di Mars

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

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

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

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

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

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

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

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

Bumi

Bagaimana jika asteroid mini tersebut jatuh ke Bumi?

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

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

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

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

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

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

Referensi :

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

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

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

Kawah Meteor Baru (Lagi) di Bulan

Sebuah kawah meteor kembali terbentuk di permukaan Bulan. Dibanding kawah meteor sebelumnya yang lahir pada 17 Maret 2013, kawah terbaru ini dua kali lebih besar. Diameternya berkisar antara 46 hingga 56 meter, atau setara dengan separuh lapangan sepakbola. Energi yang dilepaskannya kala terbentuk mencapai 15.600 kilogram TNT (trinitrotoluena), atau lebih dahsyat ketimbang bom konvensional terkuat yang ada dalam gudang arsenal militer AS pada saat ini.

Gambar 1. Saat kilatan cahaya produk tumbukan meteoroid di permukaan Bulan pada 11 September 2013 pukul 20:07:28,7 UTC terekam melalui sepasang teleskop reflektor masing-masing dengan cermin berdiameter 36 cm (kiri) dan 28 cm (kanan). Sumber: Madiedo dkk, 2014.

Gambar 1. Saat kilatan cahaya produk tumbukan meteoroid di permukaan Bulan pada 11 September 2013 pukul 20:07:28,7 UTC terekam melalui sepasang teleskop reflektor masing-masing dengan cermin berdiameter 36 cm (kiri) dan 28 cm (kanan). Sumber: Madiedo dkk, 2014.

Sepasang teleskop pemantul (reflektor) di Observatorium Sevilla, Spanyol bagian selatan, sedang menjalankan tugas rutinnya memonitor Bulan sebagai bagian dari proyek MIDAS saat sebuah kilatan cahaya terang mengerjap dalam pandangannya. Semenjak 2009 Spanyol mulai mengarahkan pandangannya ke Bulan lebih serius di bawah tajuk MIDAS (Moon Impact Detection and Analysis System) sebagai analog dari program sejenis di daratan AS yang diselenggarakan oleh NASA Meteoroid Environment Office. Mengikuti namanya, MIDAS bertujuan untuk memantau dan mendeteksi kekerapan peristiwa tumbukan benda langit di Bulan. Hal tersebut diimbangi pengembangan sistem robotik untuk mendeteksinya yang melibatkan beberapa teleskop yang dilengkapi kamera beresolusi tinggi dan saling terhubung satu sama lain.

Selain untuk kepentingan ilmiah khususnya guna lebih memahami persebaran tumbukan benda langit di segenap penjuru permukaan Bulan dan mendeduksi asal-usulnya apakah dari remah-remah komet ataupun pecahan asteroid, program MIDAS juga memiliki kepentingan praktis, yakni sebagai dasar untuk mengurangi potensi hantaman benda langit pada setiap kegiatan eksplorasi manusia di permukaan Bulan hingga sekecil mungkin. Dengan tiadanya selimut udara signifikan yang melindungi permukaan Bulan, maka hantaman benda langit berukuran kecil sekalipun akan sangat merusak karena tak ada yang mampu menghambat kecepatannya.

Asal

Sepasang teleskop MIDAS di Sevilla mendeteksi kilatan cahaya pada wajah Bulan yang gelap di 11 September 2013 pukul 20:07:28,7 UTC (atau pada 12 September 2013 pukul 03:07:28,7 WIB). Saat itu Bulan baru berumur 6 hari pasca konjungsi dengan fase 40 %, sehingga masih berbentuk sabit dengan lebih dari separuh wajah cakram Bulan yang terlihat dari Bumi tak tersinari cahaya Matahari. Kilatan cahaya tersebut cukup terang (magnitudo +2,9) sehingga secara teoritis dapat dilihat manusia dengan mudah kala ia sedang mengarahkan pandangan ke Bulan meski tanpa dibantu teleskop sekalipun. Kilatan cahaya tersebut juga memiliki durasi cukup lama yakni hingga 8,3 detik. Dengan kedua teleskop yang terpisah merekamnya pada saat yang sama, dapat dipastikan bahwa kilatan cahaya tersebut memang mengerjap dari Bulan dan bukan karena fenomena di dalam atmosfer Bumi. Dan karena tidak ada bayangan yang timbul di permukaan Bulan bersamaan dengan kilatan cahaya ini, maka dapat dipastikan bahwa kilatan tersebut terjadi di permukaan Bulan.

Gambar 2. Bagaimana kilatan cahaya produk peristiwa 11 September 2013 di Bulan berkembang dari waktu ke waktu dalam dua detik pertama. Sumber: Madiedo dkk, 2014.

Gambar 2. Bagaimana kilatan cahaya produk peristiwa 11 September 2013 di Bulan berkembang dari waktu ke waktu dalam dua detik pertama. Sumber: Madiedo dkk, 2014.

Kilatan di permukaan Bulan selalu dihasilkan oleh tumbukan benda langit (meteoroid) ke permukaan satelit alamiah Bumi tersebut. Tumbukan meteoroid ke Bulan sudah berkali-kali teramati terutama dalam momen hujan meteor periodik (shower) seperti misalnya hujan meteor Leonid tahun 1999. Tapi tumbukan tersebut umumnya memproduksi kilatan cahaya redup (magnitudo +5) dengan durasi jauh lebih singkat (maksimum 0,2 detik). Sehingga apa yang terekam dari Sevilla ini merupakan peristiwa tumbukan meteoroid yang tak biasa. Kilatan tersebut muncul dari kawasan Mare Nubium bagian barat laut, tepatnya dari koordinat 17,2 LSB (lintang selatan Bulan) dan 20,5 BBB (bujur barat Bulan), yang secara geografis berada di sebelah timur kawah Lubiniezky H (diameter 4 km). Analisis lebih lanjut memperlihatkan kilatan tersebut terbentuk akibat tumbukan meteoroid yang melepaskan energi hingga 65 GigaJoule. Dari energi tersebut hanya 0,2 % saja yang berubah menjadi energi cahaya dalam segenap rentang panjang gelombang. Energi 65 GigaJoule setara dengan 15.600 kilogram TNT, sehingga tumbukan meteoroid ini lebih dahsyat ketimbang ledakan bom konvensional terkuat dalam militer AS hingga saat ini, yakni GBU 43/B MOAB (Massive Ordnance Air Blast) yang kekuatannya ‘hanya’ 11.000 kilogram TNT.

Gambar 3. Awan jamur (mushroom cloud) produk ujicoba peledakan bom GBU 43/B Massive Ordnance Air Blast, dilihat dari kejauhan. Bom ini berkekuatan 11.00 kilogram TNT. Bandingkan dengan peristiwa 11 September 2013 di Bulan yang melepaskan energi hingga 15.600 kilogram TNT. Sumber: US DoD, 2003.

Gambar 3. Awan jamur (mushroom cloud) produk ujicoba peledakan bom GBU 43/B Massive Ordnance Air Blast, dilihat dari kejauhan. Bom ini berkekuatan 11.00 kilogram TNT. Bandingkan dengan peristiwa 11 September 2013 di Bulan yang melepaskan energi hingga 15.600 kilogram TNT. Sumber: US DoD, 2003.

Sejauh ini hasil pemantauan program MIDAS itu belum mampu menentukan asal-usul meteoroid yang bertanggung jawab atas peristiwa 11 September 2013 di Bulan. Hanya bisa diduga bahwa meteoroid tersebut mungkin bagian dari hujan meteor yakni hujan meteor September Perseid, namun juga bisa berasal dari sumber sporadis. Bila merupakan bagian dari meteoroid September Perseid, maka meteoroidnya memiliki masa 46 kilogram, diameter 36 cm dan melesat pada kecepatan 53,2 km/detik (191.500 km/jam) dengan sudut jatuh 39 derajat saat menyentuh permukaan Bulan. Sebaliknya jika merupakan bagian dari meteoroid sporadis yang tak tergolong hujan meteor periodik tertentu, maka massanya 450 kilogram, diameter berkisar antara 61 hingga 142 cm dan melejit pada kecepatan 17 km/detik (61.200 km/jam) dengan sudut jatuh saat menyentuh permukaan Bulan adalah sebesar 45 derajat.

Perbedaan asal-usul akan berimbas pada perbedaan dimensi kawah yang terbentuk. Jika berasal dari meteoroid September Perseid, maka kawah yang terbentuk akan berdiameter 46 meter. Sedangkan bila berasal dari meteoroid sporadis, dimensi kawahnya akan bervariasi di antara 47 meter hingga 56 meter. Untuk memastikan asal-usulnya maka dibutuhkan observasi langsung terhadap kawah ini. Beruntung saat ini di orbit Bulan terdapat wahana LRO (Lunar Reconaissance Orbiter) milik NASA (AS) yang sanggup mencitra permukaan Bulan dengan resolusi sangat tinggi. LRO pula yang mengungkap detail kejadian serupa dalam setengah tahun sebelumnya (yakni peristiwa 17 Maret 2013) walaupun dimensi kawahnya lebih kecil. Kita masih menunggu kapan wahana LRO melintas di atas Mare Nubium khususnya di atas titik tumbukan yang diperkirakan.

Gambar 4. Citra satelit kawasan Mare Nubium dengan garis-garis lintang Bulan dan bujur Bulan serta nama-nama kawahnya. Loksi peristiwa 11 September 2013 ditunjukkan dengan tanda panah. Sumber peta: USGS, 2014.

Gambar 4. Citra satelit kawasan Mare Nubium dengan garis-garis lintang Bulan dan bujur Bulan serta nama-nama kawahnya. Loksi peristiwa 11 September 2013 ditunjukkan dengan tanda panah. Sumber peta: USGS, 2014.

Bumi

Bagaimana jika meteoroid serupa masuk ke dalam atmosfer Bumi ?

Berbeda dengan Bulan, saat meteoroid tersebut memasuki atmosfer Bumi, selimut udara tebal yang menyelubungi planet biru kita bekerja demikian rupa sehingga meteoroid tak sempat jatuh ke permukaan tanah sebagai meteorit. Perbedaan tempat memang membuat meteoroid tersebut bakal memasuki atmosfer Bumi dengan kecepatan lebih besar. Jika berupa meteoroid September Perseid, maka kecepatannya mencapai 66,5 km/detik (239.200 km/jam). Namun meteoroid ini hanya akan berubah menjadi meteor-terang (fireball) yang berpijar hingga mencapai magnitudo -9 atau hanya 3,4 % kecerlangan Bulan purnama. Meteor-terang ini akan habis menguap di ketinggian 80 km dpl (dari permukaan laut) setelah mulai terpecah-belah dan mencapai puncak kecerlangannya di ketinggian 90 km dpl. Energi kinetik yang dilepaskannya mencapai 100 GigaJoule atau setara 24.300 kilogram TNT. Sebaliknya jika berasal dari meteroroid sporadis, maka kecepatannya 22,9 km/detik (82.400 km/jam) dengan energi kinetik 120 GigaJoule atau setara 28.300 kilogram TNT. Bila berasal dari remah-remah komet (massa jenis 0,3 gram per centimeter kubik) maka meteor-terang yang dihasilkannya akan mulai terpecah-belah sekaligus mencapai puncak kecerlangan pada ketinggian 102 km dpl dengan magnitudo -7,7 atau 19 kali lebih terang dibanding Venus. Meteor-terang kemudian habis menguap di ketinggian 80 km dpl. Sedangkan jika berasal dari pecahan asteroid (massa jenis 3,7 gram per centimeter kubik) maka meteor-terangnya bakal menembus atmosfer lebih jauh dan akan mulai terpecah-belah sekaligus mencapai puncak kecerlangan pada ketinggian 60 km dpl dengan magnitudo -7,6 atau 16 kali lebih terang dibanding Venus. Meteor-terang kemudian habis menguap di ketinggian 55 km dpl.

Gambar 5. Citra satelit lokasi peristiwa 11 September 2013 di Bulan yang ditandai sebagai titik kuning. Bingkai merah menunjukkan implementasi nilai galat posisi lokasi peristiwa tersebut, yang sebesar 0,2 derajat baik dalam garis lintang Bulan maupun bujur Bulan. Panjang sisi bingkai merah setara dengan 12 km. Sementara garis-garis tegak hitam merupakan garis bujur Bulan, yakni garis 21 BBB (kiri) dan 20 BBB (kanan). Sumber peta: WMS Image Map, 2014.

Gambar 5. Citra satelit lokasi peristiwa 11 September 2013 di Bulan yang ditandai sebagai titik kuning. Bingkai merah menunjukkan implementasi nilai galat posisi lokasi peristiwa tersebut, yang sebesar 0,2 derajat baik dalam garis lintang Bulan maupun bujur Bulan. Panjang sisi bingkai merah setara dengan 12 km. Sementara garis-garis tegak hitam merupakan garis bujur Bulan, yakni garis 21 BBB (kiri) dan 20 BBB (kanan). Sumber peta: WMS Image Map, 2014.

Sehingga baik berasal dari remah-remah komet maupun pecahan asteroid, meteoroid seperti yang terlibat dalam peristiwa 11 September 2013 di Bulan takkan berhasil mencapai permukaan Bumi karena sudah keburu menguap habis dalam atmosfer. Pada titik ini kita memang harus bersyukur. Dengan selimut udara demikian tebal menyelubungi Bumi kita sebagai atmosfer, sebongkah batuan yang saat jatuh di Bulan mampu melubangi permukaannya dan menciptakan kawah yang tergolong besar bagi ukuran kita, yakni setara separuh lapangan sepakbola, ternyata di Bumi tak berkutik sama sekali dan hanya bisa menjadi meteor-terang yang lantas lenyap karena habis menguap di ketinggian antara 55 hingga 80 km dpl.

Referensi :

Madiedo dkk. 2014. A Large Lunar Impact Blast on 2013 September 11. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2014), 23 Feb 2014.

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