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.

4 thoughts on “Kawah Meteor Baru (Lagi) di Bulan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s