Tambora, Penakluk Dunia yang (Nyaris) Terlupa

Krakatau. Itulah jawaban spontan sebagian besar dari kita saat disodori pertanyaan mengenai gunung berapi apakah yang letusannya terdahsyat sepanjang catatan sejarah. Sebagian kecil mungkin akan menjawabnya dengan Danau (Gunung) Toba, seiring kian teruangkapnya sejumlah fakta baru yang mencengangkan di balik keindahan Danau Toba. Letusan Gunung Toba memang letusan terdahsyat dalam 27,8 juta tahun terakhir. Namun peristiwa itu terjadi pada 74.500 tahun silam atau jauh di luar rentang masa sejarah yang tercatat.

Tak ada yang menyangsikan kedahsyatan Letusan Krakatau 1883. Gunung berapi mungil di Selat Sunda itu memuntahkan tak kurang dari 20 kilometer kubik material vulkanik. Sebagian diantaranya dihembuskan hingga setinggi 40 km ke dalam atmosfer. Jika seluruhnya dianggap berbentuk debu dan kita tuangkan ke dalam wilayah DKI Jakarta sembari dipadatkan demikian rupa, maka seluruh wilayah itu akan terbenam dalam timbunan pasir setinggi 30 meter. Namun yang paling dikenang dari Krakatau adalah tsunaminya. Ambruknya hampir seluruh tubuh gunung seiring letusan dahsyatnya membentuk kaldera bawah laut disertai hempasan awan panas dalam jumlah sangat besar. Efek langsungnya adalah tsunami, yang berderap ke kedua belah sisi Selat Sunda dan kala menghempas ke pesisir bahkan sampai setinggi 37 meter seperti terjadi di Merak. Korban jiwa yang direnggutnya amat besar. Pemerintah kolonial Hindia Belanda mencatat ada 295 desa dan kota yang hancur akibat terjangan tsunami dengan total korban jiwa resmi sebesar 36.417 orang. Tetapi jumlah korban jiwa dalam perhitungan tak resmi lebih besar, bahkan mungkin menyentuh angka 120.000 jiwa.

Gambar 1. Kawah raksasa (kaldera) yang menghiasi puncak Gunung Tambora saat ini, diabadikan dari udara dengan arah pandang ke timur laut. Kawah raksasa berdiameter 7 km sedalam 1.250 meter ini merupakan jejak paling kentara dari kedahsyatan Letusan Tambora 1815. Di dasar kawah raksasa ini tepatnya di sisi utaranya berdirilah si anak Tambora, yakni kerucut Doro Api Toi (DAT). Sumber: Pratomo, 2006.

Gambar 1. Kawah raksasa (kaldera) yang menghiasi puncak Gunung Tambora saat ini, diabadikan dari udara dengan arah pandang ke timur laut. Kawah raksasa berdiameter 7 km sedalam 1.250 meter ini merupakan jejak paling kentara dari kedahsyatan Letusan Tambora 1815. Di dasar kawah raksasa ini tepatnya di sisi utaranya berdirilah si anak Tambora, yakni kerucut Doro Api Toi (DAT). Sumber: Pratomo, 2006.

Meski demikian Krakatau 1883 bukanlah letusan terdahsyat, baik bagi Indonesia maupun dunia. Hampir dua abad silam tahun silam, tepatnya di bulan April 1815, sebuah gunung berapi lain yang juga berada di Indonesia meletus dengan skala kedahsyatan jauh lebih besar. Volume material vulkanik yang dimuntahkannya delapan kali lipat lebih besar ketimbang Krakatau 1883. Demikian banyak debu yang ditebar ke langit sehingga ia mampu menciptakan kekacauan cuaca di segenap penjuru permukaan Bumi hingga berdampak besar pada peradaban kita. Tak heran jika letusan ini disebut sebagai salah satu letusan pengubah dunia. Hingga tahun 2013 letusan gunung berapi ini merupakan letusan gunung berapi terdahsyat di muka Bumi dalam kurun 26.500 tahun terakhir terhitung semenjak amukan Gunung Taupo (Selandia Baru), sebelum kemudian riset terkini memperlihatkan letusan Gunung Rinjani (juga di Indonesia) di sekitar tahun 1258 ternyata lebih besar.

Itulah Gunung Tambora. Guna membayangkan seperti apa kedahsyatannya, mari imajinasikan kita menjadi penguasa dunia dan memunguti satu persatu hululedak nuklir yang disembunyikan di seluruh negara nuklir terkini. Kita kumpulkan semuanya di satu tempat lalu diledakkan secara bersama-sama. Energi Letusan Tambora 1815 masih lebih besar ketimbang kekuatan ledakan seluruh hululedak nuklir tersebut. Jika tak jua terbayang, mari imajinasikan kita sedang berhadapan dengan kengerian ledakan bom nuklir yang meluluhlantakkan kota Hiroshima (Jepang) pada 6 Agustus 1945 silam. Untuk ukuran manusia, ledakan ini sudah sangat besar. Tetapi tidak demikian bagi gunung berapi. Kumpulkan 1.350.000 butir bom nuklir yang identik dengan bom nuklir Hiroshima dan ledakkan semua di satu lokasi pada saat yang sama. Barulah kita akan memperoleh skala energi yang sama dengan Letusan Tambora 1815.

Jika begitu dahsyatnya, mengapa Letusan Tambora 1815 tidak se-ngetop Krakatau 1883? Salah satu jawabannya adalah karena letusan ini terjadi dalam kerangka waktu yang ‘salah’ dalam sejarah umat manusia. Sistem telekomunikasi global baru tercipta lebih dari 60 tahun pasca letusan Gunung Tambora, dalam rupa telegraf yang berbasis teks kode morse (bukan suara). Bagi kita di masa kini, teknologi komunikasi yang satu ini adalah antik sekaligus primitif. Namun untuk kurun 1,5 abad silam, telegraf adalah sarana komunikasi termaju pada zamannya yang memungkinkan umat manusia di berbagai penjuru saling bertukar informasi, juga bergosip. Hanya beberapa minggu setelah jaringan global telegraf tersambung melalui sistem kabel laut, Gunung Krakatau meletus dahsyat. Sehingga informasi letusannya cepat tersebar. Sebaliknya saat Gunung Tambora meletus, kecepatan penyebaran informasi sangat lambat sehingga kabar terawal letusan tersebut baru tiba di London (Inggris) lebih dari enam minggu kemudian.

Jadi, bagaimana sih letusan kolosal hampir dua abad silam itu?

Yogyakarta

Gambar 2. Gunung Tambora di batas pandangan mata, diabadikan dari perairan Laut Flores yang permai di sebelah utaranya. Aktivitas snorkeling nampak di latar depan. Garis putus-putus menunjukkan perkiraan bentuk tubuh gunung berapi ini sebelum 1815. Letusan Tambora 1815 memenggal bagian teratas tubuh gunung bersamaan dengan terbentuknya kaldera raksasa berdiameter 7 km. Sumber: Awang Satyana, 2008.

Gambar 2. Gunung Tambora di batas pandangan mata, diabadikan dari perairan Laut Flores yang permai di sebelah utaranya. Aktivitas snorkeling nampak di latar depan. Garis putus-putus menunjukkan perkiraan bentuk tubuh gunung berapi ini sebelum 1815. Letusan Tambora 1815 memenggal bagian teratas tubuh gunung bersamaan dengan terbentuknya kaldera raksasa berdiameter 7 km. Sumber: Awang Satyana, 2008.

Tengara letusan dahsyat itu terasa di kota Buitenzorg (kini Bogor), pusat pemerintahan pendudukan Inggris di Hindia Timur (kini Indonesia), pada Kamis fajar 6 April 1815 . Kala Thomas Stanford Raffles, kepala pemerintahan pendudukan Inggris di Hindia Timur, membuka pintu kamarnya di istana Buitenzorg setelah diketuk berulang-ulang, matanya langsung bersirobok dengan ajudannya yang tegang tanpa sanggup menyembunyikan wajah piasnya. Laporannya mengejutkan. Ada suara dentuman berulang-ulang setiap seperempat jam sekali yang nampaknya datang dari arah timur. Di tengah puncak permusuhan Inggris dan sekutunya terhadap koalisi Belanda-Perancis, intuisi militer Raffles segera bangun. Mungkin musuh telah melancarkan serangan mendadak terhadap posisi-posisi militer Hindia Timur. Apalagi kabar lolosnya kaisar Napoleon Bonaparte dari pengasingannya di pulau Elba telah menyebar.

Sekitar 400 km ke arah timur dari Buitenzorg, yakni di Yogyakarta, residen Crawfurd telah terlebih dahulu terjaga. Ia juga sangat terganggu dan gelisah mendengar suara dentuman demi dentuman keras terus bersahutan mirip rentetan tembakan meriam. Ia juga beranggapan telah terjadi agresi mendadak dari musuh. Komandan militer setempat segera diperintahkannya bersiaga penuh. Satu detasemen pasukan sontak dikirim ke pos-pos militer terluar, untuk memastikan apa yang sedang terjadi sekaligus bersiap menjadi bala bantuan awal. Namun di tengah kesiapsiagaan dan kegelisahan itu, pelan namun pasti udara Yogyakarta mulai berubah. Matahari tak jua kunjung benderang meski jam telah beranjak siang, alih-alih justru kian memburam dan memerah. Tak lama kemudian langit laksana ditutupi mendung sehingga situasi kian meremang. Mendung itu lalu mulai mencucurkan muatannya, namun bukannya air hujan segar yang berjatuhan, alih-alih debu halus kering yang memedihkan mata. Belakangan air hujan juga tercurah, tapi bersamanya turun pula butir-butir es. Hujan es di Yogyakarta yang tropis? Yang benar saja!

Baik Raffles maupun Crawfurd tak sebersit pun menyadari bahwa ribuan kilometer di sebelah timur, di salah satu sudut gemerlap kepulauan Sunda Kecil, surga sedang berubah menjadi neraka. Sebuah malapetaka berskala luar biasa sedang melanda pulau Sumbawa. Segenap penjuru kerajaan Sanggar, Papekat serta Tambora dicekam kepanikan dan ketakutan tiada tara. Selama berhari-hari Matahari tak menampakkan batang hidungnya sehingga suasana senantiasa gulita. Suara menggelegar terus terdengar dan saling berkejaran. Tanah bergetar berulang-ulang tanpa henti laksana diguncang-guncang dari perut bumi. Udara tak lepas dari hawa maut, sesak oleh pekatnya asap belerang dan debu. Hujan debu mengguyur deras, membedaki apa saja yang ditimpanya. Di tengah horor tersebut, kaki langit nampak memerah menampakkan siluet besar mengerucut yang menandakan Gunung Tambora, gunung yang selama ini dikenal ramah. Tiga sungai api meleleh dari puncaknya, membakar hutan serta padang rumput yang dilintasinya. Masing-masing hulunya memancurkan cipratan-cipratan bara pekat ke udara bersamaan dengan kolom asap tebal menembus ketinggian, seperti lengan raksasa yang sedang meninju langit. Suasana mencekam kian menjadi-jadi seiring sambaran kilat berkali-kali.

Gambar 3. Kiri: ilustrasi Greg Harlin yang menggambarkan saat-saat jelang letusan dahsyat Gunung Tambora pada bulan April 1815. Puncak gunung terus mengepulkan asap dan api, sementara penduduk yang panik bergegas mengungsi. Kanan: endapan debu dan awan panas Letusan Tambora 1815 setebal 4 meter, tersingkap di Desa Tambora yang terletak di kaki gunung berapi itu. Sumber: Johnston, 2012; Sutawidjaja dkk, 2006.

Gambar 3. Kiri: ilustrasi Greg Harlin yang menggambarkan saat-saat jelang letusan dahsyat Gunung Tambora pada bulan April 1815. Puncak gunung terus mengepulkan asap dan api, sementara penduduk yang panik bergegas mengungsi. Kanan: endapan debu dan awan panas Letusan Tambora 1815 setebal 4 meter, tersingkap di Desa Tambora yang terletak di kaki gunung berapi itu. Sumber: Johnston, 2012; Sutawidjaja dkk, 2006.

Puncaknya terjadi pada 10 hingga 11 April 1815. Dentuman demi dentuman dengan suara jauh lebih keras hingga sanggup menggetarkan rumah dan merobek gendang telinga terus terjadi secara beruntun. Langit kini tak hanya mencucurkan debu halus dengan derasnya, namun juga butir-butir kerikil dan gumpalan-gumpalan batu apung beraneka ukuran. Tak hanya daratan pulau Sumbawa, perairan Laut Flores di sebelah utaranya pun direjam habis hujan kerikil dan batu apung sadis. Para nakhoda kapal, baik kapal dagang maupun kapal perang, berjibaku setengah mati berjuang mengendalikan laju kapalnya melewati perairan penuh batu apung menghitam yang sangat sulit dilintasi. Para awak kapal pun berjibaku membersihkan geladak kapalnya dari timbunan debu, kerikil dan batu apung bercampur air secepat mungkin, mencoba mengalahkan derasnya hujan debu dan kerikil. Beberapa kali laut menggila, mengirimkan gelombang aneh yang demikian tinggi melebihi atap rumah. Tsunami itu berulang kali datang menerjang dan menenggelamkan sejumlah kapal yang tak siap dengan perubahan keadaan. Situasi ini terus berlangsung hingga 15 April 1815.

Kaldera

Sebelum 1815, Gunung Tambora adalah gunung tertinggi di seantero pulau Sumbawa yang puncaknya menjulang hingga ketinggian sekitar 4.000 meter dpl (dari paras air laut) atau lebih. Demikian tingginya sehingga ia pun terlihat jelas dari pantai timur pulau Bali meski tempat itu berjarak 300 km lebih dari gunung. Gunung yang seakan memaku bumi pulau Sumbawa ini dikenal kalem. Dalam catatan Global Volcanism Program Smithsonian Institution, letusan Gunung Tambora yang terakhir dan tergolong besar terjadi sekitar tahun 740 merujuk pada pertanggalan karbon radioaktif. Selepas itu selama lebih dari seribu tahun kemudian Tambora terlihat lebih ramah dan bersahabat. Dipadukan dengan kesuburan tanah dan melimpahnya air bersih, tak heran bila di kemudian hari kawasan seputar kaki Tambora menjadi lokasi hunian favorit manusia. Pada puncaknya tiga kerajaan pun tumbuh berkembang di sini, masing-masing Sanggar, Papekat dan Tambora. Ketiganya memiliki tata administrasinya masing-masing dengan kegiatan pertanian dan perdagangan yang sibuk. Hubungan perdagangan dengan mancanegara pun terjalin erat dan saling menguntungkan, seperti dengan Kampuchea (Kamboja) dan juga kekaisaran Cina.

Semua berubah secara dramatis pada April 1815. Letusan kolosal menyebabkan puncak Gunung Tambora terpangkas hebat sehingga ketinggiannya berkurang jadi 2.850 meter dpl. Tak hanya itu, kini puncaknya pun berganti dengan sebentuk kawah raksasa (kaldera) berdiameter sekitar 7 km dengan kedalaman maksimum 1.250 meter, menjadikannya kaldera terdalam di seantero muka Bumi. Di kemudian hari, sebagian kecil dasar kaldera ini digenangi air hujan khususnya di sisi barat daya. Genangan tersebut bernama Danau Motilahalo, yang secara kasar memiliki panjang 800 meter, lebar 200 meter dan kedalaman air maksimum 15 meter. Dipagari dinding-dinding kaldera yang menjulang tinggi dan keras, danau Motilahali tak memiliki saluran pengeluaran seperti halnya sungai atau sejenisnya. Sehingga airnya hanya bisa meninggalkan danau dengan cara menguap maupun meresap ke dalam tubuh gunung. Sementara di sisi utara dasar kaldera berdiri kerucut gunung anak Tambora yang berjuluk Doro Api Toi. Kerucut ini muncul pasca 1815, tepatnya dalam dalam letusan 1830, dan kini menjulang setinggi sekitar 100 meter dari dasar.

Kaldera Tambora terbentuk kala 160 kilometer kubik material vulkanik dimuntahkan gunung berapi ini dalam letusan dahsyatnya diantara 5 hingga 15 April 1815. Dibanding Krakatau 1883 yang ‘hanya’ mengeluarkan 20 kilometer kubik, jelas material vulkanik Letusan Tambora 1815 delapan kali lipat lebih banyak. Bila semuanya dianggap berbentuk debu dan dituangkan ke wilayah DKI Jakarta serta dipadatkan demikian rupa, maka hampir seluruh propinsi yang juga ibukota RI ini akan tenggelam di bawah timbunan setebal 242 meter. Tak ada satupun bangunan yang tersisa, karena bangunan tertinggi di sini yakni Monas (Monumen Nasional) pun ‘hanya’ setinggi 115 meter. Hanya ada 2 puncak bangunan pencakar langit yang masih tersembul, yakni Ciputra World Jakarta (tinggi 257 meter) dan Wisma 46 (tinggi 250 meter).

Jika suhu rata-rata magma saat tepat keluar dari perutbumi dianggap sebesar 850 derajat Celcius, maka energi termal yang dikeluarkan dalam Letusan Tambora 1815 ini mencapai 27.000 megaton TNT. Ini masih lebih besar dibandingkan jumlah energi potensial yang tersimpan dalam seluruh hululedak nuklir di Bumi di puncak Perang Dingin pada 3 dasawarsa silam, yang ‘hanya’ 20.000 megaton TNT. Jika kita bandingkan dengan ledakan bom nuklir Hiroshima, yang ‘hanya’ berenergi 20 kiloton TNT, jelas bahwa energi Letusan Tambora 1815 adalah 1,35 juta kali lipat lebih besar.

Gambar 4. Jejak rumah yang terkubur di bawah pasir beserta sejumlah barang yang berhasil ditemukan didalamnya. Pasir tersebut adalah endapan awan panas Letusan Tambora 1815. Sisa-sisa kayu kerangka rumah yang telah rebah dan berubah menjadi arang (terkarbonisasi) menunjukkan awan panas yang mengubur kaki Gunung Tambora masih bersuhu sangat tinggi. Sumber: Johnston, 2012.

Gambar 4. Jejak rumah yang terkubur di bawah pasir beserta sejumlah barang yang berhasil ditemukan didalamnya. Pasir tersebut adalah endapan awan panas Letusan Tambora 1815. Sisa-sisa kayu kerangka rumah yang telah rebah dan berubah menjadi arang (terkarbonisasi) menunjukkan awan panas yang mengubur kaki Gunung Tambora masih bersuhu sangat tinggi. Sumber: Johnston, 2012.

Sebagian besar material vulkanik Tambora dihempaskan ke barat-barat laut dari gunung. Awan panasnya mengganyang daerah seluas hingga 874 kilometer persegi disekitarnya, yang menghasilkan endapan batu, kerikil dan pasir panas setebal rata-rata 7 meter. Demikian banyak volume awan panas Tambora sehingga sebagian bahkan sampai ke pesisir Laut Flores dan terus mengalir ke dalam laut, menciptakan tsunami. Tsunami ini berderap dengan kecepatan hingga 250 km/jam dan melanda pesisir Jawa Timur bagian utara dengan ketinggian 1 hingga 2 meter serta pesisir Maluku dengan tinggi 2 meter atau lebih. Jika tinggi tsunami di kedua tempat tersebut diekstrapolasikan untuk mengetahui tinggi tsunami di pesisir utara pulau Sumbawa, maka diperkirakan tingginya mencapai lebih dari 4 meter.

Kematian

Ada banyak sekali dampak Letusan Tambora 1815 baik di ranah ekonomi, politik, sosial dan budaya. Namun di sini penulis hanya ingin fokus pada hal paling menggetarkan: kematian. Untuk dipahami, korban jiwa akibat Letusan Tambora 1815 tak hanya mereka yang tewas dihempas awan panas maupun tercekik gas dan debu vulkanik, namun juga mereka yang dilanda kelaparan massif seiring berkurangnya bahan pangan, pun mereka yang dilanda penyakit menular seiring sanitasi lingkungan yang memburuk pasca letusan.

Sensus yang dilakukan Zollinger di tahun 1847 atas nama pemerintah kolonial Hindia Belanda (saat itu tanah Indonesia sudah dikembalikan ke Belanda sebagai hasil Kongres Wina 1815) menunjukkan dramatisnya dampak Letusan Tambora 1815. Korban jiwa langsung akibat letusan, yakni yang terkubur awan panas dan debu vulkanik tebal, mencapai 10.100 jiwa. Sementara korban jiwa tak langsung, yakni kelaparan dan wabah diare massif yang berkecamuk di pulau Sumbawa, mencapai 37.825 jiwa. Namun jika korban jiwa yang berjatuhan di pulau Lombok, Bali, Flores, Jawa bagian timur dan pulau-pulau lain disekitarnya akibat terjangan tsunami, kelaparan dan diare juga diperhitungkan, angkanya mungkin mencapai lebih dari 70.000 jiwa.

Zollinger juga mencatat banyaknya penduduk yang hengkang dari pulau Sumbawa, termasuk yang terpaksa dijual oleh orang tuanya, sebanyak 36.275 orang. Dengan demikian Letusan Tambora 1815 menewaskan 35 % populasi dan memaksa 26 % sisanya hengkang keluar pulau. Sehingga hanya menyisakan 39 % populasi yang masih berkukuh tinggal di tanah yang semula subur namun kini mendadak segersang Bulan.

Gambar 5. Dramatisnya perbedaan panorama atmosfer Bumi pasca letusan dahsyat gunung berapi (kanan) dibanding saat normal (kiri) saat diabadikan melalui pesawat ulang-alik. O = lapisan ozon dan Cb = puncak awan cumulonimbus (awan hujan). Pada saat "kotor", nampak terlihat aerosol sulfat (A) yang membentuk lapisan ganda di bawah lapisan ozon, jauh di dalam stratosfer. Aerosol sulfat ini tembus pandang, namun berkemampuan besar menghalangi sinar Matahari yang seharusnya diteruskan ke Bumi hingga persentase tertentu. Sumber: NASA, 1992 & 1997.

Gambar 5. Dramatisnya perbedaan panorama atmosfer Bumi pasca letusan dahsyat gunung berapi (kanan) dibanding saat normal (kiri) saat diabadikan melalui pesawat ulang-alik. O = lapisan ozon dan Cb = puncak awan cumulonimbus (awan hujan). Pada saat “kotor”, nampak terlihat aerosol sulfat (A) yang membentuk lapisan ganda di bawah lapisan ozon, jauh di dalam stratosfer. Aerosol sulfat ini tembus pandang, namun berkemampuan besar menghalangi sinar Matahari yang seharusnya diteruskan ke Bumi hingga persentase tertentu. Sumber: NASA, 1992 & 1997.

Begitu banyaknya nyawa yang terenggut membuat dua kerajaan di kaki gunung, yakni kerajaan Papekat dan Tambora, lenyap dari pentas sejarah karena seluruh penduduknya tewas. Sementara kerajaan Sanggra kehilangan hampir 88 % penduduknya. Tiga kerajaan lainnya di pulau Sumbawa yang tak berbatasan langsung dengan Gunung Tambora, masing-masing kerajaan Dompo, Sumbawa dan Bima pun terpukul telak. Dompo kehilangan 50 % penduduk, sementara Sumbawa 33 % dan Bima 25 %. Di luar korban manusia, sebanyak 75 % populasi ternak Sumbawa tersapu bersih akibat letusan. Pun demikian koloni lebah madu dan burung.

Namun Letusan Tambora 1815 tak hanya berdampak lokal. Seluruh permukaan Bumi merasakan akibatnya seiring terlepasnya tak kurang dari 160 juta ton gas belerang ke atmosfer bersama dengan semburan material vulkanik hingga setinggi 43 km. Ia lantas bereaksi dengan uap air dan gas oksigen membentuk lebih dari 300 juta ton aerosol sulfat. Bersama dengan partikel debu vulkanik, aerosol sulfat pun membentuk tabir surya pun terbentuk, yang merentang di antara ketinggian 10 hingga 30 km dari paras laut dan menyebar di segenap penjuru lapisan troposfer-stratosfer. Akibatnya 25 % sinar Matahari diserap dan dipantulkan kembali oleh tabir surya ini ke antariksa. Sehingga intensitas sinar Matahari yang diterima permukaan Bumi menurun.

Pada saat yang sama Bumi sedang menjalani periode minimum Dalton, yakni menurunnya suhu rata-rata permukaan Bumi yang disebabkan oleh faktor astronomik dalam rupa berkurangnya jumlah bintik Matahari (sunspot). Intensitas sinar Matahari di permukaan Bumi dalam periode minimum Dalton sebelum 1815 adalah 1.363 watt per meter persegi, atau turun 3 watt per meter persegi dibanding normalnya. Letusan Tambora 1815 menghasilkan penurunan tambahan hingga 7 watt per meter persegi. Sehingga pada puncaknya intensitas sinar Matahari di Bumi sempat menyentuh titik terendah 1.356 watt per meter persegi, atau turun 0,7 % di bawah normal.

Konsekuensinya terjadilah pendinginan global, yakni penurunan suhu rata-rata permukaan Bumi. Pendinginan global terparah terjadi pada tahun 1816 yang mencapai 0,7 derajat Celcius di bawah suhu rata-rata semula. Akibatnya tutupan es dan suhu sangat dingin terus berlanjut di kawasan subtropis meski musim seharusnya telah berganti ke musim panas. Karena itu tahun 1816 dikenang sebagai Tahun Tanpa Musim Panas. Tanpa bisa ‘dicuci’ oleh air hujan, tabir surya Tambora bertahan hingga bertahun-tahun kemudian sebelum gravitasi Bumi lambat-laun menariknya turun ke kembali ke permukaan Bumi. Selama itu pula pendinginan global berlangsung dan memicu kekacauan cuaca. Konsekuensinya produksi pangan pun sangat terganggu dan sanitasi lingkungan memburuk sehingga wabah penyakit mudah terbesar, bahkan melampaui wilayah tradisionalnya.

Berapa korbannya? Di daratan Amerika Serikat, kelaparan besar membuat sebuah wilayah seperti Vermont saja kehilangan antara 10.000 hingga 15.000 jiwa penduduknya hanya di tahun 1816. Belum wilayah dan kota yang lain. Di Eropa, kelaparan juga merebak dimana-mana dan menjadi bencana kelaparan terparah dalam abad ke-19. Kekurangan makanan dan memburuknya lingkungan membuat penyakit merajalela. Misalnya di Irlandia, dimana 1,5 juta orang disergap wabah tipus sepanjang tahun 1817 hingga 1819 dengan sekitar 100.000 jiwa diantaranya meregang nyawa. Wabah tipus juga berkecamuk hebat di Eropa bagian tenggara dan pesisir Laut Tengah bagian timur. Jumlah korban jiwa di kedua wilayah terakhir itu tak diketahui, namun diduga sebanding dengan Irlandia.

Gambar 6. Ilustrasi penyebaran tabir surya (debu dan aerosol sulfat) Tambora di lapisan stratosfer beserta lokasi-lokasi di mancanegara yang mengalami bencana kelaparan dahsyat dan/atau merebaknya wabah penyakit mematikan sebagai imbas dari berkurangnya sinar Matahari yang diterima permukaan Bumi akibat penyerapan dan pemantulan oleh tabir surya Tambora. Sumber peta: Wohletz, 2008.

Gambar 6. Ilustrasi penyebaran tabir surya (debu dan aerosol sulfat) Tambora di lapisan stratosfer beserta lokasi-lokasi di mancanegara yang mengalami bencana kelaparan dahsyat dan/atau merebaknya wabah penyakit mematikan sebagai imbas dari berkurangnya sinar Matahari yang diterima permukaan Bumi akibat penyerapan dan pemantulan oleh tabir surya Tambora. Sumber peta: Wohletz, 2008.

Sebaliknya di Asia wabah kolera-lah yang bertahta. Penyakit ini semula endemis di lembah sungai Gangga semata. Namun kombinasi cuaca yang kacau-balau, suhu lebih dingin dan kekurangan nutrisi yang parah membuat penyakit ini menyebar luas ke luar India mulai 1817 dan bertahan hingga tujuh tahun kemudian. Pada puncaknya wabah ini merajalela di kawasan yang sangat luas mulai dari pesisir timur Afrika dan pesisir timur Laut Tengah di sebelah barat hingga Asia Tenggara dan Jepang di sebelah timur serta merangsek hingga masuk ke jantung kota Moskow (Russia) di sebelah utara. Korbannya? Sulit diperkirakan, namun diduga kuat mencapai ratusan ribu jiwa di berbagai tempat. Sebagai contoh, di Bangkok (Thailand) saja 30.000 orang meregang nyawa kala wabah ini berkecamuk, sementara di Semarang (Indonesia), 1.225 orang tersapu bersih dari permukaan Bumi hanya dalam tempo 11 hari saja di bulan April 1821 akibat serangan wabah ini.

Jadi, berapa jumlah kematian akibat Letusan Tambora 1815 secara keseluruhan? Sayangnya hingga saat ini belum bisa diketahui secara pasti. Namun dengan merangkai kepingan-kepingan fakta di atas, maka jelas mencapai ratusan ribu jiwa. Dan diduga mungkin melampaui angka 1 juta jiwa. Korban jiwa sebanyak ini harus dilihat dalam perspektif awal abad ke-19 dimana populasi manusia secara keseluruhan jauh lebih sedikit dibanding masa kini karena baru menyentuh angka semilyar. Jika Letusan Tambora 1815 benar menewaskan sejuta orang, baik secara langsung maupun tak langsung, jelas bahwa dari setiap 1.000 orang di Bumi saat itu, maka 1 orang diantaranya tewas sebagai korban jiwa Letusan Tambora 1815. Maka bolehlah kita sebut bahwa Gunung Tambora telah menaklukkan dunia dengan letusan 1815-nya yang kolosal.

Hari ini, Gunung Tambora kembali ke tabiat kalemnya. Hari ini pula tak banyak yang mengetahui apa yang pernah dipertontonkan gunung ini secara dramatis pada hampir dua abad silam. Ironisnya, ketidaktahuan yang sama bahkan dijumpai pula di kalangan penduduk yang kini bermukim di kaki gunung berapi tersebut. Namun terlepas dari ketidaktahuan tersebut, Letusan Tambora 1815 mendemonstrasikan betapa sebuah letusan dahsyat gunung berapi mampu berdampak demikian besar bagi peradaban manusia.

Referensi

1. Sutawidjaja, Sigurdsson, Abrams. 2006. Characterization of Volcanic Deposits and Geoarchaeological Studies from the 1815 Eruption of Tambora Volcano. Jurnal Geologi Indonesia, vol. 1, no. 1, Maret 2006, hal. 49-57.

2. Pratomo. 2006. Klasifikasi Gunung Api Aktif Indonesia, Studi Kasus dari Beberapa Letusan Gunung Api dalam Sejarah. Jurnal Geologi Indonesia, vol. 1, no. 4, Desember 2006, hal. 209-227.

3. Johnston. 2012. Up from the Ashes. Popular Archaeology, vol. 7, Juni 2012.

4. Wohletz. 2008. Were the Dark Ages Triggered by Volcano-Related Climate Change? Los Alamos National Laboratory.

Iklan

Streaming Gerhana Matahari 29 April 2014 di Indonesia

Tampilan laman Sistem Informasi Pengamatan Hilal Kemeterian Komunikasi dan Informasi. Streaming Gerhana Matahari 29 April 2014 bakal berlangsung di sini.

Tampilan laman Sistem Informasi Pengamatan Hilal Kemeterian Komunikasi dan Informasi. Streaming Gerhana Matahari 29 April 2014 bakal berlangsung di sini.

Seperti diketahui, pada Selasa 29 April 2014 ini akan terjadi Gerhana Matahari. Di Indonesia, gerhana ini hanya akan nampak sebagai Gerhana Matahari Sebagian. Maka entah mau diamati dengan cara dan alat apapun, Matahari hanya akan terlihat tercuwil/teriris pada saat puncak gerhana di Indonesia. Tak ada bentuk cincin seperti yang dihebohkan sebagian kalangan dalam 1-2 hari terakhir.

Meski kebagian wilayah gerhananya, namun Indonesia sejatinya tidak begitu beruntung. Magnitudo gerhana di seluruh kabupaten/kota yang tercakup dalam wilayah gerhana di enam propinsi cukup kecil. Sehingga gerhana ini sangat sulit untuk bisa disaksikan dengan mata tanpa alat bantu apapun.

Namun jangan khawatir, ada sejumlah institusi dan komunitas yang telah bersiap menyambut gerhana Matahari ini dengan perlengkapan masing-masing, minimal teleskop. Mereka adalah :

1. Observatorium dan klub astronomi as-Salam (CASA) dari pondok pesantren modern as-Salam Surakarta (Jawa Tengah), dengan titik observasi di Pacitan (Jawa Timur).

2. Lajnah Falakiyyah Pengurus Besar Nahdlatul Ulama (LF PBNU) bersama Kementerian Agama Kanwil Jawa Timur serta sejumlah pondok pesantren di Jawa Timur, dengan titik observasi di Krasak, Tegalsari, Banyuwangi (Jawa Timur).

3. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Balai 3 Denpasar, dengan titik observasi di Denpasar (Bali).

4. BMKG Pusat bidang Gravitasi dan Tanda Waktu bersama Stasiun Geofisika Pusat, dengan titik observasi di Kupang (NTT).

5. Surabaya Astronomy Club (SAC) bersama Stasiun LAPAN Watukosek, dengan titik observasi di Watukosek, Pasuruan (Jawa Timur).

6. Jogja Astro Club (JAC) dengan titik observasi di pantai Parangkusumo (DIY), namun konfirmasi terakhir memastikan batal menyelenggarakan observasi.

Dari kelima titik observasi itu, salah satu diantaranya (yakni dari titik Kupang) bakal menyajikan hasilnya secara langsung lewat streaming melalui laman Sistem Informasi Pengamatan Hilal Kementerian Komunikasi dan Informasi. Silahkan lihat di sini. Jadi bila anda tak sedang bertempat di pojok tenggara Jawa Tengah, sebagian DIY, sebagian Jawa Timur, Bali, Nusa Tenggara Barat maupun Nusa Tenggara Timur, tak perlu merasa kecewa. Observasi Gerhana Matahari di Indonesia dapat disaksikan melalui streaming tersebut.

Bagaimana Mengamati Gerhana Matahari 29 April 2014

Hari Selasa 29 April 2014 besok kita akan bersua dengan peristiwa Gerhana Matahari Cincin, yang di Indonesia hanya akan nampak sebagai gerhana sebagian. Sebanyak 62 kabupaten/kota di Indonesia yang tersebar dalam 6 propinsi masing-masing Jawa Tengah, DIY, Jawa Timur, Bali, Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur tercakup ke dalam wilayah gerhana ini. Di atas kertas, sebagian dari kita yang sedang berada di 62 kabupaten/kota tersebut dan mengarahkan pandangan ke Matahari sesuai dengan tabel waktu yang telah diperhitungkan akan dapat menyaksikan gerhana tersebut. Namun bagaimana dalam praktiknya?

Lokasi Favorit

Salah satu tolok ukur untuk menilai gampang tidaknya suatu gerhana Matahari bisa diamati dari suatu lokasi adalah pada magnitudo gerhananya. Magnitudo gerhana merupakan luas bagian Matahari yang tertutupi oleh cakram Bulan di kala puncak gerhana Matahari berbanding dengan luas bundaran Matahari secara keseluruhan, yang dinyatakan dalam persentase. Sehingga bilamana magnitudo gerhana mencapai 100 %, maka seluruh bundaran Matahari tertutupi sepenuhnya oleh cakram Bulan. Saat itu kita akan melihatnya sebagai Gerhana Matahari Total. Sedangkan bila magnitudo gerhana di antara 90 hingga 100 %, maka masih ada bagian bundaran Matahari yang menyembul dari tepian cakram Bulan. Kita akan menyaksikannya sebagai Gerhana Matahari Cincin (Anular). Sementara bila magnitudo gerhana di antara 50 hingga 90 %, Matahari akan terlihat menyerupai sabit. Dan bila magnitudo gerhana kurang dari 50 %, maka Matahari akan terlihat sebagai lingkaran yang teriris/terobek pada salah satu sisinya.

Gambar 1. Hasil simulasi ketampakan Matahari di kota Malang (Jawa Timur) pada puncak Gerhana Matahari 29 April 2014 menggunakan teleskop sedang. Patokan arah, kanan = utara, bawah = barat. Meski telah memanfaatkan teleskop, sangat sulit untuk mendapati bundaran Matahari yang 'teriris' cakram Bulan di saat puncak gerhana (magnitudo gerhana 1 %). Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan Starry Night Backyard 3.0.

Gambar 1. Hasil simulasi ketampakan Matahari di kota Malang (Jawa Timur) pada puncak Gerhana Matahari 29 April 2014 menggunakan teleskop sedang. Patokan arah, kanan = utara, bawah = barat. Meski telah memanfaatkan teleskop, sangat sulit untuk mendapati bundaran Matahari yang ‘teriris’ cakram Bulan di saat puncak gerhana (magnitudo gerhana 1 %). Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan Starry Night Backyard 3.0.

Dalam gerhana Matahari 29 April 2014 besok, magnitudo gerhana di pulau Jawa bernilai antara 0 % hingga 1,8 % dengan nilai terbesar terletak di kota Banyuwangi (Jawa Timur). Sementara di pulau Bali magnitudo gerhananya di antara 1,5 % hingga 3 % dengan magnitudo terbesar di kota Denpasar. Di Nusa Tenggara Barat, magnitudo gerhana di antara 2,2 % hingga 3,2 %. Dan di Nusa Tenggara Timur, magnitudo gerhana berkisar di antara 0,3 % hingga 7,6 % dengan magnitudo tertinggi berada di kota Baa. Dengan demikian magnitudo gerhana di seluruh Indonesia adalah relatif kecil, katakanlah bila dibandingkan dengan daratan Australia yang berkesempatan menikmati gerhana Matahari ini dengan nilai magnitudo gerhana di antara 10 hingga 60 %.

Magnitudo gerhana yang kecil berpengaruh besar terhadap cara mengamati gerhana Matahari ini. Simulasi dengan menggunakan software Starry Night Backyard 3.0 memperlihatkan betapa sulitnya menyaksikan situasi Matahari di kala puncak gerhananya meski telah dibantu teleskop sedang yang memiliki medan pandang (field of view) sebesar 2 derajat. Hasil simulasi memperlihatkan masih sangat sulit menyaksikan puncak gerhana Matahari dengan magnitudo gerhana 1 % seperti di Malang (Jawa Timur). Jangan tanya bagaimana jika menggunakan teropong kelas binokuler, apalagi jika tak menggunakan alat bantu optik sama sekali. Secara umum dapat dikatakan bahwa pada segenap lokasi di pulau Jawa yang tercakup dalam wilayah gerhana, pada praktiknya gerhana ini amat sulit diobservasi. Terkecuali jika anda bersenjatakan teleskop berkualitas bagus, dengan kemampuan lebih besar (sehingga medan pandangnya lebih kecil dari 2 derajat) dan masih dilengkapi kamera dan filter yang sesuai untuk keperluan observasi Matahari serta pengetahuan teknik astrofotografi yang bagus.

Gambar 2. Hasil simulasi ketampakan Matahari di kota Denpasar (Bali) pada puncak Gerhana Matahari 29 April 2014 menggunakan teleskop sedang. Patokan arah, kanan = utara, bawah = barat. Nampak bundaran Matahari 'teriris' cakram Bulan di saat puncak gerhana (magnitudo gerhana 3 %). Namun jika observasi dilaksanakan menggunakan binokuler, bagian Matahari yang 'teriris' tidak terlihat. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan Starry Night Backyard 3.0.

Gambar 2. Hasil simulasi ketampakan Matahari di kota Denpasar (Bali) pada puncak Gerhana Matahari 29 April 2014 menggunakan teleskop sedang. Patokan arah, kanan = utara, bawah = barat. Nampak bundaran Matahari ‘teriris’ cakram Bulan di saat puncak gerhana (magnitudo gerhana 3 %). Namun jika observasi dilaksanakan menggunakan binokuler, bagian Matahari yang ‘teriris’ tidak terlihat. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan Starry Night Backyard 3.0.

Bagaimana dengan pulau Bali? Dengan magnitudo gerhana bernilai antara 1,5 % hingga 3 %, maka jika observasi bertumpu pada binokuler ataupun tanpa alat bantu sama sekali, hasilnya ya sami mawon (sama saja) dengan pulau Jawa. Demikian halnya dengan Nusa Tenggara Barat. Baru jika observasi dilangsungkan dengan menggunakan teleskop sedang, maka pemandangan cakram Matahari yang ‘teriris’ kala puncak gerhana dapat dinikmati. Apalagi jika diabadikan dengan teleskop berkualitas bagus ditambah teknik astrofotografi yang baik.

Hasil simulasi juga memperlihatkan bahwa satu-satunya lokasi yang bagus untuk mengamati gerhana Matahari kali ini adalah Nusa Tenggara Timur, itupun terbatas di bagian selatan tepatnya di ujung barat daya pulau Timor dan pulau Rote. Di sini magnitudo gerhananya bernilai lebih dari 7 %. Sehingga telah memungkinkan untuk diamati dengan leluasa baik menggunakan teleskop maupun binokuler. Dan ada kemungkinan disini gerhana juga bisa disaksikan dengan mata saja tanpa alat bantu. Ditunjang dengan langit pulau Timor dan sekitarnya yang tergolong paling bersih untuk ukuran Indonesia, dengan hari cerah (tanpa tutupan awan) bisa mencapai lebih dari 200 hari per tahun seperti diperlihatkan hasil survei rekan-rekan Astronomi ITB, maka ujung barat daya pulau Timor menjadi lokasi ideal untuk observasi Gerhana Matahari 29 April 2014.

Gambar 3. Hasil simulasi ketampakan Matahari di kota Kupang (NTT) pada puncak Gerhana Matahari 29 April 2014 menggunakan teleskop sedang. Patokan arah, kanan = utara, bawah = barat. Bundaran Matahari yang 'teriris' cakram Bulan di saat puncak gerhana terlihat jelas (magnitudo gerhana 7,4 %) demikian halnya jika observasi menggunakan binokuler. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan Starry Night Backyard 3.0.

Gambar 3. Hasil simulasi ketampakan Matahari di kota Kupang (NTT) pada puncak Gerhana Matahari 29 April 2014 menggunakan teleskop sedang. Patokan arah, kanan = utara, bawah = barat. Bundaran Matahari yang ‘teriris’ cakram Bulan di saat puncak gerhana terlihat jelas (magnitudo gerhana 7,4 %) demikian halnya jika observasi menggunakan binokuler. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan Starry Night Backyard 3.0.

Jangan Menatap !

Salah satu tantangan besar dalam observasi Gerhana Matahari 29 April 2014 adalah bagaimana cara mengatasi benderangnya cahaya Matahari di kala puncak gerhana. Saat bundaran Matahari tertutupi cakram Bulan di kala gerhana, maka intensitas sinar Matahari yang tiba di Bumi akan mengecil yang bergantung pada nilai magnitudo gerhananya. Sehingga bakal terjadi penurunan magnitudo semu Matahari. Namun dengan magnitudo gerhana yang kecil, maka penurunan magnitudo semu Matahari pun sangat kecil.

Di pulau Jawa, kala puncak gerhana terjadi maka penurunan magnitudo semu Matahari bernilai antara 0,00 hingga 0,02, sehingga pada hakikatnya Matahari adalah 1,00 hingga 1,02 kali lipat lebih redup dibanding normal (tanpa gerhana). Sementara di pulau Bali penurunan magnitudo semu Matahari bernilai antara 0,016 sampai 0,033 sehingga Matahari adalah 1,02 hingga 1,03 kali lipat lebih redup dibanding normal. Di Nusa Tenggara Barat penurunan magnitudo semu Matahari adalah antara 0,024 sampai 0,035 sehingga Matahari adalah 1,02 hingga 1,03 kali lipat lebih redup. Dan di Nusa Tenggara Timur penurunan magnitudo semu Matahari berkisar antara 0,003 sampai 0,086 sehingga Matahari adalah 1,00 hingga 1,08 kali lipat lebih redup dibanding normal. Angka-angka ini jauh lebih kecil dibanding situasi di Antartika pada koordinat 70,7 LS 131,15 BT dimana terjadi penurunan magnitudo semu Matahari hingga 4,7 yang membuat Matahari bakal 77 kali lebih redup dibanding normal pada saat puncak purnama.

Meredupnya Matahari namun dalam nilai yang sangat kecil tak memungkinkan kita menatap Matahari langsung karena menyilaukan sehingga mata kita secara refleks langsung menyipit. Pun demikian bila menggunakan teleskop, apalagi terdapat bahaya yang lebih besar. Pada prinsipnya teleskop berfungi mengumpulkan cahaya jauh lebih banyak ketimbang mata manusia. Sebuah teleskop dengan lensa berdiameter 5 cm akan mengumpulkan cahaya hingga 100 kali lipat lebih banyak dibanding yang bisa ditangkap mata tanpa alat bantu (lensa mata diasumsikan berdiameter 5 mm). Bila diarahkan ke Matahari, maka jumlah sinar Matahari yang ditangkap teleskop dan diteruskan ke mata akan jauh lebih besar. Sehingga potensi kerusakan sel-sel penglihatan kita terbuka sampai ke titik yang tak dapat diperbaiki kembali.

Gambar 4. Contoh konfigurasi teleskop untuk mengamati Gerhana Matahari dengan teknik proyeksi, dengan menggunakan teleskop reflektor (pemantul). Nampak bayangan Matahari terlihat di layar proyeksi. Sumber: Sudibyo, 2010.

Gambar 4. Contoh konfigurasi teleskop untuk mengamati Gerhana Matahari dengan teknik proyeksi, dengan menggunakan teleskop reflektor (pemantul). Nampak bayangan Matahari terlihat di layar proyeksi. Sumber: Sudibyo, 2010.

Bagaimana jika gerhana Matahari ini disaksikan secara tak langsung dengan melihat pantulan sinar Matahari melalui permukaan air yang tenang? Sami mawon. Meskipun teknik observasi ini amat legendaris, namun sejatinya berbahaya. Sebab intensitas sinar pantul Matahari tersebut masih 0,02 kali lipat normalnya. Angka ini masih 1.000 kali lipat lebih besar dibanding batas aman yang direkomendasikan, yakni intensitas sebesar 0,00002 kali lebih rendah dibanding normal. Intensitas tersebut sepadan dengan penurunan magnitudo semu Matahari sebesar 11,76. Situasi tersebut hanya bisa terjadi bilamana magnitudo gerhana mencapai 99,998 %. Padahal magnitudo gerhana ini di Indonesia tak sampai mencapai 8 %.

Sehingga, inilah aturan dasar dalam observasi Gerhana Matahari 29 April 2014 di Indonesia. Jangan menatap Matahari, baik langsung maupun tak langsung! Baik memakai teleskop maupun tidak!

Proyeksi

Magnitudo gerhana yang kecil membuat Gerhana Matahari 29 April 2014 hanya bisa diamati dengan menggunakan teleskop di sebagian besar wilayah gerhana di Indonesia. Dengan tidak diperkenankannya kita menatap Matahari secara langsung menggunakan teleskop, maka teknik observasi gerhana bisa dilakukan dengan cara mereduksi sinar Matahari yang memasuki teleskop demikian rupa hingga intensitasnya tinggal 0,01 % dari semula dengan menggunakan filter Matahari ND-5 (neutral density 5). Atau bisa juga dengan menggunakan cara tak langsung, salah satunya berupa teknik proyeksi yang relatif lebih murah dan terjangkau.

Selain teleskop lengkap dengan penyangganya, teknik proyeksi membutuhkan sehelai kertas putih tak tembus cahaya yang bakal difungsikan sebagai layar proyeksi, sebuah penyangga (bisa tripod atau meja/kursi), sebuah payung dan kertas karton secukupnya. Kertas karton dipotong demikian rupa sehingga kertas putih tak tembus cahaya bisa direkatkan padanya dengan baik. Gabungan kertas ini lalu difungsikan sebagai layar proyeksi. Siapkan teleskop pada penyangganya demikian rupa untuk tujuan pengamatan Matahari. Arahkan teleskop menghadap Matahari sehingga sinar Matahari memasuki tabung teleskop dan diloloskan secara utuh oleh lensa okuler (eyepiece). Pasang layar proyeksi di belakang okuler untuk menghadang sinar Matahari yang keluar dari teleskop. Atur lensa okuler demikian rupa (gerakkan maju atau mundur) sehingga berkas sinar yang keluar darinya akan membentuk bayangan cakram Matahari yang bundar, tajam dan utuh di layar proyeksi. Selain berkemungkinan menangkap saat-saat cakram Bulan melintas di depan bundaran Matahari, observasi dengan teknik proyeksi juga berpeluang mengamati fenomena lain di permukaan Matahari, yakni bintik Matahari (sunspot).

Berikut adalah tabel magnitudo gerhana, penurunan magnitudo semu Matahari, peredupan Matahari dan saran alat bantu optik untuk keperluan observasi Gerhana Matahari 29 April 2014 bagi 58 kota di Indonesia, yang merepresentasikan 62 kabupaten/kota dalam 6 propinsi yang tercakup pada wilayah gerhana. Tabel disusun lewat perhitungan yang dibantu software Emapwin 1.21 dari Shinobu Takesako.

Jawa
GMSapr14_observasi_jawaBali dan NTB
GMSapr14_observasi_bali-ntbNTT

GMSapr14_observasi_ntt

Tanya-Jawab Imajiner Seputar Erupsi Freatik Gunung Merapi

Mount Merapi

Tanya (T): apa yang terjadi di Gunung Merapi pada Minggu pagi 20 April 2014 kemarin? Mengapa terjadi hujan debu?

Jawab (J): kemarin Gunung Merapi mengalami peristiwa hembusan atau yang secara teknis dinamakan erupsi freatik. Erupsi freatik Merapi berlangsung pada Minggu 20 April 2014 pukul 04:26 WIB yang berlangsung selama 20 menit kemudian. Erupsi ini menyemburkan material vulkanik dalam wujud kerikil, pasir dan debu bersama dengan gas-gas vulkanik ke udara hingga ketinggian tertentu sebagai kolom letusan (asap) yang sempat teramati dari desa Sewukan. Kolom tersebut lantas berjatuhan kembali ke permukaan Bumi.

T : wilayah mana saja yang terkena dampak peristiwa ini?

J : material kerikil dan bongkah yang lebih besar hanya berjatuhan di sekitar puncak, sementara pasir berjatuhan di tempat yang sedikit lebih jauh yakni di lereng dan kaki gunung. Sedangkan debunya tersebar jauh lebih luas mengikuti hembusan angin regional. Desa-desa di sekujur lereng Gunung Merapi yang dilaporkan mengalami hujan debu…

Lihat pos aslinya 4.625 kata lagi

Menyongsong Gerhana Matahari 29 April 2014

Hanya berselang 14 hari setelah peristiwa Gerhana Bulan Total 15 April 2014 yang ternyata sempat pula diamati dari Indonesia khususnya dari kota Jayapura (Papua) meski hanya sebagai gerhana sebagian, kita akan menyongong peristiwa Gerhana Matahari pada Selasa 29 April 2014 mendatang. Gerhana Bulan yang disusul dengan Gerhana Matahari ataupun sebaliknya (Gerhana Matahari yang disusul Gerhana Bulan) merupakan sunnatullah. Sebab tatkala Bulan menempati sebuah titik nodal pada saat fase oposisi/purnama (sehingga terjadi Gerhana Bulan), maka dalam 14 hari kemudian Bulan pun akan menempati titik nodal yang lainnya dalam fase konjungsi/Bulan baru (sehingga terjadi Gerhana Matahari). Titik nodal merupakan titik potong orbit Bulan dengan ekliptika (bidang edar Bumi dalam mengelilingi Matahari). Demikian pula sebaliknya. Setiap beberapa tahun sekali dapat pula terjadi Bulan secara berturut-turut menempati titik-titik nodalnya di saat purnama, Bulan baru dan purnama berikutnya. Sehingga terjadi tiga gerhana secara berturut-turut dalam tempo hanya 28 hari, fenomena yang secara tak resmi penulis sebut sebagai parade gerhana.

Gambar 1. Peta wilayah Gerhana Matahari Cincin 29 April 2014 non sentral dalam lingkup global. Wilayah gerhana ditandai dengan garis putih tak terputus dan putus-putus. Angka-angka menunjukkan waktu puncak gerhana dalam UTC (GMT). Peta diproses dengan software Solar Eclipse Viewer 1.0 karya Andrzej Okrasinki (Polandia). Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Peta wilayah Gerhana Matahari Cincin 29 April 2014 non sentral dalam lingkup global. Wilayah gerhana ditandai dengan garis putih tak terputus dan putus-putus. Angka-angka menunjukkan waktu puncak gerhana dalam UTC (GMT). Peta diproses dengan software Solar Eclipse Viewer 1.0 karya Andrzej Okrasinki (Polandia). Sumber: Sudibyo, 2014.

Gerhana Matahari 29 April 2014 merupakan Gerhana Matahari Cincin. Secara sederhana gerhana ini terjadi kala Bumi, Bulan dan Matahari benar-benar berjajar dalam satu garis lurus ditinjau dari segenap perspektif dengan Bulan berada di antara Bumi dan Matahari. Sebagai akibatnya maka pancaran sinar Matahari yang menuju ke Bumi sedikit terblokir oleh Bulan. Maka dari itu gerhana Matahari selalu terjadi di kala siang jari. Karena ukuran Bulan jauh lebih ketimbang Bumi, maka pemblokiran tersebut tidak merata di sekujur bagian permukaan Bumi yang sedang terpapar sinar Matahari pada saat itu (atau dalam kondisi siang), melainkan hanya di sektor-sektor tertentu bergantung pada geometri orbit Bulan saat itu. Dan pemblokiran tersebut tak berlangsung efektif sehingga Bulan seakan-akan nampak kekecilan di kala puncak gerhana. Maka saat puncak gerhana terjadi, Bumi masih akan menyaksikan secuil cakram Matahari menyembul di sekeliling bundaran Bulan yang gelap yang mengesankan sebagai lingkaran bercahaya mirip cincin. Karena itu gerhana Matahari ini disebut sebagai Gerhana Matahari Cincin (anular).

Gerhana Matahari Cincin 29 April 2014 unik, karena tak seperti umumnya gerhana sejenis, ia bersifat non-sentral. Sehingga tidak terdapat zona (lintasan) umbra yang terlukis di permukaan Bumi. Bentuk cincin tersebut hanya akan bisa disaksikan di satu titik, yakni di daratan kutub selatan (Antartika) di sekitar koordinat 70,7 LS 131,15 BT. Di titik tersebut Gerhana Matahari Cincin akan mencapai puncaknya pada pukul 13:03 WIB dengan magnitudo gerhana (yakni luas bagian Matahari yang tertutupi cakram Bulan dibandingkan dengan luas bundaran Matahari keseluruhan) secara teoritis mencapai 98,68 %. Sehingga hanya 1,32 % bagian Matahari yang masih terlihat. Situasi ini akan menyebabkan kecerlangan Matahari menurun hingga 4,7 magnitudo, dari yang semula memiliki magnitudo semu -26,7 menjadi -22 di kala puncak gerhana. Dalam bahasa yang lebih sederhana, pada saat puncak gerhana Matahari terjadi di koordinat 70,7 LS 131,15 BT maka Matahari akan 77 kali lebih redup dibanding normal. Meski harus digarisbawahi bahwa peredupan ini hanya berlangsung untuk sesaat.

Indonesia

Gambar 2. Peta wilayah Gerhana Matahari Cincin non sentral 29 April 2014 dalam lingkup Indonesia. Di Indonesia gerhana Matahari ini akan berbentuk Gerhana Matahari Sebagian, dengan wilayah gerhana ditandai oleh daerah yang berarsir. Angka persentase (misalnya 0 %) menunjukkan magnitudo gerhana. Sementara angka waktu (misalnya 14:00) menunjukkan waktu puncak gerhana dalam WIB. Angka persentase dan waktu bersumber dari software Emapwin 1.21 karya Shinobu Takesako (Jepang). Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 2. Peta wilayah Gerhana Matahari Cincin non sentral 29 April 2014 dalam lingkup Indonesia. Di Indonesia gerhana Matahari ini akan berbentuk Gerhana Matahari Sebagian, dengan wilayah gerhana ditandai oleh daerah yang berarsir. Angka persentase (misalnya 0 %) menunjukkan magnitudo gerhana. Sementara angka waktu (misalnya 14:00) menunjukkan waktu puncak gerhana dalam WIB. Angka persentase dan waktu bersumber dari software Emapwin 1.21 karya Shinobu Takesako (Jepang). Sumber: Sudibyo, 2014.

Di luar titik koordinat 70,7 LS 131,15 BT, Gerhana Matahari ini hanya akan nampak sebagai gerhana sebagian. Wilayah gerhana meliputi perairan Samudera Atlantik bagian selatan dan Samudera Hindia sebelah selatan serta seluruh daratan Australia dan (sebagian kecil) daratan Indonesia.

Daratan Indonesia yang tercakup ke dalam wilayah gerhana hanyalah (sebagian) pulau Jawa, Bali dan (sebagian besar) kepulauan Nusa Tenggara. Secara administratif terdapat 62 kabupaten/kota yang berada dalam wilayah gerhana ini, yang tersebar di enam propinsi masing-masing Jawa Tengah, DIY, Jawa Timur, Bali, Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur. Magnitudo gerhana di Indonesia bervariasi mulai dari yang terkecil bernilai mendekati 0 % di Pasuruan (Kabupaten Pasuruan, Jawa Timur) hingga yang terbesar bernilai 7,6 % di Baa (Kabupaten Rote Ndao, Nusa Tenggara Timur). Durasi gerhana pun bervariasi mulai dari sependek 5 menit (di Pasuruan) hingga sepanjang 64 menit (di Baa).

Berikut adalah tabel waktu, durasi dan magnitudo gerhana di masing-masing dari 62 kabupaten/kota tersebut. Dengan catatan :

  1. Tabel disusun lewat perhitungan yang dibantu software Emapwin 1.21 karya Shinobu Takesako.
  2. Perhitungan dilakukan hanya di ibukota kabupaten/kota tersebut dan tidak mencakup titik-titik lain dalam kabupaten/kota itu.
  3. Perhitungan dilakukan di elevasi 0 meter dpl (dari paras laut rata-rata). Dalam realitasnya akan ada sedikit perbedaan bila ibukota kabupaten/kota tersebut memiliki elevasi cukup tinggi.
  4. Untuk kabupaten yang ibukotanya memiliki magnitudo kurang dari 0,5 % maka dimungkinkan terjadi adanya titik-titik dalam kabupaten tersebut yang tak tercakup dalam wilayah gerhana.

Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta

GMSapr14_jateng-diy

Jawa Timur

GMSapr14_jatim

Bali

GMSapr14_bali

Nusa Tenggara Barat

GMSapr14_NTB

Nusa Tenggara Timur

GMSapr14_NTT

Observasi Gerhana Bulan Total 15 April 2014 dari Jayapura, Papua (Indonesia)

Meski hanya sebagian saja yang tercakup ke dalam wilayah gerhana, Gerhana Bulan Total 15 April 2014 ternyata berhasil diamati juga dari Indonesia. Tak tanggung-tanggung, pengamatan berlokasi di salah satu titik paling timur negeri ini, yakni di Jayapura (propinsi Papua). Observasi berlangsung di lokasi yang berjarak tidak terlalu jauh dari garis pantai, tepatnya di Pasir Dua, Jayapura, yang diselenggarakan oleh BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) Pusat khususnya Bidang Geofisika Potensial dan Tanda Waktu bersama dengan Stasiun Geofisika Angkasapura Jayapura dan BMKG Wilayah V, Jayapura.

Secara teoritis Bulan terbit di horizon timur Jayapura pada pukul 17:38 WIT. Padahal totalitas gerhana ini sudah berakhir pada pukul 17:25 WIT. Maka observasi tak bakal bertemu dengan situasi Bulan dalam puncak gerhana, namun hanya berjumpa dengan tahap gerhana sebagian dan gerhana penumbra. Kontak akhir umbra yang menandai berakhirnya tahap gerhana sebagian akan terjadi pada pukul 18:33 WIT, sehingga di atas kertas kota Jayapura mengalami tahap gerhana sebagian atau memiliki durasi umbra selama 55 menit. Maka selama 55 menit inilah Gerhana Bulan dapat disaksikan secara kasat mata bagi kota Jayapura. Sementara kontak akhir penumbra, yang menandai berakhirnya tahap gerhana umbra sekaligus berakhirnya gerhana secara keseluruhan, bakal terjadi pada pukul 19:37 WIT sehingga durasi penumbra adalah selama 1 jam 4 menit. Secara keseluruhan kota Jayapura akan menyaksikan Bulan berada dalam kondisi gerhana selama 1 jam 59 menit terhitung semenjak Bulan terbit (Matahari terbenam) hingga kontak akhir penumbra.

Gambar 1. Citra Bulan saat masih dalam tahap gerhana sebagian pasca terbit dengan ketinggian sangat rendah (3,3 derajat) sehingga masih berwarna merah jingga, diabadikan pada pukul 17:54 WIT atau 15 menit setelah terbit. Panduan arah: kanan = selatan, bawah = timur. Sumber: BMKG, 2014.

Gambar 1. Citra Bulan saat masih dalam tahap gerhana sebagian pasca terbit dengan ketinggian sangat rendah (3,3 derajat) sehingga masih berwarna merah jingga, diabadikan pada pukul 17:54 WIT atau 15 menit setelah terbit. Panduan arah: kanan = selatan, bawah = timur. Sumber: BMKG, 2014.

Langit relatif mendukung pada saat observasi, dengan sedikitnya tutupan awan. Tatkala Bulan muncul di horizon timur, ia sudah berada dalam tahap gerhana sebagian. Saat ketinggiannya masih sangat rendah (masih sangat dekat dengan horizon) cakram Bulan yang hanya menyembul sebagian nampak berwarna merah jingga. Hal ini bukan akibat bekerjanya mekanisme transmisi berkas sinar Matahari melalui atmosfer Bumi di kala puncak gerhana , melainkan akibat kedudukan Bulan yang terlalu rendah. Sehingga cahaya Bulan (yang sejatinya adalah cahaya Matahari yang dipantulkan oleh Bulan) mengalami serapan lebih kuat kala melintasi atmosfer Bumi sehingga kesan yang tertangkap di mata kita adalah Bulan berwarna kemerah-merahan. Hal yang sama sesungguhnya juga terjadi kala Bulan baru saja terbit ataupun menjelang terbenam dalam kondisi normal (bukan gerhana). Hal serupa pun dialami Matahari, juga sesaat setelah terbit maupun jelang terbenam. Saat waktu terus berlalu dan Bulan kian meninggi, maka jejak warna kemerah-merahan pun memudar. Langit yang tetap cerah membuat tahap gerhana sebagian teramati hingga usai. Demikian juga tahap gerhana penumbra hingga usai.

Gambar 2. Citra Bulan, juga pada tahap gerhana sebagian, diabadikan pada pukul 18:29 WIT pada ketinggian yang lebih besar (11,5 derajat). Nampak bagian cakram Bulan yang masih tergelapkan (sektor kiri atas) tinggal sedikit, mengingat kontak akhir umbra bakal berlangsung sebentar lagi (yakni pukul 18:33 WIT atau 4 menit lagi). Panduan arah: kanan = selatan, bawah = timur. Sumber: BMKG, 2014.

Gambar 2. Citra Bulan, juga pada tahap gerhana sebagian, diabadikan pada pukul 18:29 WIT pada ketinggian yang lebih besar (11,5 derajat). Nampak bagian cakram Bulan yang masih tergelapkan (sektor kiri atas) tinggal sedikit, mengingat kontak akhir umbra bakal berlangsung sebentar lagi (yakni pukul 18:33 WIT atau 4 menit lagi). Panduan arah: kanan = selatan, bawah = timur. Sumber: BMKG, 2014.

Gambar 3. Citra Bulan dalam tahap gerhana penumbra, diabadikan pada pukul 18:58 WIT (tinggi Bulan 18,5 derajat) menggunakan teleskop. Nampak terdapat bagian yang sedikit lebih gelap di sektor kiri atas sebagai penanda gerhana penumbra, yang hanya bisa disaksikan dengan alat bantu optik memadai. Panduan arah: kanan = selatan, bawah = timur. Sumber: BMKG, 2014.

Gambar 3. Citra Bulan dalam tahap gerhana penumbra, diabadikan pada pukul 18:58 WIT (tinggi Bulan 18,5 derajat) menggunakan teleskop. Nampak terdapat bagian yang sedikit lebih gelap di sektor kiri atas sebagai penanda gerhana penumbra, yang hanya bisa disaksikan dengan alat bantu optik memadai. Panduan arah: kanan = selatan, bawah = timur. Sumber: BMKG, 2014.

Referensi :
BMKG. 2014. Pengamatan Gerhana Bulan Total 15 April 2014

Gerhana Bulan Total, Pemanasan Global dan Letusan Gunung Berapi

Gerhana Bulan Total 15 April 2014 usai sudah. Citra-citra mengagumkan dan eksotis Bulan dalam setiap tahap gerhananya mulai muncul dari berbagai tempat. Indonesia, khususnya bagian timur sejatinya pun tercakup ke dalam wilayah gerhana pada zona umbra yang sama dengan Jepang dan Australia (sebagian), yang sama-sama berada di pesisir Samudera Pasifik bagian barat. Yakni sama-sama hanya mengalami separuh tahap gerhana karena sisanya telah terjadi sebelum Bulan terbit.

Gambar 1. Atas: peta global wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 dengan B1 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbit yang mencakup sebagian Asia timur dan tenggara (termasuk Indonesia) dan Australia. NSW = New South Wales, lokasi dimana salah satu citra gerhana dari wilayah B1 diperoleh. Bawah: Bulan pasca puncak gerhana, berdampingan dengan Mars di sebelah kiri dan bintang terang Spica diatasya, diabadikan oleh Alan Dyer dari tepian Danau Macquarie, negara bagian New South Wales (Australia). Sumber: Sudibyo, 2014; Dyer, 2014.

Gambar 1. Atas: peta global wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 dengan B1 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbit yang mencakup sebagian Asia timur dan tenggara (termasuk Indonesia) dan Australia. NSW = New South Wales, lokasi dimana salah satu citra gerhana dari wilayah B1 diperoleh. Bawah: Bulan pasca puncak gerhana, berdampingan dengan Mars di sebelah kiri dan bintang terang Spica diatasya, diabadikan oleh Alan Dyer dari tepian Danau Macquarie, negara bagian New South Wales (Australia). Sumber: Sudibyo, 2014; Dyer, 2014.

Namun sejauh ini belum ada satupun citra Gerhana Bulan Total itu yang berasal dari Indonesia. Ketiadaan ini dapat dipahami mengingat sangat jarangnya astronom amatir maupun komunitas astronomi yang bertempat di Indonesia bagian timur. Maka meskipun kota Jayapura (Papua) secara teoritis dapat menikmati gerhana yang kasat mata (tahap umbra) selama 54 menit terhitung semenjak terbenamnya Matahari, nampaknya tak ada yang melakukan observasi di sana. Apalagi di Ambon (Maluku) yang hanya mengalami gerhana kasat mata selama 5 menit saja sejak terbenamnya Matahari (secara teoritis), maka dalam praktiknya observasi pun sulit dilakukan seiring waktu yang singkat meskipun terdapat komunitas Amboina Astronomy Club di sana. Pun demikian halnya di Jepang.

Hanya di Australia bagian timur, tepatnya kawasan New South Wales, sejumlah citra gerhana berhasil diperoleh. Ini memang kontras sekali dibandingkan dengan banjir citra gerhana dari pesisir timur Samudera Pasifik, seperti dari Amerika Serikat, Canada, Meksiko, Brazil dan sejumlah negara lainnya. Bagaimanapun, secara global dapat diketahui bahwa pada saat puncak gerhana terjadi, yakni saat totalitas berlangsung, cakram Bulan tak benar-benar gelap. Melainkan tetap benderang meski seakan mengenakan jubah kemerah-merahan transparan menyerupai darah. Bulan yang kemerah-merahan di kala puncak gerhana ini menjadi penanda bahwa atmosfer kita relatif bersih dari aerosol sulfat meskipun baru saja terjadi letusan Gunung Kelud pada 13 Februari 2014 lalu. Dalam kurun setidaknya tiga dasawarsa terakhir, atmosfer yang bebas dari aerosol sulfat memiliki makna lain, yakni bahwa Bumi terus memanas seiring peristiwa pemanasan global yang melaju tanpa rem.

Aerosol

Gambar 2. Diagram sederhana yang memperlihatkan bagaimana berkas sinar Matahari yang didominasi cahaya kemerahan tetap dapat sampai ke permukaan Bulan setelah melewati atmosfer Bumi, meskipun sedang dalam puncak Gerhana Bulan Total. Sumber: Keen, 2013 dengan modifikasi seperlunya.

Gambar 2. Diagram sederhana yang memperlihatkan bagaimana berkas sinar Matahari yang didominasi cahaya kemerahan tetap dapat sampai ke permukaan Bulan setelah melewati atmosfer Bumi, meskipun sedang dalam puncak Gerhana Bulan Total. Sumber: Keen, 2013 dengan modifikasi seperlunya.

Mungkin kita beranggapan kala sebuah gerhana Bulan total terjadi, sinar Matahari yang jatuh ke permukaan Bulan akan benar-benar terhalangi Bumi. Sehingga Bulan akan benar-benar gelap akibat tak menerima secercah sinar Matahari sedikitpun. Sesungguhnya tidak demikian. Kala posisi Bumi berada di antara antara Bulan dan Matahari dalam konfigurasi gerhana Bulan total, yang benar-benar terblokir hanyalah sinar Matahari langsung. Sementara sinar Matahari tak langsung, yakni berkas sinar yang lebih dulu melewati atmosfer Bumi, masih dapat mencapai permukaan Bulan setelah mengalami pembiasan oleh lapisan-lapisan atmosfer. Namun atmosfer Bumi membuat berkas-berkas sinar Matahari ini harus mengalami hamburan dan serapan oleh molekul-molekul udara, uap air dan ozon, khususnya pada cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek (warna kebiru-biruan). Sehingga intensitas sinar Matahari yang diteruskan atmosfer menuju ke Bulan di kala puncak gerhana adalah jauh lebih rendah dibanding semula dan didominasi cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang (warna kemerah-merahan).

Fenomena ini sudah dipahami Johannes Kepler semenjak fajar astronomi modern bersemi lebih dari 4 abad silam seperti tertera dalam “Astronomiae pars Optica” (1604). Inilah penyebab mengapa dalam puncak gerhana, Bulan tetap terlihat meski jauh lebih redup dibanding Bulan purnama pada umumnya dan berwarna kemerah-merahan layaknya dilaburi darah. Meski nampak redup bagi kita, namun untuk ukuran benda langit maka Bulan pada saat puncak gerhana tergolong benderang dengan magnitudo semu bisa mendekati -3 atau lebih cerlang ketimbang Jupiter. Di saat yang sama, andaikata kita sedang berada di Bulan pada saat yang sama dan memandang ke arah Bumi, maka Bumi pun tak benar-benar gelap sepenuhnya melainkan nampak dikelilingi lingkaran berwarna kemerah-merahan laksana pemandangan kala puncak gerhana Matahari cincin. Bukti fotografisnya pertama kali muncul pada 1967 berdasarkan citra wahana pendarat Surveyor 3 milik NASA (AS), disusul kemudian dengan citra wahana pengorbit Kaguya milik JAXA (Jepang) pada 2009.

Gambar 3. Bumi terlihat bercincin jika dilihat dari Bulan pada sat-saat puncak gerhana Bulan total, sebagaimana diabadikan wahana pendarat Surveyor 3 pada 1967 (kiri) dan wahana pengorbit Kaguya pada 2009 (kanan). Sumber: NASA, 2003; JAXA, 2009.

Gambar 3. Bumi terlihat bercincin jika dilihat dari Bulan pada sat-saat puncak gerhana Bulan total, sebagaimana diabadikan wahana pendarat Surveyor 3 pada 1967 (kiri) dan wahana pengorbit Kaguya pada 2009 (kanan). Sumber: NASA, 2003; JAXA, 2009.

Persoalannya, atmosfer Bumi tidak selalu bertingkah laku demikian pada setiap peristiwa gerhana Bulan total. Jika atmosfer dalam kondisi “kotor,” yakni dipenuhi oleh aerosol sulfat, transmisi sinar Matahari melalui atmosfer Bumi akan sangat terganggu. Maka berkas sinar Matahari yang sempat diteruskan ke Bulan pada saat puncak gerhana akan memiliki intensitas jauh lebih rendah dibanding dalam kondisi atmosfer “bersih.” Sebab aerosol sulfat merupakan penyerap sinar Matahari yang sangat efektif sehingga dijuluki sebagai tabir surya. Hanya ada tiga peristiwa yang sanggup membuat atmosfer dilimpahi aerosol sulfat dalam jumlah besar, yakni perang nuklir habis-habisan, letusan besar/dahyat gunung berapi dan tumbukan benda langit (komet/asteroid) berdiameter besar.

Dua yang terakhir merupakan peristiwa alamiah. Dan di antara keduanya, kekerapan letusan besar/dahsyat gunung berapi jauh lebih tinggi ketimbang tumbukan benda langit berdiameter besar. Karena itu kelimpahan aerosol sulfat di atmosfer kerap dihubungkan dengan aktivitas gunung berapi. Dimana letusan menghamburkan gas belerang (SO2), sebagai salah satu komponen gas vulkanik, dalam jumlah besar ke atmosfer. Selanjutnya terjadilah reaksi dengan butir-butir uap air dan gas oksigen sehingga terbentuk tetes-tetes asam sulfat yang bersifat koloid sehingga berbentuk aerosol. Aerosol sulfat tak hanya bertebaran di dalam lapisan troposfer saja, melainkan juga membumbung tinggi dan merata di dalam lapisan stratosfer. Aerosol sulfat yang memasuki lapisan stratosfer tak bisa dijangkau proses-proses cuaca sehingga tak turut lurut di kala hujan. Ia akan bertahan hingga beberapa tahun lamanya sebelum gravitasi Bumi secara perlahan-lahan memaksanya turun ke dalam lapisan troposfer dan kemudian jatuh kembali ke permukaan Bumi bersama dengan air hujan.

Penyerapan sinar Matahari yang ditransimisikan atmosfer Bumi menuju Bulan berimplikasi pada lebih gelap/redupnya Bulan di kala puncak gerhana. Warna merah darahnya yang khas pun bahkan bisa lenyap, digantikan oleh warna-warna yang lebih pucat. Secara umum, semakin besar kuantitas aerosol sulfat dalam atmosfer, maka Bulan pun semakin redup di kala puncak gerhananya sehingga kecerlangannya semakin kecil. Dengan mengukur kecerlangan Bulan pada saat puncak gerhana dengan menggunakan instrumen fotometer atau sejenisnya dan membandingkannya dengan kecerlangan Bulan yang diperhitungkan dalam kondisi atmosfer “bersih” (tutupan awan diasumsikan 50 %), maka kuantitas aerosol sulfat di atmosfer yang diistilahkan sebagai AOD (aerosol optical depth) dan dinyatakan dalam parameter tau dapat diketahui. Secara umum besarnya nilai AOD setara dengan penurunan magnitudo semu Bulan di puncak gerhana relatif terhadap kondisi serupa kala atmosfer “bersih” dibagi 40.

Gambar 4. Dramatisnya perbedaan panorama atmosfer Bumi pada situasi saat normal/bersih (kiri) dan "kotor" (kanan), diabadikan melalui pesawat ulang-alik. O = lapisan ozon dan Cb = puncak awan cumulonimbus (awan hujan). Pada saat "kotor", nampak terlihat adanya aerosol sulfat (A) yang membentuk lapisan ganda di bawah lapisan ozon, jauh di ketinggian stratosfer. Sumber: NASA, 1992 & 1997.

Gambar 4. Dramatisnya perbedaan panorama atmosfer Bumi pada situasi saat normal/bersih (kiri) dan “kotor” (kanan), diabadikan melalui pesawat ulang-alik. O = lapisan ozon dan Cb = puncak awan cumulonimbus (awan hujan). Pada saat “kotor”, nampak terlihat adanya aerosol sulfat (A) yang membentuk lapisan ganda di bawah lapisan ozon, jauh di ketinggian stratosfer. Sumber: NASA, 1992 & 1997.

Pemanasan Global

Bulan sangat redup di kala puncak gerhana telah disadari pasca Letusan Tambora 1815 yang bersumber ddari Gunung Tambora, pulau Sumbawa (Indonesia). Letusan Tambora 1815 melepaskan 150 kilometer kubik material vulkanik (skala 7 VEI) dan berdampak global dalam bentuk kacau-balaunya cuaca di segenap penjuru dengan segala imbasnya bagi peradaban manusia saat itu. Namun bukti fotografisnya baru muncul pasca Letusan Krakatau 1883, yang bersumber dari Gunung Krakatau di Selat Sunda (juga di Indonesia). Meski lebih kecil dengan volume material vulkanik yang dimuntahkan ‘hanya’ 20 kilometer kubik (skala 6 VEI), mulai berkembangnya teknologi fotografi memungkinkan Gerhana Bulan Total pasca letusan diabadikan, yakni pada 4 Oktober 1884 dan 28 Januari 1888. Namun pengukuran AOD secara menerus dengan memanfaatkan peristiwa gerhana Bulan total baru mulai berlangsung semenjak 1963, yakni pasca Letusan Agung 1963 yang bersumber dari Gunung Agung di pulau Bali (juga di Indonesia). Letusan Krakatau 1883 menghasilkan nilai AOD maksimum 0,13 yang setara dengan penurunan magnitudo semu Bulan sebesar 5,2. Sementara Letusan Agung 1963 menghasilkan nilai AOD maksimum 0,1 yang setara dengan penurunan magnitudo semu sebesar 4,0.

Apa sih pentingnya mengetahui nilai AOD ?

Aerosol sulfat berlimpah yang bercokol dalam lapisan stratosfer sebagai tabir surya tak hanya menyerap sinar Matahari yang seharusnya ditransmisikan menuju Bulan di puncak gerhana, namun juga menyerap sinar Matahari yang hendak menuju permukaan Bumi. Penyerapan ini menjadikan intensitas penyinaran Matahari di permukaan Bumi menjadi menurun dibanding normalnya. Konsekuensinya suhu rata-rata permukaan Bumi pun turut menurun, fenomena yang dikenal sebagai pendinginan global. Besarnya penurunan suhu berbanding lurus dengan nilai AOD, dimana setiap kenaikan nilai AOD sebesar 0,1 akan berimplikasi pada penurunan suhu (pendinginan global) sebesar 0,4 derajat Celcius. Dengan rumusan ini maka dapat diketahui bahwa Letusan Krakatau 1883 berdampak pada penurunan suhu 0,5 derajat Celcius. Sedangkan Letusan Agung 1963 berdampak pada penurunan suhu 0,4 derajat Celcius.

Gambar 5. Dramatisnya wajah Bulan sesaat setelah puncak gerhana Bulan total pasca Letusan Krakatau 1883. Saat Gerhana Bulan Total 4 Oktober 1884 (kiri), atmosfer masih mengandung aerosol sulfat Krakatau dalam jumlah berlimpah sehingga menyebabkan Bulan cukup redup pasca puncak gerhananya. Aerosol sulfat Krakatau bertahan di atmosfer hingga 4 tahun pasca letusan sebelum kemudian berjatuhan lagi ke permukaan Bumi secara bertahap. Maka pada Gerhana Bulan Total 28 Januari 1888, Bulan relatif lebih terang dan berwarna kemerah-merahan karena atmosfer sudah bersih kembali. Sumber: Keen, 2013.

Gambar 5. Dramatisnya wajah Bulan sesaat setelah puncak gerhana Bulan total pasca Letusan Krakatau 1883. Saat Gerhana Bulan Total 4 Oktober 1884 (kiri), atmosfer masih mengandung aerosol sulfat Krakatau dalam jumlah berlimpah sehingga menyebabkan Bulan cukup redup pasca puncak gerhananya. Aerosol sulfat Krakatau bertahan di atmosfer hingga 4 tahun pasca letusan sebelum kemudian berjatuhan lagi ke permukaan Bumi secara bertahap. Maka pada Gerhana Bulan Total 28 Januari 1888, Bulan relatif lebih terang dan berwarna kemerah-merahan karena atmosfer sudah bersih kembali. Sumber: Keen, 2013.

Pendinginan global akibat letusan besar/dahsyat gunung berapi memang dapat menyebabkan malapetaka berskala luas, seperti terlihat dalam Letusan Tambora 1815. Namun bagi Bumi yang sudah mulai memanas semenjak revolusi industri seiring eksploitasi bahan bakar fosil secara massif beserta dengan emisi gas-gas rumah kaca dalam jumlah besar, pendinginan global itu adalah rahmat tersembunyi yang ditunggu-tunggu. Karena pendinginan global mampu mengurangi kuantitas pemanasan global meski hanya untuk sejenak. Dengan kata lain, letusan besar/dahsyat gunung berapi merupakan faktor yang turut mengerem laju kenaikan suhu rata-rata permukaan Bumi akibat aktivitas manusia, tanpa harus disertai intervensi apapun.

Fakta tersebut dapat dilihat pada pengukuran menerus semenjak 1979 hingga kini. Pada periode 1979 hingga 1995, Bumi direjam oleh serangkaian letusan besar gunung berapi, misalnya Letusan St Helena 1980, Letusan el-Chichon 1982 dan puncaknya adalah Letusan Pinatubo 1991. Letusan St Helena 1980 bersumber dari Gunung St Helena di negara bagian Washington (AS), yang melepaskan 1 kilometer kubik material vulkanik (skala 5 VEI). Sementara Letusan el-Chichon 1985 bersumber dari Gunung el-Chichon (Meksiko) yang melepaskan 2 kilometer kubik material vulkanik (skala 5 VEI). Dan Letusan Pinatubo 1991 bersumber dari Gunung Pinatubo (Filipina) yang melepaskan 10 kilometer kubik material vulkanik (skala 6 VEI). Di antara letusan-letusan besar tersebut patut disebut juga letusan yang sedikit lebih kecil seperti Letusan Galunggung 1982-1983 yang bersumber dari Gunung Galunggung (Indonesia) dengan volume material vulkanik sekitar 0,4 kilometer kubik (skala 4 VEI).

Letusan-letusan tersebut menyebabkan atmosfer Bumi relatif “kotor” seperti terlihat pada nilai AOD rata-rata yang sebesar 0,035. Pasca Pinatubo, tak ada lagi letusan besar/dahsyat gunung berapi hingga saat ini kecuali sejumlah letusan berskala 4 VEI seperti misalnya Letusan Eyjafjallajokull 2010 dan Letusan Merapi 2010. Maka pada periode 1996 hingga 2012, atmosfer Bumi relatif lebih bersih seperti terlihat pada nilai AOD rata-rata sebesar 0,002. Dengan demikian terjadi perubahan nilai sebesar minus 0,033 yang berkorelasi dengan peningkatan suhu 0,13 derajat Celcius. Pada saat yang sama terjadi pula penambahan kuantitas gas-gas rumah kaca yang berkontribusi pada peningkatan suhu 0,11 derajat Celcius. Dari gas-gas rumah kaca tersebut, gas karbondioksida (CO2) saja berkontribusi pada peningkatan suhu 0,08 derajat Celcius. Maka terhitung pada tahun 2012 telah terjadi peningkatan suhu total sebesar 0,27 derajat Celcius dibanding situasi tahun 1995. Separuh diantaranya akibat kian bersihnya atmosfer seiring nihilnya letusan besar/dahsyat gunung berapi.

Kelud

Bagaimana dengan Gerhana Bulan Total 15 April 2014 ?

Tepat dua bulan sebelumnya terjadi Letusan Kelud 2014 yang bersumber di Gunung Kelud, Jawa Timur (Indonesia). Sedikitnya 0,12 kilometer kubik (120 juta meter kubik) material vulkanik dimuntahkan Gunung Kelud dalam letusan bertipe Plinian dan disemburkan hingga setinggi 26 km dari paras laut (dpl). Di atas kertas letusan ini memproduksi 1,4 juta ton aerosol, yang akan berkorelasi dengan nilai AOD maksimum sebesar 0,009. Nilai tersebut sedikit lebih besar dibanding nilai AOD rata-rata periode 1996-2012 yang sebesar 0,002.

Gambar 6. Kiri: dinamika suhu permukaan Bumi secara global dalam periode 1979 hingga 2012, relatif terhadap rata-ratanya dalam 34 tahun terakhir. Batang biru menunjukkan penurunan suhu (suhu lebih rendah dibanding rata-rata), sementara batangmerah adalah kenaikan suhu (suhu lebih tinggi dibanding rata-rata). Kanan: dinamika suhu permukaan Bumi oleh pengaruh aerosol sulfat akibat Letusan el-Chichon 1982 dan Letusan Pinatubo 1991. Sumber: NOAA, 2012 dalam Keen, 2013.

Gambar 6. Kiri: dinamika suhu permukaan Bumi secara global dalam periode 1979 hingga 2012, relatif terhadap rata-ratanya dalam 34 tahun terakhir. Batang biru menunjukkan penurunan suhu (suhu lebih rendah dibanding rata-rata), sementara batangmerah adalah kenaikan suhu (suhu lebih tinggi dibanding rata-rata). Kanan: dinamika suhu permukaan Bumi oleh pengaruh aerosol sulfat akibat Letusan el-Chichon 1982 dan Letusan Pinatubo 1991. Sumber: NOAA, 2012 dalam Keen, 2013.

Dengan AOD maksimum 0,009 maka perubahan magnitudo semu Bulan pada saat puncak gerhananya secara teoritis sebesar 0,4. Kecuali menggunakan fotometer, perubahan magnitudo semu ini sangat sulit diidentifikasi secara kasat mata. Karena itu citra-citra Bulan pada saat puncak gerhana yang tersaji pada saat ini selalu memperlihatkan Bulan berwarna kemerah-merahan dan relatif terang. Dan bila nilai AOD maksimum dibandingkan dengan nilai AOD rata-rata periode 1996-2012, nyatalah bahwa di atas kertas terjadi perubahan sebesar 0,007. Secara teoritis perubahan tersebut bakal berkorelasi dengan penurunan suhu 0,03 derajat Celcius. Penurunan suhu ini cukup kecil sehingga mungkin tak signifikan dalam berhadapan dengan laju pemanasan global. Namun itu semua masih perlu diselidiki lebih lanjut.

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

Referensi:

1. Keen. 2013. Earth (and Lunar) Based Observations of Volcanic Emmissions to the Stratosphere, an Update through 2011. NOAA Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Annual Conference, May 21-22, 2013.

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

Catatan : ditulis juga di Langitselatan.

Update: Gerhana Bulan Total 15 April 2014 ternyata berhasil diamati di Jayapura (Indonesia), simak di sini.