Bintik Matahari Terbesar dalam Seperempat Abad Terakhir

Akbar. Gergasi. Gigantis. Jumbo. Raksasa. Mungkin kata-kata itu bisa mewakili situasi di rona Matahari saat ini. Betapa tidak? Wajah Matahari yang biasanya terlihat relatif mulus, meski sesungguhnya tak demikian, kini terlihat dikotori bercak hitam takberaturan yang demikian kentara. Bercak hitam ini menyeruak di wajah Matahari kita semenjak 17 Oktober 2014 Tarikh Umum (TU) lalu. Hari demi hari seiring rotasi Matahari, bercak hitam ini kian menampakkan wajahnya. Pada puncaknya, ia begitu meraksasa sehingga telah lebih besar ketimbang luas permukaan planet Jupiter, planet terbesar di seantero tata surya kita. Ia sekaligus membuat Bumi kita terasa kerdil karena 16 kali lebih luas ketimbang permukaan Bumi kita. Bahkan bercak hitam ini disebut-sebut sebagai yang terbesar sepanjang hampir seperempat abad terakhir. Dan hingga saat ini (Senin 27 Oktober 2014 TU), bercak hitam ini masih dapat disaksikan.

Gambar 1. Cakram Matahari, diamati pada Sabtu 25 Oktober 2014 TU menggunakan teleskop refraktor 70 mm dengan teknik proyeksi dan diabadikan dengan Nikon D60 f-ratio 5,6 ISO 200 dengan waktu penyinaran 1/160 detik untuk kemudian diolah dengan software GIMP 2. Bintik Matahari raksasa nampak terlihat jelas, dilabeli sebagai 2192. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Cakram Matahari, diamati pada Sabtu 25 Oktober 2014 TU menggunakan teleskop refraktor 70 mm dengan teknik proyeksi dan diabadikan dengan Nikon D60 f-ratio 5,6 ISO 200 dengan waktu penyinaran 1/160 detik untuk kemudian diolah dengan software GIMP 2. Bintik Matahari raksasa nampak terlihat jelas, dilabeli sebagai 2192. Sumber: Sudibyo, 2014.

Demikian besar ukurannya sehingga bercak hitam ini bahkan bisa dilihat mata manusia dengan mudah tatkala menatap ke sang surya, atau tatkala tepat hendak terbenam/tepat baru saja terbit sehingga cahayanya tidak menyilaukan. Inilah bercak hitam yang secara resmi dinamakan sebagai bintik Matahari nomor AR (Active Region) 2192. Tak pelak kehadirannya membuat umat manusia di segenap penjuru dunia ramai-ramai menjatuhkan pandangannya ke arah sang mentari. Ada yang memilih menggunakan teleskop, terutama yang dilengkapi filter Matahari ataupun yang memanfaatkan teknik proyeksi citra. Ada juga yang memilih menatap langsung ke arah sang surya, tentu saja dengan menggunakan filter Matahari yang memadai sekaligus memerhatikan teknik pengamatan Matahari yang aman dan ramah bagi mata kita.

Bintik

Seperti halnya bintik Matahari (sunspot) lainnya, bintik Matahari nomor AR 2192 lahir sebagai imbas perbedaan kecepatan rotasi antar bagian permukaan Matahari. Layaknya benda langit lainnya, Matahari kita pun berputar secara teratur pada sumbunya. Namun karena Matahari hampir sepenuhnya tersusun oleh plasma (campuran ion-ion positif dan elektron-elektron bebas yang berperilaku mirip gas) yang tersekap dalam medan magnet teramat kuat, maka Matahari berputar pada sumbunya kecepatan bagian polar (kutub) lebih lambat ketimbang ekuator (khatulistiwa)-nya. Kawasan khatulistiwa Matahari hanya butuh waktu 25 hari untuk berotasi, sementara kawasan kutub harus bersabar hingga 34 hari lamanya untuk berotasi sekali putaran.

Gambar 2. Sebagian cakram Matahari lebih detil untuk memperlihatkan bintik Matahari AR 2192 lebih jelas. Nampak bintik terbagi menjadi dua bagian, yakni bagian yang benar-benar gelap atau umbra dan bagian yang setengah gelap atau penumbra. Diamati pada Sabtu 25 Oktober 2014 TU menggunakan teleskop refraktor 70 mm dengan teknik proyeksi dan diabadikan dengan Nikon D60 f-ratio 5,6 ISO 200 dengan waktu penyinaran 1/160 detik untuk kemudian diolah dengan software GIMP 2. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 2. Sebagian cakram Matahari lebih detil untuk memperlihatkan bintik Matahari AR 2192 lebih jelas. Nampak bintik terbagi menjadi dua bagian, yakni bagian yang benar-benar gelap atau umbra dan bagian yang setengah gelap atau penumbra. Diamati pada Sabtu 25 Oktober 2014 TU menggunakan teleskop refraktor 70 mm dengan teknik proyeksi dan diabadikan dengan Nikon D60 f-ratio 5,6 ISO 200 dengan waktu penyinaran 1/160 detik untuk kemudian diolah dengan software GIMP 2. Sumber: Sudibyo, 2014.

Salah satu imbas dari perbedaan kecepatan rotasi Matahari adalah yang dirasakan garis-garis gaya magnet Matahari. Ia turut berotasi lebih cepat di khatulistiwa ketimbang di kutub. Konsekuensinya setelah beberapa kali putaran, garis-garis gaya magnet ini telah saling membelit, berpuntir dan berpilin demikian rupa hingga mirip kepang rambut. Di beberapa titik, pilinan ini demikian kuat hingga garis-garis gaya magnet Matahari setempat, yang seharusnya selalu terbenam di bawah permukaan sang surya, justru dipaksa menyembul ke atas permukaan membentuk lengkungan. Garis-garis gaya yang tersembul ini menciptakan gangguan aliran energi dari interior Matahari, sehingga kawasan itu pun menjadi lebih ‘dingin’ dengan suhu 1.500 hingga 3.000 derajat Celcius lebih rendah dibanding sekitarnya. Inilah yang membuatnya terlihat lebih gelap. Saat disaksikan dari Bumi, area gelap ini nampak mirip bercak/bintik dan dari sinilah nama bintik Matahari tersemat.

Gambar 3. Tahap-tahap terbentuknya bintik Matahari sebagai imbas dari perbedaan kecepatan rotasi bagian ekuator dan polar Matahari yang memilin dan memuntir garis-garis gaya magnet Matahari demikian rupa. Sumber: Nanyang University, 2014.

Gambar 3. Tahap-tahap terbentuknya bintik Matahari sebagai imbas dari perbedaan kecepatan rotasi bagian ekuator dan polar Matahari yang memilin dan memuntir garis-garis gaya magnet Matahari demikian rupa. Sumber: Nanyang University, 2014.

Jumlah bintik Matahari tiap satuan waktu tertentu merupakan petunjuk visual aktivitas Matahari. Saat jumlah bintik Matahari mencapai nilai terbesarnya, maka aktivitas Matahari mencapai maksimum sehingga dinamakan Matahari maksimum. Sebaliknya saat jumlah bintik Matahari menjangkau nilai terkecilnya, maka aktivitas Matahari mencapai minimum sehingga disebut Matahari minimum. Saat Matahari maksimum, intensitas sinar Matahari yang diterima Bumi kita sedikit lebih tinggi dibanding normalnya. Dan sebaliknya saat Matahari minimum, intensitas sinar Matahari yang kita terima pun sedikit lebih rendah. Karena itu aktivitas Matahari memiliki hubungan dengan dinamika iklim di Bumi. Oleh sebab yang belum jelas benar, aktivitas Matahari bersifat siklus dengan periode rata-rata 11 tahun. Dan setiap 22 tahun sekali, kutub-kutub magnetik Matahari kita mengalami pembalikan posisi demikian rupa. Sehingga yang semula adalah kutub utara geomagnetik akan berubah menjadi kutub selatan geomagnetik dan begitu pula sebaliknya.

Bintik Matahari raksasa seperti halnya AR 2192 ini tak muncul setiap hari. Umumnya dia muncul sekali saja dalam sebuah siklus aktivitas Matahari. Sehingga bintik Matahari jumbo ini rata-rata muncul sekali setiap dekade. Bintik Matahari terbesar sebelum 2014 ini terjadi pada 2003 silam sebagai bintik Matahari 486. Dalam catatan lembaga kelautan dan atmosfer Amerika Serikat (National Oceanic and Atmospheric Administration/NOAA) yang rutin mendata bintik-bintik Matahari selama beberapa dekade terakhir, bintik Matahari AR 2192 ini adalah yang terbesar yang pernah teramati dalam kurun 24 tahun terakhir, tepatnya semenjak November 1990. Namun ia memang masih kalah besar ketimbang superjumbo yang menghiasi wajah Matahari dan mencapai puncaknya pada 3 April 1947.

sunspot_tabel_perbandingan-luas

Badai

Di satu sisi bintik Matahari raksasa seperti halnya AR 2192 ini nampak mengagumkan. Kekaguman umat manusia terhadapnya sudah mengemuka semenjak 3.200 tahun silam. Tepatnya kala bangsa Cina pada era dinasti Shang dihebohkan oleh adanya sejenis ‘burung’ di Matahari. ‘Burung’ yang ternyata bintik Matahari raksasa itu demikian besarnya sehingga mudah dilihat mata khususnya saat Matahari baru saja terbit ataupun tepat hendak terbenam. Namun di sisi lain, bintik Matahari raksasa juga mengandung potensi bahaya yang sanggup mengganggu perikehidupan manusia. Gangguan tersebut berpusat tepat berada di jantung peradaban termutakhir: jaringan listrik dan sistem komunikasi kabel/nirkabel. Musababnya bintik Matahari merupakan ‘bendungan energi’ yang menghalangi pancaran energi dari internal Matahari. Saat pilinan garis-garis gaya magnetik Matahari di lokasi bintik Matahari mencapai puncaknya, garis-garis tersebut dapat ‘putus’ sehingga aliran energi pun membanjir sebagai peristiwa yang secara visual disebut solar flare (ledakan magnetik Matahari). Jika dorongan solar flare sangat kuat, bukan tak mungkin ia mampu membobol korona Matahari yang tepat berada diatasnya sebagai peristiwa pelepasan massa korona hingga menghamburkan jutaan ton proton dan elektron bebas ke angkasa pada kecepatan tinggi. Gabungan dari solar flare dan pelepasan massa korona inilah yang populer sebagai badai Matahari.

Gambar 4. Sekuens wajah Matahari saat Gerhana Matahari Sebagian 24 Oktober 2014 waktu Indonesia, yang hanya bisa disaksikan dari daratan Amerika bagian utara. Bintik Matahari AR 2192 nampak jelas di tengah-tengah cakram Matahari selama gerhana. Diabadikan dengan teleskop Matahari melalui Observatorium Griffith, Los Angeles (Amerika Serikat). Sumber: Griffith Observatory, 2014.

Gambar 4. Sekuens wajah Matahari saat Gerhana Matahari Sebagian 24 Oktober 2014 waktu Indonesia, yang hanya bisa disaksikan dari daratan Amerika bagian utara. Bintik Matahari AR 2192 nampak jelas di tengah-tengah cakram Matahari selama gerhana. Diabadikan dengan teleskop Matahari melalui Observatorium Griffith, Los Angeles (Amerika Serikat). Sumber: Griffith Observatory, 2014.

Pada dasarnya setiap bintik Matahari berpotensi melepaskan badai Matahari. Berdasarkan puncak intensitas sinar X yang dipancarkannya (pada rentang panjang gelombang 1 hingga 8 Angstrom), solar flare dibagi ke dalam empat kelas mulai dari kelas B sebagai yang terlemah hingga kelas X sebagai yang terkuat.

sunspot_tabel_klasifikasiJika solar flare terjadi tepat saat bintik Mataharinya menghadap ke Bumi, maka pancaran sinar X nya akan tiba di Bumi dalam 8 menit kemudian dan memproduksi ionisasi sangat intensif di lapisan ionosfer. AKibatnya komunikasi radio pada frekuensi tinggi akan sangat terganggu (blackout). Dan bila solar flare itu sanggup membobol bagian korona diatasnya hingga menciptakan badai Matahari yang mengarah tepat ke Bumi, maka partikel-partikel proton dan elektron berkecepatan tinggi itu akan tiba di Bumi dalam dua hingga tiga hari kemudian sebagai partikel radiasi. Medan magnet Bumi memang akan membelokkan partikel-partikel radiasi tersebut ke kutub-kutub geomagnet untuk dinetralkan. Namun dalam perjalanannya menyusuri garis-garis gaya magnet Bumi, partikel-partikel radiasi itu akan memproduksi medan magnet pengganggu hingga menghasilkan fenomena badai geomagnetik. Makin tinggi kelas solar flare-nya, maka makin besar badai Matahari yang bisa dibentuknya dan makin kuat pula badai geomagnetik yang bisa dipicunya di Bumi.

Jika intensitas medan magnet pengganggu dalam badai geomagnetik ini sangat besar, maka muncul efek lanjutan yang merusak. Saat garis-garis gaya medan magnet pengganggu ini menyentuh konduktor panjang seperti kabel listrik ataupun pipa, baik pipa air maupun minyak, akan timbul arus listrik penganggu dalam konduktor tersebut. Kuat arusnya sangat besar, bisa mencapai puluhan atau bahkan ratusan ampere. Arus listrik pengganggu sebesar ini sanggup merusak transformator-transformator daya dengan mudah. Ia juga membuat pipa menjadi bermuatan listrik untuk sementara sehingga menjadi jauh lebih mudah terkorosi. Bila sebuah satelit komunikasi aktif kebetulan melintas dalam medan magnet pengganggu ini, arus listrik pengganggu yang ditimbulkannya bisa menciptakan gangguan temporer hingga permanen. Inilah musababnya mengapai badai Matahari besar, khususnya yang dipicu oleh solar flare dengan kelas X10 atau lebih, menjadi momok bagi manusia modern karena potensi gangguannya pada jantung peradaban kita masakini.

Gambar 5. Saat-saat bintik Matahari AR 2192 melepaskan solar flare ketiganya (kelas X3) pada 25 Oktober 2014 TU waktu Indonesia. Solar flare terlihat mirip kobaran api raksasa yang sedang menyembul dari permukaan Matahari. Meski melepaskan solar flare besar, namun sejauh ini tidak diikuti dengan pelucutan massa korona sehingga tidak terjadi badai Matahari. Diabadikan oleh satelit pemantau Matahari SDO (Solar Dynamics Observatory). Sumber: NASA, 2014.

Gambar 5. Saat-saat bintik Matahari AR 2192 melepaskan solar flare ketiganya (kelas X3) pada 25 Oktober 2014 TU waktu Indonesia. Solar flare terlihat mirip kobaran api raksasa yang sedang menyembul dari permukaan Matahari. Meski melepaskan solar flare besar, namun sejauh ini tidak diikuti dengan pelucutan massa korona sehingga tidak terjadi badai Matahari. Diabadikan oleh satelit pemantau Matahari SDO (Solar Dynamics Observatory). Sumber: NASA, 2014.

Kita bisa melihat dampak merusak itu dari catatan sejarah. Bintik Matahari 486 melepaskan dua solar flare gigantis, masing-masing per 28 Oktober 2003 (kelas X17,2) dan 4 November 2003 (kelas X28+). Peristiwa 4 November 2003 bahkan masih memegang rekor sebagai solar flare terdahsyat yang pernah tercatat semenjak abad ke-20. Keduanya pun memicu badai Matahari besar. Beruntung bahwa badai Matahari akibat solar flare terbesar itu tidak mengarah ke Bumi kita. Meski demikian badai pertama telah memicu badai geomagnetik besar di Bumi yang melumpuhkan satelit pemantau Matahari sekaligus memadamkan aliran listrik di Swedia. Jauh hari sebelumnya, bintik Matahari raksasa yang besarnya 1,3 kali lipat bintik Matahari AR 2192 melepaskan solar flare dahsyat berkelas X15 pada 6 Maret 1989. Badai Matahari yang diproduksinya memicu badai geomagnetik pada 10 Maret 1989 yang demikian besarnya hingga menimbulkan banyak kekacauan.

Jaringan listrik Hydro Quebec di sebagian Canada lumpuh total setelah trafo 100 ton di Chibougamau, Albanel dan Nemiskau (untuk tegangan ekstratinggi 735 kilovolt) meledak dan terbakar. 6 juta warga Canada pun dipaksa melewatkan 9 jam berikutnya tanpa listrik sama sekali sembari menggigil kedinginan akibat suhu udara yang mendekati titik beku air. Sejumlah satelit mendadak jadi liar, misalnya satelit cuaca GOES–7, NOAA–9 dan NOAA–10 serta satelit komunikasi TDRS–1. Peristiwa ini juga memicu meledaknya pipa usang berkarat penyalur gas di Ural (Rusia) pada Juni 1989, yang menewaskan sedikitnya 500 orang.

Kerugian akibat badai Matahari 6 Maret 1989 itu sungguh luar biasa. Perusahaan Hydro Quebec kehilangan 10 juta dollar AS dan harus mengeluarkan 2 milyar dollar AS lagi untuk perbaikan jaringan agar lebih tahan badai Matahari. Pabrik baja Quebec Steel membuang percuma sejuta dollar AS saat baja panas yang sedang dicetaknya berubah jadi rongsokan tak berharga. Unit perakitan mobil General Motors kehilangan 6,4 juta dollar AS. Secara keseluruhan industri di Canada mengalami kerugian langsung hingga puluhan juta dollar AS akibat terhentinya produksi, rusaknya barang dan menganggurnya para pekerja.

Bagaimana dengan bintik Matahari nomor AR 2192 kali ini?

Seperti halnya bintik Matahari raksasa yang mendahuluinya, AR 2192 pun sungguh produktif. Hingga saat ini (27 Oktober 2014), ia telah melepaskan delapan solar flare menengah (kelas M) dan lima solar flare besar (kelas X). Kelima solar flare besar itu masing-masing adalah :

sunspot_tabel_flare-besar

Untungnya seluruh solar flare besar itu tak ada yang membobol bagian lapisan korona diatasnya. Sehingga tak terbentuk badai Matahari besar dan sebagai konsekuensinya badai geomagnetik besar pun urung terjadi. Konsekuensi yang diterima Bumi kita hanyalah gangguan komunikasi radio frekuensi tinggi selama 1 hingga 2 jam pasca setiap solar flare kelas X. Meski demikian kita belum bisa mengambil nafas lega. Hingga 29/30 Oktober 2014 mendatang, badai Matahari ini masih tetap akan menghadap ke Bumi kita seiring rotasi Matahari. Sepanjang masa itu potensi terjadinya solar flare menengah dan besar masih cukup tinggi. Barulah selepas 30 Oktober 2014, rotasi Matahari akan membuat bintik Matahari AR 2192 ini menghilang dari pandangan kita, berpindah ke sisi jauh Matahari (hemisfer Matahari yang membelakangi Bumi kita).

Gambar 6. Perbandingan ukuran bintik Matahari superjumbo 3 April 1947 dengan bintik Matahari AR 2192 (2014). Dibanding AR 2192, bintik Matahari superjumbo 1947 adalah 2,3 kali lipat lebih besar. Sumber: Spaceweather.com, 2014.

Gambar 6. Perbandingan ukuran bintik Matahari superjumbo 3 April 1947 dengan bintik Matahari AR 2192 (2014). Dibanding AR 2192, bintik Matahari superjumbo 1947 adalah 2,3 kali lipat lebih besar. Sumber: Spaceweather.com, 2014.

Referensi :

SpaceweatherLive. 2014. Gentle Giant Sunspot region 2192.

Spaceweather. 2014. The Most Powerful Solar Flares Ever Recorded.

Spaceweather. 2001. History’s Biggest Sunspots.

Iklan

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