Dua Tahun Peristiwa Tumbukan Asteroid di Russia, Apa yang Telah Kita Ketahui?

Dua tahun sudah terlewat dari sebuah masa pada Jumat 15 Februari 2013 Tarikh Umum (TU). Dua tahun yang lalu, jagat astronomi dibikin terhenyak oleh sebuah peristiwa luar biasa yang mengambil lokasi di sisi barat Pegunungan Ural (Russia). Tepatnya di Chelyabinsk dan sekitarnya, kawasan yang di masa Perang Dunia 2 hingga puncak Perang Dingin menjadi tempat Uni Soviet (pendahulu Russia) mengencangkan otot-ototnya lewat industri militer berkelas raksasa. Di Jumat pagi tersebut, tepatnya pada pukul 09:20 waktu setempat (10:20 WIB), rutinitas harian kota Chelyabinsk sontak terhenti oleh sebuah peristiwa aneh. Langit pagi yang cerah meski dingin, saat itu musim dingin belum usai di Russia, mendadak sontak berganti dengan munculnya cahaya terang-benderang dalam sekejap. Demikian terangnya sehingga melebihi benderangnya Matahari. Sejurus kemudian tanah mulai bergetar. Udara seperti ditekan, hingga kabel-kabel yang bergelantungan pun mulai berayun-ayun. Kaca-kaca jendela mulai pecah berkeping-keping. Menghujani siapapun yang ada didekatnya tanpa ampun. Alarm mobil-mobil yang diparkir pun mulai meraung-raung. Kekacauan merajalela dimana-mana.

Gambar 1. Salah satu gambar ikonik Peristiwa Chelyabinsk 2013, yakni kala asteroid-tanpa-nama telah memasuki atmosfer Bumi dan mengalami kilatan cahaya pertama hingga lebih terang ketimbang Matahari. Kilatan cahaya ini terjadi saat asteroid, yang telah berubah menjadi boloid, sampai di ketinggian 29,7 kilometer dpl. Garis putih tebal lurus dibelakangnya adalah awan debu lurus (train) yang dibentuk boloid mulai dari ketinggian 97 kilometer dpl. Sumber: NASA APOD, 2013.

Gambar 1. Salah satu gambar ikonik Peristiwa Chelyabinsk 2013, yakni kala asteroid-tanpa-nama telah memasuki atmosfer Bumi dan mengalami kilatan cahaya pertama hingga lebih terang ketimbang Matahari. Kilatan cahaya ini terjadi saat asteroid, yang telah berubah menjadi boloid, sampai di ketinggian 29,7 kilometer dpl. Garis putih tebal lurus dibelakangnya adalah awan debu lurus (train) yang dibentuk boloid mulai dari ketinggian 97 kilometer dpl. Sumber: NASA APOD, 2013.

Dalam beberapa jam kemudian kekacauan di Chelyabinsk dan sekitarnya mendunia. Kekacauan ini merupakan akibat dari peristiwa tumbukan benda langit. Yakni melesat jatuhnya benda langit mini anggota tata surya (asteroid atau komet) ke permukaan Bumi dengan segala imbasnya. Kejadian di Chelyabinsk dan sekitarnya secara formal kemudian disebut sebagai Peristiwa Tumbukan benda langit Chelyabinsk 2013, atau disingkat sebagai Peristiwa Chelyabinsk 2013 saja. Secara kronologis Peristiwa Chelyabinsk 2013 merupakan peristiwa tumbukan benda langit paling energetik yang pernah disaksikan umat manusia modern dalam kurun 80 tahun terakhir, setelah Peristiwa Curuca (Brazil) 1930. Dan sepanjang abad ke-21 TU ini, Peristiwa Chelyabinsk 2013 hingga saat ini merupakan peristiwa tumbukan benda langit terenergetik, menumbangkan rekor yang semula dipegang Peristiwa Bone (Indonesia) 2008.

Besar dan kompleksnya Peristiwa Chelyabinsk 2013 menggamit minat ilmuwan dari beragam disiplin ilmu. Semangat mereka demikian besarnya, hal yang tak pernah dialami bagi peristiwa sejenis sebelumnya. Mereka datang dari kalangan astronomi, astrofisika, geofisika, geologi dan bahkan kedokteran. Tak hanya dari Russia, para ilmuwan itu berduyun-duyun datang dari Eropa, Amerika dan bahkan Asia. Sebagian diantaranya lantas menyatukan diri dalam sebuah konsorsium yang menamakan dirinya sebagai The Chelyabinsk Airburst Consortium. Kini, dua tahun setelah semua kehebohan itu, kerja keras para ilmuwan konsorsium itu telah membuahkan hasil. Tulisan ini pun didasarkan atas hasil kerja keras mereka, 59 ilmuwan The Chelyabinsk Airburst Consortium dengan penulis pertama Olga P. Popova, yang dimuat dalam jurnal ilmu pengetahuan Science setahun silam.

Peristiwa Chelyabinsk 2013 menjadi peristiwa tumbukan benda langit yang sarat data, hal yang juga belum pernah terjadi sebelumnya. Puluhan, bahkan mungkin ratusan, rekaman video mengabadikannya. Baik melalui radas (instrumen) semi-otomatis seperti kamera dasbor mobil dan kamera keamanan sirkuit tertutup (CCTV) maupun manual yang harus mendapat sentuhan langsung tangan manusia seperti kamera digital, kamera ponsel pintar dan yang lainnya. Peristiwa ini juga membuat ribuan bangunan rusak, sehingga memungkinkan dilakukannya analisis mendetail akan posisi dan dinamika penyebab kerusakannya. Rekaman tak kasat mata lainnya, dalam bentuk rekaman seismik dan rekaman infrasonik pun melimpah. Getaran di kerak bumi seiring peristiwa tersebut direkam oleh seismometer-seismometer yang berlokasi hingga ratusan kilometer jauhnya dari kawasan Chelyabinsk. Sementara rekaman infrasoniknya bahkan lebih spektakuler. Salah satu dari 11 stasiun infrasonik dalam jejaring CTBTO (the Comprehensive nuclear Test Ban Treaty Organization) bahkan berada di kawasan Antartika, ribuan kilometer dari Chelyabinsk.

Apa yang sesungguhnya terjadi di ketinggian udara Pegunungan Ural hingga berdampak ke daratan kawasan Chelyabinsk dan sekitarnya mulai bisa kita pahami. Informasi ini tak hanya sekedar memuaskan rasa keingintahuan umat manusia semata. Namun lebih jauh dari itu, juga sangat bermanfaat untuk mengantisipasi bilamana kelak benda langit sejenis ‘menyerang’ kita lagi. Dan harapan berikutnya, semoga saja informasi tersebut juga turut membantu umat manusia berinovasi mengembangkan ‘payung’ (sistem pertahanan) untuk mengeliminasi ‘serangan’ benda langit sejenis kelak. Bukan hanya sekedar duduk diam dan menunggu nasib.

Asteroid

Peristiwa Chelyabinsk 2013 merupakan tumbukan sebuah asteroid-tanpa-nama. Berdasarkan meteorit yang tersisa, asteroid-tanpa-nama itu memiliki kerapatan 3,3 gram dalam setiap sentimeter kubiknya. Ini lebih padat dibandingkan batuan beku yang kita kenal di Bumi, misalnya andesit (2,5 hingga 2,8 gram dalam tiap sentimeter kubik). Jika berbentuk bulat seperti bola, maka asteroid itu merupakan bongkahan batuan padat dengan garis tengah 19,8 meter. Massanya 13.000 ton. Sebelum jatuh menumbuk Bumi, asteroid beredar mengelilingi Matahari dalam sebentuk orbit lonjong di antara orbit Venus dan orbit Jupiter. Perihelionnya (yakni titik terdekat ke Matahari) berdekatan dengan orbit Venus, yakni hanya sejarak 110,5 juta kilometer. Sebaliknya titik aphelionnya (yakni titik terjauh dari Matahari) berjarak 417 juta kilometer atau tepat di tengah-tengah kawasan Sabuk Asteroid. Orbit asteroid memiliki kemiringan (inklinasi) 4,9 derajat terhadap ekliptika (bidang edar Bumi mengelilingi Matahari). Asteroid-tanpa-nama ini butuh waktu 2,34 tahun untuk menyusuri orbitnya beredar mengelilingi Matahari sekali putaran. Sebelum jatuh menumbuk Bumi sebagai Peristiwa Chelyabinsk 2013, ia tiba di titik perihelionnya tepat pada detik-detik pergantian tahun 2012 ke 2013 TU.

Gambar 2. Orbit asteroid-tanpa-nama penyebab Peristiwa Chelyabinsk 2013, dibandingkan dengan orbit planet-planet terestrial saat dilihat dari jarak 3 satuan astronomis di atas kutub utara Matahari. Dibandingkan orbit planet-planet, orbit asteroid tersebut jauh lebih lonjong, yang merentang di antara orbit Venus hingga kawasan Sabuk Asteroid. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis Starry Night Backyard 3.0 dan data dari Popova dkk, 2013.

Gambar 2. Orbit asteroid-tanpa-nama penyebab Peristiwa Chelyabinsk 2013, dibandingkan dengan orbit planet-planet terestrial saat dilihat dari jarak 3 satuan astronomis di atas kutub utara Matahari. Dibandingkan orbit planet-planet, orbit asteroid tersebut jauh lebih lonjong, yang merentang di antara orbit Venus hingga kawasan Sabuk Asteroid. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis Starry Night Backyard 3.0 dan data dari Popova dkk, 2013.

Dengan demikian asteroid ini merupakan asteroid dekat Bumi kelas Apollo, karena perihelionnya lebih kecil ketimbang orbit Bumi sebaliknya aphelionnya lebih besar. Perbandingan dengan basisdata jumbo yang memuat ratusan ribu data asteroid yang telah kita temukan menunjukkan asteroid-tanpa-nama ini masih berkerabat dengan asteroid 86039 (1999 NC43). Asteroid 86039 (1999 NC43) adalah asteroid besar (garis tengah 2,2 kilometer) yang ditemukan pada 4 Juli 1999 TU silam lewat sistem penyigi langit semi-otomatis LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research). Penyusuran lebih lanjut memperlihatkan baik asteroid 86039 (1999 NC43) maupun asteroid-tanpa-nama tersebut kemungkinan berasal dari satu induk yang sama dalam keluarga asteroid Flora yang bermukim di sisi dalam kawasan Sabuk Asteroid. Keduanya terlempar dari kawasan setelah mengalami resonansi sekular akibat gangguan gravitasi Jupiter. Setelah keduanya terdorong memasuki kawasan tata surya bagian dalam, giliran gangguan gravitasi Mars dan Bumi yang lambat laun mengubah orbit kedua asteroid sedikit demi sedikit. Perubahan gradual ini membuat keduanya menjadi asteroid dekat Bumi. Bedanya orbit asteroid-tanpa-nama kemudian berpotongan dengan orbit Bumi, sementara orbit asteroid 86039 (1999 NC43) tidak.

Asteroid-tanpa-nama ini juga diduga adalah bagian keluarga asteroid Baptistina. Alasannya kadar mineral piroksen dan olivinnya setara dengan kadar rata-rata piroksen dan olivin keluarga asteroid Baptistina. Yakni 23 % dan 28 %. Keluarga asteroid Baptistina berasal dari sebuah asteroid raksasa (garis tengah 170 kilometer) penghuni bagian tengah yang berkeping-keping dalam kurun antara 90 hingga 160 juta tahun silam. Salah satu anggota keluarga asteroid Baptistina yang terkenal adalah asteroid-tanpa-nama berdiameter 10 kilometer yang jatuh menumbuk Bumi 65 juta tahun silam. Tumbukannya melepaskan energi teramat besar dan dampak teramat merusak ke segenap penjuru hingga melenyapkan 75 % kelimpahan spesies makhluk hidup saat itu. Termasuk kawanan dinosaurus. Maka, apabila dugaan itu benar, asteroid-tanpa-nama penyebab Peristiwa Chelyabinsk 2013 masih berkerabat dengan asteroid raksasa pemusnah dinosaurus.

Gambar 3. Kawah raksasa Chicxulub (diameter 170 kilometer) di batas Semenanjung Yucatan dan Teluk Meksiko, berdasarkan peta gradien gravitasi Bouguer. Kawah raksasa ini terbentuk 65 juta tahun silam akibat hantaman asteroid raksasa bergaris tengah 10 kilometer. Terbentuknya kawah raksasa ini menandai bencana ekologis mahadahsyat di Bumi akibat tumbukan benda langit. Bencana tersebut turut melenyapkan populasi dinosaurus. Berdasarkam komposisi mineral piroksen dan olivinnya, ada dugaan bahwa asteroid-tanpa-nama yang menjadi penyebab Peristiwa Chelyabinsk 2013 masih berkerabat dengan asteroid pembentuk kawah raksasa Chicxulub. Sumber: Hildebrand dkk, 1990.

Gambar 3. Kawah raksasa Chicxulub (diameter 170 kilometer) di batas Semenanjung Yucatan dan Teluk Meksiko, berdasarkan peta gradien gravitasi Bouguer. Kawah raksasa ini terbentuk 65 juta tahun silam akibat hantaman asteroid raksasa bergaris tengah 10 kilometer. Terbentuknya kawah raksasa ini menandai bencana ekologis mahadahsyat di Bumi akibat tumbukan benda langit. Bencana tersebut turut melenyapkan populasi dinosaurus. Berdasarkam komposisi mineral piroksen dan olivinnya, ada dugaan bahwa asteroid-tanpa-nama yang menjadi penyebab Peristiwa Chelyabinsk 2013 masih berkerabat dengan asteroid pembentuk kawah raksasa Chicxulub. Sumber: Hildebrand dkk, 1990.

Airburst

Pada Jumat pagi 15 Februari 2013 TU, asteroid-tanpa-nama ini berada di salah satu titik nodalnya, yakni titik potong orbitnya dengan orbit Bumi. Pada saat yang sama Bumi-pun sedang berada di titik nodal tersebut. Maka tak terelakkan lagi, asteroid pun menumbuk Bumi. Asteroid memasuki atmosfer Bumi pada kecepatan 19,16 km/detik (~69.000 km/jam) dengan lintasan membentuk sudut 18,3° terhadap paras Bumi. Segera ia bergesekan dengan molekul-molekul udara, serupa dengan yang diderita setiap benda apapun (baik alamiah maupun buatan) yang mencoba menerobos atmosfer. Gesekan kuat menghasilkan tekanan ram yang cukup tinggi dibarengi dengan suhu tinggi pula, yang segera menggerus permukaan asteroid. Maka asteroid pun berubah menjadi meteor. Karena besarnya ukurannya, meteor yang dihasilkannya pun demikian terang hingga bisa dikategorikan sebagai boloid.

Sejumlah kamera mulai merekam boloid ini sebagai titik cahaya mulai dari ketinggian 97 kilometer dpl (dari paras air laut rata-rata). Semakin jauh boloid menembus atmosfer maka lapisan-lapisan udara yang dihadapinya kian menebal. Dorongan kuat seiring penetrasi boloid menyebabkan gelombang tekanan udara atau gelombang kejut mulai terbentuk. Gelombang kejut terbentuk sejak boloid berada di ketinggian 90 kilometer dpl. Semakin jauh boloid menembus atmosfer, tekanan ram-nya kian membesar. Maka permukaan boloid mulai tergerus (menguap) membentuk partikel-partikel debu. Akumulasi partikel-partikel tersebut membentuk awan debu di sepanjang lintasan yang telah dilaluinya, sehingga nampak sebagai awan lurus (train) yang khas. Selain teramati dengan jelas dari darat, awan lurus tersebut juga berhasil dipantau oleh sejumlah satelit.

Gambar 4. Dinamika boloid dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 dari detik ke detik, seperti direkam oleh A. Ivanov di Kamensk-Uralskiy. A: tepat saat kilatan cahaya pertamanya (yang lebih terang dari Matahari). B: pasca pemecah-belahan brutal di ketinggian 27 kilometer dpl. C: jelang kilatan cahaya yang kedua. D: pasca kilatan cahaya yang kedua. E: dua bongkahan besar tersisa, terjadi kilatan cahaya yang ketiga. F: bongkahan kedua lenyap, tinggal bongkahan pertama yang masih bercahaya. G: bongkahan kedua mulai meredup, namun masih melaju. H: bongkahan kedua kian redup meski masih melaju. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 4. Dinamika boloid dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 dari detik ke detik, seperti direkam oleh A. Ivanov di Kamensk-Uralskiy. A: tepat saat kilatan cahaya pertamanya (yang lebih terang dari Matahari). B: pasca pemecah-belahan brutal di ketinggian 27 kilometer dpl. C: jelang kilatan cahaya yang kedua. D: pasca kilatan cahaya yang kedua. E: dua bongkahan besar tersisa, terjadi kilatan cahaya yang ketiga. F: bongkahan kedua lenyap, tinggal bongkahan pertama yang masih bercahaya. G: bongkahan kedua mulai meredup, namun masih melaju. H: bongkahan kedua kian redup meski masih melaju. Sumber: Popova dkk, 2013.

Produksi debu berlangsung kontinu, untuk kemudian mendadak melonjak hebat sejak di ketinggian 54 kilometer dpl. Boloid juga kian benderang. Dari yang semula hanya seterang Venus, kecemerlangannya terus meningkat menjadi seterang dan bahkan ratusan kali lipat lebih terang dari Bulan purnama. Kini cahayanya bahkan telah sanggup menciptakan bayang-bayang pada benda-benda di paras Bumi yang tersinarinya. Pada ketinggian 29,7 kilometer dpl terjadi kilatan cahaya (flare) yang menghasilkan cahaya lebih benderang dari Matahari (!) meski hanya sesaat. Dari kota Chelyabinsk, saat kilatan itu terjadi boloid terlihat memiliki magnitudo visual -28,8 atau 13 kali lebih terang dari Matahari. Bahkan di kota kecil Korkino, yang tepat berada di bawah lintasan boloid, ia hampir 30 kali lebih benderang ketimbang Matahari!

Pasca terjadinya kilatan pertama, boloid mengalami pemecah-belahan brutal pada ketinggian 27 kilometer dpl. Pasca pemecah-belahan brutal ini, terjadilah kilatan cahaya kedua pada ketinggian 23,9 kilometer dpl. Magnitudo semu kilatan kedua ini adalah -20,5 sehingga 1.300 kali lebih terang ketimbang Bulan purnama. Pada pemecah-belahan brutal di ketinggian 27 kilometer dpl, dua bongkahan besar melejit dalam lintasannya masing-masing, kumplit dengan awan debu lurusnya sendiri. Kedua bongkahan kemudian melanjutkan perjalanannya hingga bongkahan kedua tiba di ketinggian 18,5 kilometer dpl. Di sinilah terjadi kembali sebuah kilatan cahaya yang ketiga. Kilatan ketiga ini memiliki magnitudo semu -16,5 sehingga 30 kali lebih terang dari Bulan purnama. Bongkahan kedua kemudian lenyap dari pandangan mata pasca kilatan ketiga. Sementara bongkahan pertama, yang melaju sedikit lebih cepat tak mengalami kilatan semenjak dari ketinggian 23,9 kilometer dpl, terus melanjutkan perjalanannya hingga mencapai ketinggian 13,6 kilometer dpl untuk kemudian tak nampak lagi. Dengan tiga kilatan cahaya terjadi tinggi di udara tanpa disertai terbentuknya kawah tumbukan di Bumi, jelas Peristiwa Chelyabinsk 2013 tergolong sebagai peristiwa airburst (ledakan di udara).

Gambar 5. Bagaimana Peristiwa Chelyabinsk 2013 menghasilkan bayang-bayang yang sangat tegas pada benda-benda yang tersinarinya kala terjadi kilatan cahaya pertama, seperti direkam oleh sejumlah kamera keamanan. A: bayang-bayang tiang lampu (tanda panah) di Lapangan Revolusi Chelyabinsk. Lintasan boloid berada di arah pandang kamera. B: bayang-bayang pohon, patung dan tiang lampu (tanda panah) bangunan administratif Cherbakul. Lintasan boloid berada di belakang arah pandang kamera. Disajikan oleh Eduard Kalinin. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 5. Bagaimana Peristiwa Chelyabinsk 2013 menghasilkan bayang-bayang yang sangat tegas pada benda-benda yang tersinarinya kala terjadi kilatan cahaya pertama, seperti direkam oleh sejumlah kamera keamanan. A: bayang-bayang tiang lampu (tanda panah) di Lapangan Revolusi Chelyabinsk. Lintasan boloid berada di arah pandang kamera. B: bayang-bayang pohon, patung dan tiang lampu (tanda panah) bangunan administratif Cherbakul. Lintasan boloid berada di belakang arah pandang kamera. Disajikan oleh Eduard Kalinin. Sumber: Popova dkk, 2013.

Pantauan satelit memperlihatkan energi kinetik boloid yang berubah menjadi cahaya dalam segenap lintasannya, termasuk ketiga kilatan tersebut, adalah 90 kiloton TNT (trinitrotoluena). Secara keseluruhan hingga ketinggian tersebut boloid telah melepaskan 590 kiloton TNT energi kinetik. Itu setara dengan 29 butir bom nuklir Hiroshima yang diledakkan serempak. Tekanan ram yang kian membesar saat boloid menembus atmosfer yang lebih rendah membuat boloid tak sekedar tergerus, namun juga membuatnya terpecah-belah. Terutama saat besarnya tekanan telah melampaui daya tahan mineral-mineral penyusun tubuh asteroid-tanpa-nama yang menjadi boloid tersebut. Pemecah-belahan mulai berlangsung di sekitar ketinggian 40 kilometer dpl. Namun pemecah-belahan yang sangat intensif terjadi di antara ketinggian 32 hingga 29 kilometer dpl, atau tepat sebelum boloid mengalami kilatan pertamanya. Pemecah-belahan intensif tersebut menghasilkan ribuan keping meteor. Masing-masing keping terus melaju namun dengan kecepatan jauh lebih lambat. Pemecah-belahan yang sangat intensif dibarengi dengan boloid yang mencapai puncak kecemerlangannya segera menimbulkan implikasi lanjutan yang lebih serius.

Saat tiba di ketinggian 29,7 kilometer dpl kecepatan boloid masih sebesar 18,6 km/detik ( ~67.000 km/jam). Jelas terlihat ia mengalami perlambatan (deselerasi) meski kecil. Namun setelah terpecah-belah demikian massif dan kecemerlangannya mencapai puncaknya, boloid masih terus terfragmentasi hingga tiba di ketinggian 27 kilometer dpl. Produksi debunya berhenti di ketinggian 26,2 kilometer dpl. Hingga ketinggian tersebut, sebanyak 76 % massa awal boloid berubah menjadi awan debu lurus yang khas dan pekat. Sementara 24 % sisanya, yang setara dengan 3.120 ton, menjadi ribuan keping meteor yang mayoritas berukuran kecil. Keping-keping tersebut melesat pada lintasannya masing-masing. Namun pada ketinggian 27 hingga 23 kilometer dpl, keping-keping itu kembali mengalami perlambatan hebat dan tergerus. Partikel-partikel debu pun kembali terbentuk. Dalam beberapa kasus, keping-keping meteor yang terlalu kecil bahkan tergerus hingga habis. Maka keping-keping meteor yang tersisa tinggal bermassa antara 4 hingga 6 ton.

Gambar 6. Awan debu lurus (train) yang khas dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 dari waktu ke waktu. Angka-angka menunjukkan perkiraan ketinggian dalam kilometer dpl. A: 5 detik setelah terbentuk, awan masih sempit dan pekat dengan emisi warna merah dan merah jingga. B: 35 detik setelah terbentuk, masih tersisa warna jingga yang kemungkinan adalah emisi cahaya dari molekul-molekul NO. C: 46 hingga 73 detik setelah terbentuk, warna merah jingga masih tersisa. D: 1,5 menit pasca terbentuk, awan debu lurus mulai melebar dan menipis. Berdasarkan pada pemotretan yang dilakukan Marat Ahmetvaleev dan Evgueny Tvogorov. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 6. Awan debu lurus (train) yang khas dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 dari waktu ke waktu. Angka-angka menunjukkan perkiraan ketinggian dalam kilometer dpl. A: 5 detik setelah terbentuk, awan masih sempit dan pekat dengan emisi warna merah dan merah jingga. B: 35 detik setelah terbentuk, masih tersisa warna jingga yang kemungkinan adalah emisi cahaya dari molekul-molekul NO. C: 46 hingga 73 detik setelah terbentuk, warna merah jingga masih tersisa. D: 1,5 menit pasca terbentuk, awan debu lurus mulai melebar dan menipis. Berdasarkan pada pemotretan yang dilakukan Marat Ahmetvaleev dan Evgueny Tvogorov. Sumber: Popova dkk, 2013.

Dalam peristiwa ini separuh energi kinetik boloid, yakni sebesar 295 kiloton TNT, terlepas di sepanjang lintasannya hingga ke titik terjadinya kilatan pertama. Sementara kilatan pertama melepaskan 30 % energi kinetik boloid, setara dengan 177 kiloton TNT. Kilatan kedua melepaskan 15 % energi kinetik, setara 88,5 kiloton TNT. Dan kilatan ketiga melepaskan hanya 5 % energi kinetik boloid, setara dengan 29,5 kiloton TNT. Pelepasan energi kinetik boloid secara bertahap disusul dengan tiga kilatan berturut-turut melipatgandakan intensitas gelombang kejutnya. Selagi menjalar di udara, gelombang tekanan udara ini memproduksi juga gelombang akustik dengan gelombang infrasonik sebagai salah stau komponennya. Gelombang infrasonik berkemampuan menjalar jauh. Bahkan hingga mencapai Antartika, seperti yang direkam radar mikrobarometer stasiun CTBTO disana. Saat gelombang akustik menyentuh daratan tepat di bawah lintasan boloid, terjadi konversi menjadi gelombang seismik dalam rupa gelombang Rayleigh (gelombang permukaan).

Sinar Panas

Tumbukan benda langit memang bukanlah peristiwa ledakan senjata nuklir. Tumbukan benda langit tak pernah memandarkan sinar radioaktif ataupun memproduksi sampah radioaktif layaknya ledakan senjata nuklir. Namun keduanya memiliki beberapa ciri khas yang sama, misalnya dalam hal pelepasan energi sangat besar pada tempo sangat singkat. Karena itu dampak peristiwa tumbukan terhadap Bumi kerap dianalisis dengan pendekatan dampak ledakan nuklir, khususnya jika energi kinetik asteroid/komet itu cukup besar. Termasuk dalam peristiwa airburst. Dampak sebuah airburst dapat dianalisis berdasarkan pendekatan dampak ledakan nuklir atmosferik (titik ledaknya berada di udara), khususnya pada ketinggian cukup besar (eksoatmosferik). Energi sangat besar yang dilepaskan dalam peledakan senjata nuklir strategis secara eksoatmosferik akan menghasilkan dua dampak utama, yakni sinar panas dan gelombang kejut. Dua dampak utama tersebut pun teramati dalam airburst Peristiwa Chelyabinsk 2013.

Gambar 7. Peta area yang terkena dampak sinar panas Peristiwa Chelyabinsk 2013. Lingkaran ungu mewakili lokasi para korban yang merasakan sensasi terbakar di kulit (sunburn). Lingkaran merah mewakili lokasi para korban yang mengalami sensasi terbakar di retina. Lingkaran kuning mewakili lokasi para korban yang merasa terbutakan untuk sementara waktu. Dan lingkaran jingga mewakili lokasi para korban yang matanya teriritasi. Garis hitam berujung panah merupakan proyeksi lintasan boloid di paras Bumi. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 7. Peta area yang terkena dampak sinar panas Peristiwa Chelyabinsk 2013. Lingkaran ungu mewakili lokasi para korban yang merasakan sensasi terbakar di kulit (sunburn). Lingkaran merah mewakili lokasi para korban yang mengalami sensasi terbakar di retina. Lingkaran kuning mewakili lokasi para korban yang merasa terbutakan untuk sementara waktu. Dan lingkaran jingga mewakili lokasi para korban yang matanya teriritasi. Garis hitam berujung panah merupakan proyeksi lintasan boloid di paras Bumi. Sumber: Popova dkk, 2013.

Dampak sinar panas dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 mewujud pada mata pedih (disamping silau) dari orang-orang yang menatap boloid ini secara langsung. Sebagai hasilnya, ada 180 orang yang matanya teriritasi, 70 orang merasa terbutakan untuk sesaat dan 11 orang merasakan sensasi retina yang terbakar. Namun tidak ada kasus kerusakan mata permanen bagi orang-orang tersebut, baik di lensa mata maupun kornea. Di luar dari dampak pada mata, terdapat 20 orang yang melaporkan sensasi terbakar pada kulit (sunburn). Beberapa mereka merasakan sensasi tersebut di leher bagian belakang kala membelakangi boloid. Juga terdapat 315 orang yang merasa mendadak panas dan 415 orang yang merasa mendadak hangat. Jika dibandingkan dengan proyeksi lintasan boloid di paras Bumi, maka area yang terdampak sinar panas dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 adalah hingga garis paralel 200 kilometer di sebelah utara dan hingga garis paralel 120 kilometer di selatan. Korban terparah dampak sinar panas terdapat di Korkino, 30 kilometer dari proyeksi titik kilatan pertama. Di sini seseorang mengalami luka-luka menengah akibat sunburn di wajahnya yang disusul mengelupasnya sebagian kulit wajah.

Sinar panas merupakan imbas langsung dari terjadinya airburst dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013. Sinar panas merupakan gelombang elektromagnetik dalam rentang frekuensi tertentu, yang didominasi sinar ultraungu, yang dipancarkan dari sebuah sumber dan memiliki intensitas sangat tinggi. Tingginya intensitas membuatnya mampu menimbulkan aneka efek fisis saat mengenai manusia/benda. Jika melampaui ambang batas tertentu, sinar panas mampu menimbulkan luka-luka bakar dalam aneka tingkat, mulai dari tingkat satu (paling ringan) hingga tingkat tiga (paling parah dan berpotensi fatal). Ia juga mampu membuat benda-benda terbakar spontan, mulai dari kertas koran (paling ringan) hingga kain (paling parah), bergantung pada intensitasnya.

Dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013, sinar panas dipancarkan kala boloid mengalami kilatan pertama sekaligus meraih puncak kecemerlangannya sehingga boloid sempat lebih benderang dari Matahari. Intensitas tertinggi dari sinar panas produk airburst Peristiwa Chelyabinsk 2013 adalah 200 Joule per meter persegi, yang terjadi di Korkino. Intensitas tersebut masih jauh dari ambang intensitas untuk menyebabkan luka bakar tingkat satu (127,94 kiloJoule per meter persegi) maupun terbakarnya kertas koran (258,74 kiloJoule per meter persegi). Sehingga nyaris tak ada efek fisis yang ditimbulkannya, kecuali sensasi rasa terbakar. Korban terparah di Korkino merupakan kasus khusus, karena ia tak hanya menerima paparan sinar panas langsung dari boloid yang sedang dalam tahap kilatan pertamanya namun juga dari hasil pemantulan sinar panas oleh lapisan-lapisan salju yang mengitarinya. Sebagai akibatnya ia menerima paparan total sinar panas hingga sekitar 1.000 Joule per meter persegi, sehingga terjadi kasus eritema (sebagian kulit wajah mengelupas).

Gelombang Kejut

Dampak paling kasat mata Peristiwa Chelyabinsk 2013 adalah gelombang kejutnya. Kaca-kaca jendela dari total 7.320 buah bangunan pecah akibat hempasan gelombang kejut. Bangunan-bangunan tersebut meliputi 740 buah gedung sekolah dan universitas, 296 buah gedung fasilitas kesehatan, 110 buah gedung organisasi kebudayaan, 48 gedung olahraga serta 6.097 buah gedung apartemen dan rumah. Serpihan kaca-kaca jendela yang melesat beterbangan melukai ribuan orang dalam bentuk luka iris. Selain itu hempasan gelombang kejut juga mampu menjatuhkan orang yang berdiri tegak, khususnya di dekat proyeksi lintasan boloid. Sehingga luka-luka memar pun terjadi. Tercatat 1.613 orang mendatangi fasilitas medis untuk perawatan luka-lukanya. 112 orang diantaranya harus menjalani rawat inap dengan 2 diantaranya menderita luka berat.

Gambar 8. Kerusakan akibat dampak gelombang kejut Peristiwa Chelyabinsk 2013 di Yemanzhelinsk. A: kaca jendela yang pecah. B dan D: pembersihan dan perbaikan sementara. C: kerangka jendela yang terdorong masuk. E, F dan H: jendela yang hilang di gedung sekolah. G: eternit yang jebol. Foto-foto dari Victor I. Gubar. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 8. Kerusakan akibat dampak gelombang kejut Peristiwa Chelyabinsk 2013 di Yemanzhelinsk. A: kaca jendela yang pecah. B dan D: pembersihan dan perbaikan sementara. C: kerangka jendela yang terdorong masuk. E, F dan H: jendela yang hilang di gedung sekolah. G: eternit yang jebol. Foto-foto dari Victor I. Gubar. Sumber: Popova dkk, 2013.

Selain menyebabkan ribuan orang luka-luka, hempasan gelombang kejut Peristiwa Chelyabinsk 2013 juga menyebabkan sejumlah kerusakan fisik dan masalah lainnya. Atap sebuah pabrik seng di Chelyabinsk ambruk. Kerangka jendela sejumlah bangunan yang tepat berada di bawah lintasan boloid melesak ke dalam. Bahkan ada eternit yang jebol, meski atapnya sendiri tidak mengalami masalah serius. Disamping itu ribuan alarm mobil dibuat meraung-raung, menambah suasana menjadi hiruk pikuk. Getaran yang ditimbulkan papasan gelombang kejut juga membuat aliran listrik di berbagai tempat sempat terputus. Juga sambungan telepon seluler. Getaran juga membuat katup pemutus otomatis pada sistem pipa gas kota terpicu. Sehingga aliran gas sempat terputus.

Gambar 9. Peta area yang terkena dampak gelombang kejut Peristiwa Chelyabinsk 2013. Lingkaran merah mewakili lokasi bangunan yang mengalami kerusakan berdasarkan temuan Popova dkk. Sementara lingkaran ungu mewakili bangunan yang rusak berdasarkan data badan layanan darurat setempat. Garis hitam merupakan proyeksi lintasan boloid di paras Bumi. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 9. Peta area yang terkena dampak gelombang kejut Peristiwa Chelyabinsk 2013. Lingkaran merah mewakili lokasi bangunan yang mengalami kerusakan berdasarkan temuan Popova dkk. Sementara lingkaran ungu mewakili bangunan yang rusak berdasarkan data badan layanan darurat setempat. Garis hitam merupakan proyeksi lintasan boloid di paras Bumi. Sumber: Popova dkk, 2013.

Seperti halnya dampak sinar panas, dampak gelombang kejut pun menjalar cukup jauh. Pemetaan menunjukkan, jika dibandingkan dengan proyeksi lintasan boloid di paras Bumi maka area yang terdampak gelombang kejut dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 adalah hingga garis paralel 120 kilometer di sebelah utara dan selatan. Pecahnya kaca-kaca jendela diakibatkan oleh tekanan lebih (overpressure) lebih besar dari 500 Pascal. Perhitungan menunjukkan dampak gelombang kejut yang diperlihatkan dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 konsisten dengan ledakan nuklir berkekuatan 520 kiloton TNT dengan titik ledak dinamis yang berpindah-pindah antara ketinggian 34 hingga 27 kilometer dpl dan antara ketinggian 24 hingga 19 kilometer dpl menyusuri lintasan boloid. Dengan demikian 88 % dari energi kinetik boloid diubah menjadi gelombang kejut sementara sisanya menjadi cahaya (termasuk sinar panas).

Ada sedikit perbedaan antara gelombang kejut produk ledakan nuklir atmosferik dengan boloid. Gelombang kejut produk ledakan nuklir eksoatmosferik umumnya menjalar sebagai bentuk sferis (mirip bola) karena berasal dari sumber ledakan titik. Ini karena titik ledaknya relatif tidak bergerak atau terpatok pada ketinggian tertentu. Sebaliknya gelombang kejut boloid pada awalnya berbentuk kerucut, sebagai imbas dari tekanan ram yang diproduksinya semenjak mulai memasuki lapisan atmosfer yang lebih padat. Yakni mulai dari ketinggian 90 atau 100 kilometer dpl. Seiring penjalaran gelombang kejut, maka bentuk kerucut ini pun melebar mengikuti waktu. Namun bila terjadi peristiwa airburst, ujung kerucut ini segera menumpul akibat penjalaran gelombang kejut baru dari titik-titik pelepasan energi (titik-titik kilatan cahaya).

Gambar 10. Model gelombang kejut dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 sebagai distribusi nilai P/Po (Po = tekanan udara di paras Bumi) dengan energi 520 kiloton TNT dan gelombang kejut dilepaskan di sepanjang lintasan boloid, bukan hanya di satu titik. Sumbu vertikal mewakili ketinggian (dalam kilometer dpl). Sementara sumbu horizontal mewakili jarak relatif dari proyeksi titik kilatan cahaya pertama di paras Bumi. Atas: distribusi gelombang kejut saat boloid tepat telah lenyap di ketinggian 13,6 kilometer dpl. Nampak gelombang kejut masih berbentuk kerucut sangat ramping. Tengah: 25 detik kemudian, gelombang kejut sudah melebar dengan ujung lebih tumpul sebagai imbas terjadinya tiga peristiwa kilatan cahaya (sekaligus pelepasan energi). Bawah: 90 detik kemudian, sebagian gelombang kejut sudah tiba di daratan. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 10. Model gelombang kejut dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 sebagai distribusi nilai P/Po (Po = tekanan udara di paras Bumi) dengan energi 520 kiloton TNT dan gelombang kejut dilepaskan di sepanjang lintasan boloid, bukan hanya di satu titik. Sumbu vertikal mewakili ketinggian (dalam kilometer dpl). Sementara sumbu horizontal mewakili jarak relatif dari proyeksi titik kilatan cahaya pertama di paras Bumi. Atas: distribusi gelombang kejut saat boloid tepat telah lenyap di ketinggian 13,6 kilometer dpl. Nampak gelombang kejut masih berbentuk kerucut sangat ramping. Tengah: 25 detik kemudian, gelombang kejut sudah melebar dengan ujung lebih tumpul sebagai imbas terjadinya tiga peristiwa kilatan cahaya (sekaligus pelepasan energi). Bawah: 90 detik kemudian, sebagian gelombang kejut sudah tiba di daratan. Sumber: Popova dkk, 2013.

Meteorit

Selain sinar panas dan gelombang kejutnya, Peristiwa Chelyabinsk 2013 juga menghasilkan guyuran meteorit ke daratan dibawahnya. Ukuran dan bobot meteoritnya beragam. Namun dibandingkan sinar panas dan gelombang kejut, guyuran meteorit nyaris tak berdampak pada bangunan, apalagi manusia. Hanya ada satu bangunan, milik keluarga Biryukovy di Emazhelinska, yang atapnya berlubang kecil akibat hantaman meteorit kecil. Meteor tersebut ditemukan di dekat lantai. Tak ada yang terluka olehnya.

Gambar 11. Satu-satunya bangunan yang mengalami kerusakan akibat hantaman meteorit dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013. Sebutir meteorit kecil, nampak dipegang Popova dengan tangan kiri, menghantam pinggir atap bangunan ini. Akibatnya pinggiran atap itu pun berlubang (tanda panah). Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 11. Satu-satunya bangunan yang mengalami kerusakan akibat hantaman meteorit dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013. Sebutir meteorit kecil, nampak dipegang Popova dengan tangan kiri, menghantam pinggir atap bangunan ini. Akibatnya pinggiran atap itu pun berlubang (tanda panah). Sumber: Popova dkk, 2013.

Meteorit-meteorit yang dijumpai dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013 terserak di sekitar proyeksi lintasan boloid di paras Bumi. Meteorit yang lebih ringan mengalami hambatan udara lebih besar dan lebih mudah tertiup angin. Sehingga ia butuh waktu lebih lama untuk mendarat dan mendarat dengan kecepatan kecil. Sebaliknya meteorit-meteorit yang lebih berat tidak demikian, sehingga mereka lebih cepat mendarat dan dengan kecepatan lebih besar. Meteorit-meteorit yang lebih ringan mendarat pada jarak yang lebih dekat terhadap proyeksi titik kilatan cahaya pertama di paras Bumi dibandingkan dengan meteorit yang lebih jauh. Maka meteorit dengan massa 10 gram sudah ditemukan pada jarak 18 kilometer dari proyeksi titik kilatan cahaya pertama, sementara meteorit 100 gram pada jarak 33 kilometer dan meteorit 1 kilogram pada jarak 43 kilometer. Perhitungan menunjukkan masing-masing meteorit tersebut jatuh pada kecepatan 37 meter/detik (133 km/jam), 55 meter/detik (198 km/jam) dan 82 meter/detik (295 km/jam). Perhitungan juga menunjukkan meteorit-meteorit tersebut jatuh dalam waktu 347 detik, 235 detik dan 158 detik pasca kilatan cahaya pertama.

Gambar 12. Peta area temuan meteorit dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013, yang ditandai dengan lingkaran kuning. Garis hitam merupakan proyeksi lintasan boloid di paras Bumi. Angka 14, 18, 24 dan seterusnya di sisi garis hitam menunjukkan ketinggian boloid pada saat melintas. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 12. Peta area temuan meteorit dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013, yang ditandai dengan lingkaran kuning. Garis hitam merupakan proyeksi lintasan boloid di paras Bumi. Angka 14, 18, 24 dan seterusnya di sisi garis hitam menunjukkan ketinggian boloid pada saat melintas. Sumber: Popova dkk, 2013.

Salah satu aspek menarik Peristiwa Chelyabinsk 2013 adalah ditemukannya meteorit cukup besar sekaligus cukup berat. Segera setelah semua kehebohan di kawasan Chelyabinsk dan sekitarnya, penduduk di sekitar Danau Cherbakul dikejutkan dengan adanya sebentuk lubang aneh di dataran es permukaan danau. Danau ini terletak 40 kilometer di sebelah barat-barat laut kota Chelyabinsk. Perhitungan menunjukkan danau ini terletak di sekitar ujung lintasan boloid Peristiwa Chelyabinsk 2013. Lubang aneh tersebut berbentuk lonjong dengan ukuran 7 x 8 meter persegi. Semula lubang aneh ini diduga hadir akibat ulah manusia, yang iseng membentuk lubang di dataran es setebal 70 cm dengan kapak es. Namun di sekeliling lubang ini lalu dijumpai banyak meteorit kecil-kecil. Seluruhnya terdapat 51 buah meteorit kecil, yang terserak dalam radius 5 hingga 50 meter dari lubang aneh itu. Muncul kecurigaan bahwa lubang aneh tersebut terbentuk secara alamiah, akibat hantaman meteorit yang berukuran besar. Apalagi setelah kamera keamanan sirkuit tertutup di kediaman Nikolaj Mel’nikov yang menghadap ke danau memperlihatkan memang ada obyek besar jatuh ke danau. Hanya 1 menit 2,5 detik pasca kamera merekam permukaan danau yang mendadak lebih terang (akibat paparan cahaya boloid), gumpalan asap putih menyeruak dari sebuah titik di tengah-tengah danau lantas terbawa angin. Gumpalan asap putih itu nampaknya butir-butir es atau salju yang terhambur ke udara akibat jatuhnya meteorit besar. Karena resolusinya, kamera tersebut tak menangkap obyek meteorit saat hendak jatuh ke danau.

Gambar 13. Dinamika dataran es di permukaan Danau Cherbakul pada saat Peristiwa Chelyabinsk 2013, seperti direkam kamera keamanan di kediaman Nikolaj Mel'nikov. Waktu dalam GMT (UTC). 03:20:32,20: lansekap danau diterangi oelh cahaya boloid khususnya dari kilatan cahaya pertamanya. 03:21:34,72: gumpalan asap putih yang adalah titik-titik es atau salju yang terhambur ke udara akibat hantaman meteorit besar ke permukaan danau mulai terbentuk (tanda panah). 03:22:44,20: gumpalan asap putih (tanda panah) telah membesar dan bergeser ke kanan akibat hembusan angin. 03:26:52,20: gumpalan asap putih (tanda panah) kian bergeser ke kanan oleh hembusan angin. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 13. Dinamika dataran es di permukaan Danau Cherbakul pada saat Peristiwa Chelyabinsk 2013, seperti direkam kamera keamanan di kediaman Nikolaj Mel’nikov. Waktu dalam GMT (UTC). 03:20:32,20: lansekap danau diterangi oleh cahaya boloid khususnya dari kilatan cahaya pertamanya. 03:21:34,72: gumpalan asap putih yang adalah titik-titik es atau salju yang terhambur ke udara akibat hantaman meteorit besar ke permukaan danau mulai terbentuk (tanda panah). 03:22:44,20: gumpalan asap putih (tanda panah) telah membesar dan bergeser ke kanan akibat hembusan angin. 03:26:52,20: gumpalan asap putih (tanda panah) kian bergeser ke kanan oleh hembusan angin. Sumber: Popova dkk, 2013.

Pengukuran dengan radas magnetometer-gradiometer menunjukkan adanya sebentuk obyek besar padat dan kaya besi terbenam di dasar danau. Obyek padat dan kaya besi adalah salah satu ciri khas meteorit. Namun saat danau diselami di awal mula, hasilnya mengecewakan. Penyelam hanya menemukan sebentuk cekungan lumayan besar di lumpur tebal di dasar danau. Butuh lebih dari setengah tahun kemudian, setelah lapisan es mencair sepenuhnya dan menghilang di musim panas, untuk dapat menemukan meteorit besar tersebut. Pada 24 September 2013 TU penyelam Alexei Lyahov menemukan bongkahan 1,5 kilogram, yang adalah meteorit dan diyakini merupakan bagian dari meteorit besar tersebut. Pencarian mencapai puncaknya pada 16 Oktober 2013 TU kala sebongkah batu besar dengan volume 0,1533 meter kubik dan massa 500 kilogram berhasil diangkat dari dasar danau. Inilah meteorit terbesar produk Peristiwa Chelyabinsk 2013.

Perhitungan menunjukkan meteorit besar ini jatuh dengan kecepatan 225 meter/detik (810 km/jam) pada saat menyentuh permukaan es Danau Cherbakul. Meteorit besar ini adalah bagian dari bongkahan pertama, yang terbentuk saat boloid mengalami pemecah-belahan brutal di ketinggian 27 kilometer dpl. Tak seperti bongkahan kedua yang hancur berkeping-keping dalam kilatan cahaya ketiga di ketinggian 18,5 kilometer dpl, bongkahan pertama terus melaju tanpa mengalami kilatan maupun pemecah-belahan signifikan lagi hingga tiba di ketinggian 13,6 kilometer dpl. Setelah itu bongkahan pertama lenyap dari pandangan mata. Namun ia masih melanjutkan perjalanannya hingga akhirnya tercebur di Danau Cherbakul.

Gambar 14. Lubang yang dibentuk oleh hantaman meteorit besar di dataran es permukaan Danau Cherbakul dilihat dari udara (kanan) beserta sejumlah meteorit kecil yang ditemukan disekitar lubang (kiri). Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 14. Lubang yang dibentuk oleh hantaman meteorit besar di dataran es permukaan Danau Cherbakul dilihat dari udara (kanan) beserta sejumlah meteorit kecil yang ditemukan disekitar lubang (kiri). Sumber: Popova dkk, 2013.

Perhitungan juga menunjukkan, andaikata meteorit besar ini jatuh ke tanah dampaknya pun lumayan. Dengan kecepatan 810 km/jam maka tanah yang ditumbuknya akan berubah menjadi cekungan kawah tumbukan bergaris tengah 5 meter dengan kedalaman maksimum 1 meter. Dari cekungan ini akan terhambur tanah produk tumbukan sebanyak 9 meter kubik. Dapat dibayangkan apa yang akan terjadi jika meteorit besar ini menghantam sebidang tanah yang terdapat bangunan atau aktivitas manusia. Korban jiwa bakal tak terelakkan.

Epilog

Lebih dari seabad sebelum kejadian di Chelyabinsk, Russia (saat itu masih kekaisaran Russia) juga didera oleh peristiwa serupa. Kilatan cahaya yang sangat benderang diiringi suara gemuruh khas ledakan yang sangat besar (dan misterius) terjadi di kawasan Tunguska, Siberia, pada 30 Juni 1908 TU. Segera setelah itu diketahui bahwa lebih dari 80 juta pepohonan yang terserak di kawasan seluas 2.000 kilometer persegi di tengah-tengah belantara Siberia ambruk. Arah jatuhnya pohon-pohon tersebut pun khas. Di tengah-tengah kawasan ini masih tersisa area kecil dengan pepohonan yang masih tegak, namun telah kehilangan cabang-cabang dan ranting-rantingnya. Getaran seismik yang setara dengan gempa 5,0 skala Richter pun mengguncang seismometer-seismometer di sekujur Eurasia. Perubahan tekanan udaranya terekam hingga ke stasiun di Inggris Raya. Selama beberapa hari kemudian langit senja Eropa dan Asia terlihat lebih terang, pemandangan yang mengingatkan pada langit senja pasca Letusan Krakatau 1883 maupun pasca Letusan Tambora 1815. Pengukuran di observatorium Gunung Wilson (Amerika Serikat) memperlihatkan bahwa semenjak peristiwa tersebut langit belahan Bumi utara cenderung lebih kotor, yang bertahan hingga berbulan-bulan kemudian. Situasi tersebut lagi-lagi mengingatkan kembali pada langit pasca Letusan Krakatau 1883 dan pasca Letusan Tambora 1815.

Gambar 15. Atas: dua bongkahan besar nampak melejit dari titik dimana boloid Peristiwa Chelyabinsk 2013 mengalami pemecah-belahan brutal di ketinggian 27 kilometer dpl. Masing-masing adalah bongkahan pertama (1) dan bongkahan kedua (2). Bongkahan kedua lenyap di ketinggian 18,5 kilometer dpl bersamaan dengan kilatan cahaya ketiga. Bawah: meteorit terbesar dan terberat dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013, yang berhasil diangkat dari dasar Danau Cherbakul lebih dari setengah tahun setelah kejatuhannya. Meteorit besar ini adalah bongkahan pertama yang berhasil selamat tiba di paras Bumi dan membentur permukaan danau dengan kecepatan 810 km/jam. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 15. Atas: dua bongkahan besar nampak melejit dari titik dimana boloid Peristiwa Chelyabinsk 2013 mengalami pemecah-belahan brutal di ketinggian 27 kilometer dpl. Masing-masing adalah bongkahan pertama (1) dan bongkahan kedua (2). Bongkahan kedua lenyap di ketinggian 18,5 kilometer dpl bersamaan dengan kilatan cahaya ketiga. Bawah: meteorit terbesar dan terberat dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013, yang berhasil diangkat dari dasar Danau Cherbakul lebih dari setengah tahun setelah kejatuhannya. Meteorit besar ini adalah bongkahan pertama yang berhasil selamat tiba di paras Bumi dan membentur permukaan danau dengan kecepatan 810 km/jam. Sumber: Popova dkk, 2013.

Kini kita menyebut kejadian itu sebagai Peristiwa Tunguska 1908. Seperti halnya peristiwa Chelyabinsk, kejadian di Tunguka pun disebabkan oleh tumbukan benda langit yang berujung pada peristiwa airburst. Hanya saja energi kinetik boloid yang terlepas di Tunguska jauh lebih besar, yakni antara 10 hingga 15 megaton TNT dengan estimasi tertinggi hingga 30 megaton TNT. Dengan demikian ia 17 hingga 25 kali lebih energetik (maksimum 51 kali lebih energetik) ketimbang Peristiwa Chelyabinsk 2013. Ketinggian lokasi airburst-nya pun lebih rendah, yakni antara 6 hingga 10 kilometer dpl. Mujur bahwa Peristiwa Tunguska 1908 terjadi tepat di jantung hutan belantara Siberia yang tak berpenghuni (manusia). Bila berlangsung di pusat pemukiman manusia apalagi di pusat peradaban modern, entah apa jadinya.

Secara umum Peristiwa Chelyabinsk 2013, bersama dengan Peristiwa Tunguska 1908, mendemonstrasikan dengan telanjang apa yang selama ini menjadi kekhawatiran para ilmuwan, khususnya astronom dan astrofisikawan. Yakni bahwa tumbukan benda langit khususnya yang melepaskan energi kinetik besar, hingga berada dalam rentang kekuatan ledakan senjata nuklir taktis maupun strategis, memproduksi dampak perusak yang sama dengan ledakan nuklir (minus radiasinya). Termasuk jika sebuah tumbukan benda langit berujung hanya pada kejadian airburst tanpa terbentuknya kawah tumbukan. Peristiwa Chelyabinsk 2013 memperlihatkan betapa sebutir asteroid yang garis tengahnya 20 meter sanggup menghasilkan kerusakan ringan-sedang dalam wilayah yang cukup luas di Bumi. Ini memperlihatkan betapa rentannya peradaban manusia modern dalam menghadapi ancaman bahaya tumbukan benda langit, mengingat asteroid berdiameter 20 meter adalah terhitung kecil bila dibandingkan dengan dimensi asteroid pada umumnya. Termasuk di kalangan populasi asteroid dekat Bumi.

Apa yang harus dilakukan? Sejauh ini sistem penyigian langit semi-otomatis yang kita miliki sejatinya telah sanggup mendeteksi asteroid dekat-Bumi seukuran 20 meter atau lebih yang melintas di dekat Bumi. Dalam beberapa kasus khusus, asteroid yang berukuran lebih kecil pun sanggup diendus, bahkan hingga sekecil 1 meter! namun keberhasilan tersebut dibatasi oleh banyak faktor. Salah satunya kurang meratanya distribusi teleskop/observatorium yang terlibat dalam sistem penyigian langit saat ini, yang masih terkonsentrasi di belahan Bumi utara dan di benua-benua tertentu saja. Di sisi lain keampuhan sistem penyigian langit tersebut juga sangat terbatasi bila berhadapan dengan asteroid/komet yang geometri orbitnya demikian rupa sehingga magnitudo semu asteroid/komet baru akan mencapai ambang batas deteksi hanya dalam beberapa jam sebelum jatuh menumbuk Bumi. Asteroid-tanpa-nama yang menjadi penyebab Peristiwa Chelyabinsk 2013 pun demikian.

Jika upaya deteksi benda langit yang berpotensi menumbuk Bumi telah mendapat kemajuan besar, tak demikian dengan upaya antisipasinya. Sejauh ini belum ada satu perangkat teknis yang memadai dan teruji untuk mengeliminasi potensi ancaman sebuah benda langit. Baik kala benda langit tersebut masih cukup jauh dan sedang menyusuri orbitnya untuk menuju ke Bumi. Ataupun kala ia sudah menjadi boloid di lapisan atmosfer atas. Pun demikian bagaimana mereduksi bahayanya. Meski dampak tumbukan benda langit menyerupai dampak ledakan senjata nuklir (minus radiasinya), sejauh ini hanya negara-negara adidaya seperti Russia dan Amerika Serikat yang telah memperkenalkan mitigasi bencana ledakan nuklir. Begitupun, Peristiwa Chelyabinsk 2013 memperlihatkan betapa mitigasi bencana ledakan nuklir masih harus dikembangkan lagi jika hendak diaplikasikan ke dalam mitigasi bencana tumbukan benda langit. Jalan masih panjang, pekerjaan rumah masih banyak.

Referensi :

Popova dkk. 2013. Chelyabinsk Airburst, Damage Assessment, Meteorite Recovery and Characterization. Science no. 342 (2013) October 2013 + Supplementary Materials.

Hildebrand dkk. 1990. Chicxulub Crater Size and Structure as Revealed by Horizontal Bouguer Gravity Gradients and Cenote Distribution. Lunar & Planetary Science XXVI, 603-604.

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.

6 thoughts on “Dua Tahun Peristiwa Tumbukan Asteroid di Russia, Apa yang Telah Kita Ketahui?

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