Ramadhan: Narasi Detik Kabisat di akhir Juni

Rabu, 1 Juli 2015 Tarikh Umum (TU) pagi. Mari perhatikan laman jam atom di dunia maya. Misalnya yang dikelola NIST (National Institute of Standards and Technology) dan USNO (United States Naval Observatory) dari Amerika Serikat di sini. Jangan lupa sesuaikan zona waktunya, bagi Indonesia ada tiga yakni WIB (Waktu Indonesia bagian Barat) yang setara UTC + 7, WITA (Waktu Indonesia bagian Tengah) yang setara UTC + 8 dan WIT (Waktu Indonesia bagian Timur) yang setara UTC + 9. Atau bisa juga melongok laman jam atom Indonesia yang dikelola BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) di sini.

Perhatikan baik-baik terutama saat jelang pukul 07:00 WIB pagi. Akan muncul tampilan aneh, dimana setelah pukul 06:59:59 WIB (07:59:59 WITA atau 08:59:59 WIT) maka akan disusul dengan pukul 06:59:60 WIB (07:59:60 WITA atau 08:59:60 WIT). Setelah itu barulah berlanjut dengan pukul 07:00:00 WIB (08:00:00 WITA atau 09:00:00 WIT). Keanehan ini hanya akan terjadi pada hari itu saja. Dan di hari itu pula, sehari semalam akan terdiri dari 86.401 detik. Bukan 86.400 detik seperti hari-hari sebelum ataupun sesudahnya. Aneh? Ya, inilah fenomena yang disebut sebagai detik kabisat atau leap second. Fenomena yang hari-hari ini sedang (mencoba) membikin heboh jagat.

Gambar 1. Bagaimana detik kabisat akan terjadi pada Rabu 1 Juli 2015 TU. Dalam ilustrasi ini untuk wilayah waktu Indonesia bagian Barat (WIB), dimana detik kabisat akan ditambahkan sebelum pukul 07:00:00 WIB. Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 1. Bagaimana detik kabisat akan terjadi pada Rabu 1 Juli 2015 TU. Dalam ilustrasi ini untuk wilayah waktu Indonesia bagian Barat (WIB), dimana detik kabisat akan ditambahkan sebelum pukul 07:00:00 WIB. Sumber: Sudibyo, 2015.

Bujur Utama

Ada detik kabisat, ada pula tahun kabisat. Kabisat secara harfiah bermakna ‘panjang’ atau ‘tambahan.’ Sehingga tahun kabisat adalah tahun yang lebih panjang (dibandingkan normalnya). Terminologi tahun kabisat tentu lebih familier di telinga kita. Di bangku sekolah kita belajar bahwa untuk kalender Tarikh Umum (kalender Masehi atau Gregorian) yang berbasis penanggalan Matahari (solar), tahun kabisat adalah tahun yang jumlahnya harinya 366 hari. Tahun kabisat tersebut yang terjadi setiap 4 tahun sekali pada angka tahun yang habis dibagi 4. Kecuali bagi tahun abad (yakni tahun-tahun yang dua angka terakhirnya adalah nol dan nol), yang hanya terjadi saat angka tahun tersebut habis dibagi 400. Bagi kalender Hijriyyah yang berbasis penanggalan Bulan (lunar), tahun kabisat adalah tahun yang berumur 355 hari (normalnya 354 hari). Dan bagi kalender bangsa Cina yang berbasis penanggalan Bulan-Matahari (lunisolar), tahun kabisatnya adalah saat dalam setahun terdapat 13 bulan kalender (normalnya 12 bulan kalender).

Sebaliknya istilah detik kabisat jauh kurang populer. Apalagi ia baru diperkenalkan pada empat dasawarsa silam, tepatnya pada 1972 TU. Detik kabisat secara harfiah bermaka detik tambahan (detik yang ditambahkan). Sehingga hari itu akan sedetik lebih lama ketimbang hari yang normal. Mengapa sedetik lebih lama? Adakah konsekuensinya?

Detik kabisat memang baru berlaku dalam empat dasawarsa terakhir. Namun akarnya menjulur hingga ke lebih seabad silam. Tepatnya ke tahun 1884 TU. Inilah masa tatkala dunia sedang bersemangat untuk bergerak lebih cepat. Transportasi jarak jauh telah menjadi kebutuhan dengan bertulangpunggungkan pada armada kapal bermesin. Di darat, jaringan rel kereta api mulai bertumbuh antar negara menyeberangi benua. Jaringan komunikasi global pun mulai lahir meski dalam wujudnya yang paling sederhana: telegraf. Sehingga informasi dari suatu tempat bisa cepat tersalurkan ke penjuru dunia. Kala Gunung Krakatau di Selat Sunda (Indonesia) meletus sangat dahsyat pada 27-29 Agustus 1883 TU sebagai Letusan Krakatau 1883, informasinya tiba di London (Inggris) hanya dalam beberapa jam kemudian. Berbeda halnya dengan Letusan Tambora 1815 pada 68 tahun sebelumnya, yang butuh waktu berminggu-minggu untuk tiba informasinya di tanah Eropa.

Berbagai masalah terkait sistem waktu pun mulai dirasakan pada saat itu. Ya, penggunaan kalender Tarikh Umum (yang semula lebih merupakan kalender religius) mulai meluas dengan tetap mengacu pada aturan-aturan yang dibakukan dalam reformasi Gregorian pada 1582 TU. Problema muncul seiring berkembangnya penjelajahan samudera hingga mengelilingi dunia. Kala kapal-kapal pengeliling dunia kembali ke pelabuhan tempat mereka bertolak sebelumnya, awaknya mendapati bahwa hari dan tanggal yang mereka perhitungkan selama pelayaran keliling dunia selalu berselisih sehari dibandingkan hari dan tanggal di pelabuhan. Pada aras yang sama, setiap negara yang memiliki armada kapal jarak jauh menggunakan garis bujur acuan sendiri-sendiri. Maka tak jarang dua kapal dari dua negara berbeda yang sedang singgah di pelabuhan yang sama memiliki koordinat geografis yang sangat berbeda bagi pelabuhan tersebut. Problema yang mirip juga dijumpai dalam transportasi kereta api. Kereta api menghubungkan banyak kota, yang masing-masing memiliki waktu lokalnya sendiri-sendiri.

Muncul kebutuhan untuk menggabungkan segenap waktu lokal tersebut dalam satu kesatuan. Waktu lokal terkait dengan garis-garis bujur. Sementara tak ada metode obyektif untuk menetapkan garis-garis bujur Bumi, sebagaimana halnya penetapan garis-garis lintang yang dapat dilakukan secara eksak dengan pengamatan kedudukan benda-benda langit. Maka penetapan garis-garis bujur Bumi beserta segenap implikasinya hanya bisa dilakukan atas dasar kesepakatan antar manusia belaka.

Gambar 2. Halaman utara kompleks Royal Observatory of Greenwich, London (Inggris). Garis meridian Greenwich nampak divisualisasikan dengan lempengan baja di tanah. Sementara seberkas sinar laser hijau (panjang gelombang 5.20 Angstrom) disorotkan tepat di atasnya, berimpit dengan meridian Greenwich (atas). Berkas laser tersebut dapat dilihat hingga sejauh 58 kilometer, bila cuaca cerah. Berkas laser yang disorotkan ke utara tepat lewat di atas Lapangan Meridian di dekat stasiun Stradford. Sebuah monumen penanda garis meridian Greenwich didirikan di sini (bawah). Sumber: The Greenwich Meridian, diakses 29 Juni 2015 TU.

Gambar 2. Halaman utara kompleks Royal Observatory of Greenwich, London (Inggris). Garis meridian Greenwich nampak divisualisasikan dengan lempengan baja di tanah. Sementara seberkas sinar laser hijau (panjang gelombang 5.20 Angstrom) disorotkan tepat di atasnya, berimpit dengan meridian Greenwich (atas). Berkas laser tersebut dapat dilihat hingga sejauh 58 kilometer, bila cuaca cerah. Berkas laser yang disorotkan ke utara tepat lewat di atas Lapangan Meridian di dekat stasiun Stradford. Sebuah monumen penanda garis meridian Greenwich didirikan di sini (bawah). Sumber: The Greenwich Meridian, diakses 29 Juni 2015 TU.

Itulah yang melandasi terselenggaranya rangkaian pertemuan internasional terkait. Diawali dengan Konferensi Geografi Internasional 1871 di Antwerp (Belgia). Dalam konferensi yang ketiga, yang dilaksanakan di Venesia (Italia) pada 1881 TU, penetapan garis bujur nol atau garis bujur utama (meridian utama) yang universal dan penyatuan waktu standar disepakati sebagai sebuah kebutuhan mutlak. Konferensi Geodesi Internasional ketujuh yang diselenggarakan di Roma (Italia) pada Oktober 1883 TU membahas detail teknisnya terkait masalah tersebut lebih lanjut dan menelurkan butir-butir pembahasan diplomatik bagi pertemuan selanjutnya. Puncaknya adalah Konferensi Meridian Internasional 1884 yang diselenggarakan di Washington (Amerika Serikat) pada Oktober 1884 TU. Konferensi pemuncak itu dihadiri oleh 41 diplomat dari 26 negara yang merepresentasikan dunia masa itu. Dunia Islam diwakili oleh imperium Turki Utsmani, satu-satunya negara Islam yang dianggap representatif saat itu setelah ambruknya imperium Mughal (India). Sementara dinasti Qajar (Iran) mungkin tidak dianggap mewakili kawasan.

Konferensi tersebut menyepakati tujuh resolusi. Diantaranya resolusi mengenai garis bujur nol atau garis bujur utama tunggal untuk semua negara di dunia. Garis bujur nol tunggal itu ditetapkan (atas dasar voting) sebagai garis bujur yang melintasi Royal Observatory of Greenwich, London (Inggris). Dari garis ini dibentuk 180 garis bujur ke timur dan 180 garis bujur ke barat. Juga resolusi tentang definisi hari universal, yang dimulai tepat tengah malam sebagai pukul 00:00 dan diakhiri tepat tengah malam berikutnya sebagai pukul 24:00. Hari universal berpatokan pada hari Matahari rata-rata (mean solar day). Satu hari didefinisikan berumur 24 jam dengan 1 jam berumur 60 menit dan 1 menit berumur 60 detik. Sehingga dalam sehari terdapat 86.400 detik. Entitas waktu universal pun terbentuk, saat itu disebut GMT (Greenwich Mean Time). Sinkronisasinya dilakukan dengan memanfaatkan jaringan telegraf.

Detik

Dengan kesepakatan dalam perjanjian internasional tersebut, maka kalender Tarikh Umum telah selangkah lebih maju. Bila saudaranya seperti kalender Hijriyyah masih berkutat pada perdebatan pergantian bulan kalender, bahkan hingga kini, maka kalender Tarikh Umum sudah menjadi baku. Aturan-aturan baku itu terkait jenis tahun (kabisat atau biasa), jumlah bulan kalender, jumlah hari (baik dalam tahun kabisat maupun biasa), jumlah jam dalam sehari (serta turunannya) dan posisi garis batas penanggalan internasional (international date line atau IDL)-nya. Kini mereka tinggal berkonsentrasi dalam hal elemen terdasar dari kalender tersebut, yakni satuan detik. Namun, disinilah problema kembali muncul. Yang sekali lagi menunjukkan tiada kreasi manusia yang sempurna, termasuk dalam hal kalender.

Dasar dari kalender Tarikh Umum adalah periode tropis Matahari, yakni selang waktu yang dibutuhkan Matahari untuk bergerak semu tahunan dari titik tropis pertama ke titik tropis pertama berikutnya yang berurutan. Titik tropis adalah titik potong antara garis ekuator langit dengan garis ekliptika, atau lebih dikenal sebagai titik Aries. Periode tropis itu mengandung elemen hari, jam, menit dan detik. Sementara hari sendiri didefinisikan sebagai selang waktu di antara dua situasi transit meridian Matahari (istiwa’) yang berurutan, yang sedikit berbeda dan dipengaruhi oleh periode rotasi Bumi.

Lewat perkembangan radas astronomi dan pengukuran yang lebih teliti, di penghujung abad ke-19 dan awal abad ke-20 TU ketahuan bahwa periode rotasi Bumi (dalam orde detik) sesungguhnya tidak tetap. Ia bervariasi secara irregular. Bahkan dalam jangka panjang, periode rotasi Bumi cenderung kian melambat. Faktor penyebabnya beragam, mulai dari ulah manusia akibat pembangunan bendungan-bendungan raksasa yang menciptakan danau-danau buatan berskala besar hingga yang paling dominan adalah kian menjauhnya Bulan dari Bumi. Pengukuran laser khususnya berbasis cermin retroreflektor yang ditempatkan para astronot di Bulan mengesahkan bahwa Bulan memang terus menjauhi Bumi, saat ini dengan kelajuan 3,8 cm per tahun. Fenomena kuncian gravitasi membuat kian menjauhnya Bulan diimbangi dengan kian melambatnya rotasi Bumi. Untuk setiap abadnya, hari Matahari rata-rata mengalami perlambatan hingga 2,3 milidetik.

Gambar 3. Jajaran teleskop radio Smithsonian Submilimeter Array di kawasan puncak Gunung Mauna Kea, Hawaii (Amerika Serikat). Lewat jajaran teleskop radio semacam inilah dengan teknik VLBI, astronomi modern mengukur variasi rotasi Bumi setiap harinya dan waktu astronomik dengan bertumpu pada sinyal-sinyal gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari sumber kuat di luar galaksi Bima Sakti kita (quasar). Sumber: Darian, 2010.

Gambar 3. Jajaran teleskop radio Smithsonian Submilimeter Array di kawasan puncak Gunung Mauna Kea, Hawaii (Amerika Serikat). Lewat jajaran teleskop radio semacam inilah dengan teknik VLBI, astronomi modern mengukur variasi rotasi Bumi setiap harinya dan waktu astronomik dengan bertumpu pada sinyal-sinyal gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari sumber kuat di luar galaksi Bima Sakti kita (quasar). Sumber: Darian, 2010.

Dengan pengetahuan itu maka pengukuran kedudukan benda-benda langit untuk menentukan rotasi Bumi dan detik standar pun digelar. Awalnya sebatas pada posisi Bulan, Matahari dan planet-planet seperti dipelopori Andre Danjon (1929 TU). Kini pemantauan rotasi Bumi dan detik standar dilaksanakan dengan radas-radas jauh lebih kompleks dan di luar dugaan publik. Misalnya menggunakan sejumlah teleskop radio untuk memantau sinyal-sinyal elektromagnetik yang dipancarkan quasar di luar galaksi Bima Sakti kita dengan menggunakan teknik VLBI (Very Long Baseline Interferometry) secara rutin. Atau menggunakan teleskop yang dilengkapi pembangkit laser untuk dibidikkan ke titik-titik di Bulan dimana cermin-cermin retroreflektor berada, juga secara rutin. Dengan semua upaya ini, yang dilakukan di bawah koordinasi IERS (International Earth Rotation and Reference System Service), maka pada galibnya kalender Tarikh Umum tetaplah merupakan kalender yang bertulangpunggungkan pada observasi (rukyat). Observasi dilaksanakan sebagai bagian dari penjagaan-waktu (time-keeping). Bukan sebagai kalender yang hanya diperhitungkan di atas kertas (hisab), meski aturan-aturan dalam kalender ini cenderung membuat kita terjeblos berkesimpulan demikian.

Gambar 4. Satu dari lima cermin retroreflektor yang ditempatkan manusia di Bulan. Di sini dipasang oleh para astronot Apollo 11. Teleskop-teleskop khusus di Bumi akan menembakkan berkas laser ke cermin ini hingga dipantulkan balik ke lokasi teleskop tersebut berada, guna mengukur jarak Bumi-Bulan tepat saat ini. Lewat cara inilah astronomi modern mengukur variasi rotasi Bumi dan waktu astronomik setiap harinya. Sumber: NASA, 1969.

Gambar 4. Satu dari lima cermin retroreflektor yang ditempatkan manusia di Bulan. Di sini dipasang oleh para astronot Apollo 11. Teleskop-teleskop khusus di Bumi akan menembakkan berkas laser ke cermin ini hingga dipantulkan balik ke lokasi teleskop tersebut berada, guna mengukur jarak Bumi-Bulan tepat saat ini. Lewat cara inilah astronomi modern mengukur variasi rotasi Bumi dan waktu astronomik setiap harinya. Sumber: NASA, 1969.

Semua kemajuan itu mendorong lahirnya entitas waktu universal astronomik (UT1) untuk menggantikan entitas GMT. Karena jumlah detik dalam setiap tahun Tarikh Umum selalu berbeda-beda (meski perbedaannya sejatinya relatif sedikit), maka detik standar pun mengacu hanya pada satu tahun tertentu. Sepanjang tahun 1900 TU jumlah detiknya adalah 31.556.925,9747 detik. Sehingga sejak 1956 TU, 1 detik standar didefinisikan sebagai :

grafik_wktu-astronomikSelain berdasar observasi astronomi, detik standar juga dicoba untuk dihampiri dengan cara lain. Pada pertengahan abad ke-20 TU mulai giat dilakukan upaya perangsangan (stimulasi) atom-atom dengan sumber energi eksternal, meski aspek teoritisnya telah digulirkan Albert Einstein sejak 1918 TU. Perangsangan ini bertujuan untuk menghasilkan emisi foton nan berlimpah dengan masing-masing foton berada pada energi yang sama persis sehingga merambat pada panjang gelombang yang persis sama. Inilah yang melahirkan laser (light amplification by stimulated emission of radiation) dan maser (microwave amplification by stimulated emission of radiation). Baik laser maupun maser sesungguhnya bersaudara dekat. Perbedaannya, laser memancarkan foton-foton seragam dalam spektrum cahaya tampak, sementara maser dalam spektrum gelombang mikro.

Terciptanya maser memungkinkan untuk merangsang atom-atom tertentu agar beresonansi. Sehingga atom-atom tersebut akan melepaskan foton dengan energi tertentu lewat proses transisi sangat halus (hyperfine). Dengan basis inilah jam atom pun lahir dan memiliki presisi yang sangat tinggi. Jam atom pertama yang berbasis maser amonia dibangun oleh NBT (National Bureau of Standards) di Amerika Serikat pada 1949 TU. Namun jam atom yang sepenuhnya beroperasi mulai muncul pada 1955 TU, yang berbasis maser isotop Cesium-133. Jam atom Cesium tersebut dibangun di NPL (National Physical Laboratory) di Inggris. Jam atom begitu presisi sehingga bila dua jam atom identik dijalankan secara bersama-sama, mereka baru akan memiliki selisih 1 detik antara satu dengan lainnya setelah beroperasi selama 30 juta tahun penuh.

Astronomi segera melihat peluang untuk menerapkan jam atom dengan tingkat presisinya ke dalam detik standar. Memperbandingkan kinerja jam atom Cesium dengan pengamatan Bulan selama tiga tahun penuh sejak 1955 TU, maka Markowitz dkk (1958 TU) memperlihatkan bahwa 1 detik standar yang diderivasikan dari observasi astronomi identik dengan 9.192.631.770 ± 20 siklus resonan isotop Cesium-133. Upaya ini sangat menyita perhatian. Sebab dari sisi kepraktisan, isotop Cesium-13 dapat dicari dan dirangsang di berbagai tempat dimanapun di paras Bumi dengan mudah. Sehingga pada Konferensi Umum tentang Berat dan Pengukuran 1967/1968 disepakati 1 detik standar didefinisikan sebagai :

grafik_wktu-atomik

Kesulitan dan Masa Depan

Presisi yang didemonstrasikan jam atom, khususnya jam atom Cesium, segera menarik perhatian dunia. Kini tak kurang dari 50 laboratorium nasional di sejumlah negara yang telah mengoperasikannya. Jumlah keseluruhan jam atom yang beroperasi di duni pada saat ini telah melebihi 400 buah. Hasil pembacaan masing-masing jam atom yang kemudian dirata-ratakan membentuk sebuah entitas waktu tersendiri yang disebut waktu universal atomik atau TAI (Temps Atomique International). Maka pada suatu masa sempat ada dua entitas waktu, yakni waktu atomik dan waktu astronomik. Untuk mengatasi dualisme tersebut diperkenalkanlah sebuah entitas tunggal, yakni waktu universal terkoordinasi atau UTC (universal time coordinated) yang mulai berjalan sejak 1960 TU. Waktu universal terkoordinasi bertopang di atas waktu atomik, namun disinkronkan dengan waktu astronomik. Sinkronisasi inilah yang menghasilkan terminologi baru yang dinamakan detik kabisat.

Gambar 5. Contoh jam atom Cesium-133, beroperasi semenjak 1975 TU, yang ditempatkan di Observatorium La Silla (Chile) dan dikelola oleh ESO (European Southern Observatory). Operasional jam-jam atom di segenap penjuru membentuk entitas waktu sendiri yang disebut waktu atomik. Sumber: ESO, 2013.

Gambar 5. Contoh jam atom Cesium-133, beroperasi semenjak 1975 TU, yang ditempatkan di Observatorium La Silla (Chile) dan dikelola oleh ESO (European Southern Observatory). Operasional jam-jam atom di segenap penjuru membentuk entitas waktu sendiri yang disebut waktu atomik. Sumber: ESO, 2013.

Detik kabisat mulai diimplementasikan pada 1972 TU. Pelaksanaannya didelegasikan pada BIH (Bureau International de l’Heure) yang berkedudukan di Observatorium Paris (Perancis). Detik kabisat ditambahkan hanya pada tanggal 30 Juni atau 31 Desember dalam suatu tahun dan berlaku hanya setelah pukul 23:59:59 UTC. Zona waktu yang lain menyesuaikan diri dengan UTC seperti halnya penyesuaiannya dengan GMT. Maka bagi Indonesia, detik kabisat hanya bisa terjadi pada 1 Juli atau 1 Januari setelah pukul 06:59:59 WIB (07:59:59 WITA atau 08:59:59 WIB). Detik kabisat akan ditambahkan bilamana selisih antara waktu atomik dengan waktu astronomik menghampiri nilai 0,6 detik. Sebab konsep detik kabisat bertujuan agar kedua entitas waktu tersebut tidak memiliki selisih melebihi 0,9 detik.

Sejak 1972 hingga 2012 TU telah ditambahkan 24 detik kabisat. Pola penambahannya acak (tidak beraturan). Pada dekade 1970-an, detik kabisat ditambahkan setiap tahun (hingga 1979 TU). Kecuali pada 1972 TU, yang ditambahkan dua kali setahun. Sehingga dalam dekade itu secara akumulatif terjadi 9 detik kabisat. Pada dekade 1980-an, jumlah akumulatifnya menyusut menjadi 6 detik kabisat. Di dekade ini pula BIH dibubarkan dan pelaksanaan penambahan detik kabisat diserahkan kepada IERS semenjak 1 Januari 1988 TU. Pada dekade 1990-an terdapat penambahan 7 detik kabisat. Dan angka jumlah paling sedikit terjadi di dekade 2000-an, yakni hanya 2 detik kabisat.

Pada awalnya detik kabisat lebih merupakan isu bagi segelintir orang, khususnya para penjaga-waktu. Masalah belum muncul, apalagi bagi publik. Tetapi setelah munculnya revolusi teknologi informasi yang melahirkan internet dengan segala pernak-perniknya, detik kabisat mulai menjadi masalah dan menimbulkan beberapa kesulitan. Dunia maya yang dibentuk internet memungkinkan komputer saling berkomunikasi dengan patokan waktu atomik. Namun beberapa pengembang perangkat lunak nampaknya lupa atau malah tidak mengetahui bahwa dalam sistem waktu saat ini terdapat konsep detik kabisat. Akibatnya tatkala detik kabisat terjadi, perangkat lunak tersebut pun macet (crash). Maka terjadilah leap second bug.

Leap second bug ini sangat menonjol tatkala detik kabisat terakhir terjadi pada 2012 TU lalu. Kemacetan dialami oleh Reddit (Apache Cassandra), Mozilla (Hadoop) dan sejumlah platform Linux. Laman-laman populer seperti LinkedIn, Forsquare, Amazon dan Yelp juga mengalami crash. Perangkat lunak yang macet juga dialami maskapai Qantas Airways (Australia). Detik kabisat membuat perangkat lunak Amadeus, yang berfungsi untuk memonitor penerbangan dan reservasi Qantas, terganggu. 50 penerbangan Qantas terpaksa ditunda sementara ratusan calon penumpang terlantar di sejumlah bandara di segenap penjuru Australia. Selain itu juga banyak perangkat lunak yang ditanamkan dalam radas penerima GPS model lama yang juga macet. Meski detik kabisat hanyalah menambahkan 1 detik saja, namun kemacetan akibat terganggunya perangkat lunak tersebut berlangsung antara beberapa puluh menit hingga berjam-jam kemudian. Publik pun ikut dibikin repot.

Gambar 6. Calon penumpang Qantas Airways yang terlantar berjam-jam di bandara Sydney (Australia) pada 1 Juli 2012 TU seiring kekacauan leap second bug akibat detik kabisat. Sumber: Daily Telegraph, diakses 29 Juni 2015 TU.

Gambar 6. Calon penumpang Qantas Airways yang terlantar berjam-jam di bandara Sydney (Australia) pada 1 Juli 2012 TU seiring kekacauan leap second bug akibat detik kabisat. Sumber: Daily Telegraph, diakses 29 Juni 2015 TU.

Leap second bug ini sejatinya analog dengan leap year bug, kekacauan komputasi akibat tahun kabisat. Saat tahun kabisat terjadi pada 2012 TU lalu, misalnya, sejumlah perangkat lunak pun macet pada tanggal 29 Februari 2012 TU. Raksasa teknologi informasi sekelas Microsoft pun mengalaminya. Misalnya Azure, cloud computing Microsoft, yang macet hingga 8 jam lamanya. Juga sejumlah program akuntansi, yang selain tak bisa bekerja pada saat itu, juga kesulitan memroses data orang-orang yang lahir di tanggal 29 Februari. Telah muncul usulan untuk menghentikan (abolisi) praktik tahun kabisat agar leap year bug tak lagi terjadi. Namun usulan ini tak mendapat respons, salah satunya karena juga takkan mengatasi masalah eksistensi tahun kabisat di masa silam.

Layaknya leap year bug, juga telah ada usulan bagi masa depan detik kabisat. Yakni dengan menghentikannya agar potensi masalah seperti leap second bug dapat dieliminasi sepenuhnya. Usulan ini mulai diapungkan dalam lingkup ITU (International Telecommunication Union) pada 2005 TU silam dan mendapatkan pembahasan serius. Diharapkan dalam tujuh tahun kemudian keputusan dihentikan atau tidaknya detik kabisat telah dapat diambil. Namun pada Januari 2012 TU lalu ITU memutuskan untuk menunda pengambilan keputusan tentang nasib detik kabisat hingga tahun ini. Keputusan tersebut baru akan dibicarakan dalam Konferensi Radio Komunikasi Sedunia 2015 yang bakal diselenggarakan pada 2-27 November 2015 TU di Jenewa (Swiss). Sejauh ini Perancis, Italia, Jepang, Meksiko dan Amerika Serikat berdiri di kubu yang menyetujui penghapusan detik kabisat. Sebaliknya Canada, China, Jerman dan Inggris berada di kubu yang menentang. Sementara kubu yang ketiga, yang saat ini beranggotakan Nigeria, Russia dan Turki, menyerukan untuk melakukan penelitian lebih lanjut dalam segala aspeknya sebelum mengambil keputusan.

Jadi bagaimana detik kabisat 2015 ini? Akankah ia (kembali) menimbulkan leap second bug dengan potensi kerugian hingga milyaran rupiah di segenap penjuru dunia? Apakah nasibnya akan berakhir di tahun ini? Kita tunggu.

Bahan acuan :

The Greenwich Meridian. 2015. Where East Meets West. 

Jacob 2012. Leap Second Crashes Qantas and Leaves Passengers Stranded. The Daily Telegraph, July 2 2012

Iklan

Sinabung dan Gunung Berapi yang Tumbuh di Tata Surya Kita

Gunung Sinabung kian menjadi-jadi saja. Selama 66 jam berturut-turut semenjak Selasa 23 Juni 2015 Tarikh Umum (TU) pukul 00:00 WIB tak kurang 22 awan panas dikibarkannya secara beruntun. Seluruhnya meluncur ke arah kaki sektor timur-tenggara vulkan yang lasak ini. Bersamanya dihembuskan pula debu vulkanik pekat ke udara, ciri khas letusan eksplosif semi vulkanian. Semua hempasan awan panas ini tak menelan korban, seiring telah dievakuasinya penduduk yang tinggal di desa-desa di kaki gunung sektor selatan dan tenggara pasca penetapan status Awas (Level IV) beberapa waktu lalu. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral RI telah menetapkan kawasan terlarang bagi aktivitas manusia. Meliputi sektor selatan hingga radius mendatar 7 kilometer dari puncak, sektor tenggara (radius mendatar 5 kilometer dari puncak) dan sektor lain yang tersisa (hingga radius mendatar 3 kilometer dari puncak). Radius kawasan terlarang memang lebih besar ke sektor selatan dan tenggara, mengingat kesinilah selama ini hempasan awan panas dan lava pijar Gunung Sinabung melanda. Hal itu akibat titik tumbuhnya kubah lava berada di bukaan kawah yang mengarah ke selatan-tenggara.

Gambar 1. Pemandangan menakjubkan, sekaligus mengerikan, saat Gunung Sinabung meluncurkan salah satu awan panas gugurannya ke arah lereng sektor tenggara dalam salah satu letusannya. Nampak jelas material awan panas yang berat dan bersuhu tinggi bergumpal-gumpal menuruni lereng. Tepat diatasnya debu vulkanik pekat mengepul ke atas membentuk awan debu vulkanik hingga ketinggian tertentu. Diabadikan oleh fotografer Hendi Syarifuddin pada 9 Februari 2015 TU dari arah kaki Sinabung sektor timur laut. Sumber: Syarifuddin, 2015 dalam Geomagz, Maret 2015.

Gambar 1. Pemandangan menakjubkan, sekaligus mengerikan, saat Gunung Sinabung meluncurkan salah satu awan panas gugurannya ke arah lereng sektor tenggara dalam salah satu letusannya. Nampak jelas material awan panas yang berat dan bersuhu tinggi bergumpal-gumpal menuruni lereng. Tepat diatasnya debu vulkanik pekat mengepul ke atas membentuk awan debu vulkanik hingga ketinggian tertentu. Diabadikan oleh fotografer Hendi Syarifuddin pada 9 Februari 2015 TU dari arah kaki Sinabung sektor timur laut. Sumber: Syarifuddin, 2015 dalam Geomagz, Maret 2015.

Sampai saat ini jangkauan maksimum hempasan awan panas Sinabung sudah mencapai radius mendatar 4,5 kilometer dari puncak, yang terjadi pada Senin (22 Juni 2015 TU) dan Kamis (25 Juni 2015 TU) kemarin. Dengan tingkat ekstrusi magma yang tetap tinggi sementara endapan awan panas telah ‘melicinkan’ lereng gunung sektor selatan dan tenggara, maka ke depan muncul potensi kian jauhnya jangkauan hempasan awan panas Sinabung. Harus digarisbawahi bahwa volume kubah lava Sinabung hingga saat relatif tak menyusut, masih tetap bertahan di sekitar 3 juta meter kubik lava. Sebab besarnya jumlah magma yang diekstrusikan ke puncak Sinabung, yang mencapai sekitar 100.000 meter kubik per hari, diimbangi oleh gugurnya bagian-bagian kubah lava tersebut. Tiap guguran itulah yang menerbitkan awan panas.

Gambar 2. Estimasi kawasan terlarang Gunung Sinabung semenjak dinyatakan berstatus Awas (Level IV) per 2 Juni 2015 TU. Nampak sektor selatan dan sektor tenggara lebih jauh ketimbang sektor-sektor lainnya. Angka-angka 3, 5 dan 7 masing-masing menunjukkan jarak mendatar sebesar 3, 5 dan 7 kilometer dari puncak. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis Google Maps dan data PVMBG.

Gambar 2. Estimasi kawasan terlarang Gunung Sinabung semenjak dinyatakan berstatus Awas (Level IV) per 2 Juni 2015 TU. Nampak sektor selatan dan sektor tenggara lebih jauh ketimbang sektor-sektor lainnya. Angka-angka 3, 5 dan 7 masing-masing menunjukkan jarak mendatar sebesar 3, 5 dan 7 kilometer dari puncak. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan basis Google Maps dan data PVMBG.

Bahang

Hingga saat ini aktivitas Gunung Sinabung masih sangat tinggi. Ia masih akan terus membuat sebagian Indonesia berdebar karenanya. Bagi sejumlah orang, letusan Sinabung kali ini tergolong berdurasi lama karena nyaris tanpa henti semenjak 15 September 2013 TU. Meski jika menganalisis dinamika gunung-gemunung berapi Indonesia, sejatinya Gunung Sinabung bukanlah satu-satunya vulkan dengan letusan terpanjang. Masih ada Gunung Semeru (propinsi Jawa Timur), yang telah meletus tanpa henti semenjak 1967 TU dan sejak itu berstatus Waspada (Level II). Hanya saja letusan Semeru tergolong letusan bertipe strombolian yang terjadi setiap beberapa belas menit sekali. Letusan strombolian di Gunung Semeru selalu merupakan letusan kecil, menyemburkan sedikit material vulkanik dan terjadi karena saluran magmanya yang sudah terbuka tanpa penghalang berarti. Letusan yang kecil membuat Gunung Semeru tak berkesempatan untuk meluncurkan awan panasnya. Ini bertolak-belakang dengan Gunung Sinabung, dengan tipe letusan semi vulkanian-nya, sehingga kerap eksplosif sebagai imbas dari saluran magmanya yang (diduga) belum sepenuhnya terbuka.

Gambar 3. Tiga lokasi sumber gempa akbar di pulau Sumatra sepanjang kurun 2005-2007 TU yang diduga berhubungan dengan aktifnya kembali Gunung Sinabung. Garis titik-titik di dalam sumber gempa menunjukkan besarnya pergeseran (slip) setempat. Misalnya "10" menunjukkan pergeseran sebesar 10 meter. Sumber: Lupi & Miller, 2014.

Gambar 3. Tiga lokasi sumber gempa akbar di pulau Sumatra sepanjang kurun 2005-2007 TU yang diduga berhubungan dengan aktifnya kembali Gunung Sinabung. Garis titik-titik di dalam sumber gempa menunjukkan besarnya pergeseran (slip) setempat. Misalnya “10” menunjukkan pergeseran sebesar 10 meter. Sumber: Lupi & Miller, 2014.

Sebuah studi terkini (Lupi & Miller, 2014) memperlihatkan kemungkinan adanya hubungan antara aktifnya kembali Gunung Sinabung, setelah sekitar 1.200 tahun terlelap, dengan dekade teror gempa Sumatra. Lebih jelasnya, Gunung Sinabung mungkin aktif kembali sebagai imbas dari gempa akbar Simeulue-Nias 28 Maret 2005 (Mw 8,7) yang disusul gempa akbar berganda Mentawai-Enggano 12 September 2007 (Mw 7,9 dan Mw 8,4). Rentetan gempa akbar tersebut yang disusul dengan sejumlah gempa darat di berbagai titik dalam sistem patahan besar Sumatra menyebabkan tegasan (stress) yang selama ini menekan dan menyungkup dapur dapur magma Sinabung menjadi melemah. Pelemahan tersebut memungkinkan magma bermigrasi ke atas melewati retakan-retakan baru yang terbentuk hingga akhirnya meluap dari puncak. Inilah yang menghasilkan Letusan Sinabung 2013 semenjak hampir dua tahun silam hingga kini.

Gunung Sinabung hanyalah salah satu dari sekian banyak gunung berapi aktif di Bumi yang sedang memuntahkan magmanya saat ini. Di tata surya kita, vulkanisme tidaklah eksklusif di Bumi saja. Letusan gunung berapi yang memuntahkan berbelas kilometer kubik lava dan hampir sedahsyat Letusan Krakatau 1883 juga biasa dijumpai di Io, salah satu satelit Jupiter. Bahkan belakangan jejak letusan gunung berapi yang memuntahkan magma panas juga terdeteksi pada salah satu lembah retakan besar di Venus, benda langit tetangga terdekat dengan Bumi kita. Mengapa gunung-gemunung berapi dapat bertumbuh pada berbagai benda langit dalam tata surya kita?

Gambar 4. Lembah retakan Ganiki Chasma dengan empat titik (Obyek A hingga Obyek D) yang diduga merupakan gunung-gemunung berapi aktif di Venus. Sumber: Shaligyn dkk, 2015.

Tuangkan air panas ke dalam gelas di meja. Seduhlah minuman kesukaan, baik kopi ataupun teh. Lalu tempelkan tangan anda ke gelas tersebut. Panas? Sudah pasti. Telapak tangan bahkan mungkin terasa seperti terbakar. Namun tunggulah barang 15 atau 20 menit kemudian, lalu tempelkan lagi tangan anda. Panas? Mungkin belum bisa disebut dingin, namun yang jelas tingkat kepanasannya sudah jauh berkurang. Kemana panasnya menghilang? Ilmu pengetahuan memiliki jawaban sederhananya. Bahang (kalor) dari air dalam gelas dipindahkan ke lingkungannya, baik ke meja maupun ke udara sekitar. Bahang dipindahkan baik lewat proses konduksi (antara gelas dan meja) atau konveksi (antara gelas dan udara sekitar). Saat keseimbangan telah tercapai, air dalam gelas pun mendingin.

Vulkanisme dalam tata surya pun mengikuti langkah serupa transfer bahang dari air dalam gelas. Ya, vulkanisme sejatinya hanyalah salah satu bentuk pelepasan bahang dari sebuah benda langit dalam upayanya untuk mendingin. Sumber bahang bisa berasal dari internal (inti dan/atau selubung) maupun eksternal. Bahang disalurkan ke permukaan (kerak) lewat proses konduksi dan/atau konveksi. Dari kerak, bahang selanjutnya diemisikan ke angkasa lewat proses radiasi sebagai gelombang elektromagnetik dengan rentangan spektrum tertentu.

Panas dan Dingin

Gambar 6. Video detik-detik letusan Gunung Tvashtar Patera seperti diabadikan wahana New Horizon (2007) saat melintas-dekat Jupiter dalam perjalanan menuju planet-kerdil Pluto. Material vulkanik terlihat disemburkan setinggi 330 km dan membentuk busur setengah bola mirip payung raksasa, ciri khas letusan besar. Sumber: NASA, 2007.

Gambar 6. Video detik-detik letusan Gunung Tvashtar Patera seperti diabadikan wahana New Horizon (2007) saat melintas-dekat Jupiter dalam perjalanan menuju planet-kerdil Pluto. Material vulkanik terlihat disemburkan setinggi 330 km dan membentuk busur setengah bola mirip payung raksasa, ciri khas letusan besar. Sumber: NASA, 2007.

Vulkanisme memproduksi magma, sebagai material yang suhunya jauh lebih tinggi dibanding suhu lingkungan di permukaan/kerak. Pergerakan magma dari lapisan yang lebih dalam hingga dimuntahkan ke paras sebuah benda langit merupakan salah satu penyaluran bahang. Berdasarkan suhu magmanya maka secara umum terdapat pada saat ini tata surya kita mengenal dua jenis vulkanisme. Yakni vulkanisme panas (hot volcanism) dan vulkanisme dingin (cryovolcanism). Vulkanisme panas menghasilkan magma bersuhu antara 800 hingga 1.200° Celcius alias sepanas batu cair. Sifat magmanya cair/encer hingga kental. Magmanya didominasi senyawa silikat dan logam alkali/alkali tanah. Ia juga disertai dengan gas-gas vulkanik seperti sulfurdioksida (gas belerang), karbondioksida dan uap air. Vulkanisme panas yang aktif pada saat ini bisa dijumpai di Bumi, Io dan Venus.

Sebaliknya vulkanisme dingin menghasilkan magma bersuhu rendah, yakni di sekitar titik beku air di Bumi (0° Celcius) atau lebih besar lagi. Sifat magmanya sangat cair dan didominasi uap air atau gas nitrogen bercampur dengan senyawa-senyawa sederhana seperti metana dan amonia. Bagi kita, sifat ini mungkin terasa aneh, karena uap air dapat dijumpai dimana-mana di Bumi kita. Namun jangan salah, vulkanisme dingin terjadi di benda langit yang suhu rata-rata parasnya demikian dingin membekukan, jauh di bawah titik beku air. Sehingga eksistensi uap air di sana sudah tergolong ‘sangat panas’ untuk ukuran setempat.

Vulkanisme dingin yang aktif saat ini dapat dijumpai di Triton (salah satu satelit alami Neptunus) dan Enceladus (salah satu satelit alami Saturnus). Vulkanisme dingin di Triton teramati (untuk pertama dan juga terakhir kalinya hingga saat ini) pada 1989 TU silam saat wahana penjelajah takberawak Voyager 2 melintas di dekat planet Neptunus. Voyager 2 mendeteksi sejumlah titik semburan mirip geyser yang memuntahkan material didominasi gas nitrogen dengan volume setara produk Letusan Kelud 2014. Sementara vulkanisme dingin Enceladus terdeteksi oleh wahana Cassini (mengorbit Saturnus sejak 2004 TU hingga kini) pada 2005 TU. Seperti halnya Voyager 2, Cassini pun mendeteksi semburan mirip geyser. Dia menyeruak dari jajaran lembah retakan di dekat kutub selatan Enceladus.

Gambar 6. Enceladus dalam fase sabit dan semburan material vulkanisme dingin produk letusan gunung berapi aktif di dekat kutub selatannya, seperti diabadikan wahana Cassini pada 2005. Sumber: NASA. 2005.

Gambar 6. Enceladus dalam fase sabit dan semburan material vulkanisme dingin produk letusan gunung berapi aktif di dekat kutub selatannya, seperti diabadikan wahana Cassini pada 2005. Sumber: NASA. 2005.

Sumber bahang bagi benda-benda langit yang menjadi arena bagi vulkanisme aktif masa kini di tata surya berbeda-beda. Bagi Bumi, Io, Venus dan Enceladus, sumbernya bersifat internal. Bahang di inti dan selubung Bumi merupakan berasal dari sisa pembentukan Bumi 4,5 milyar tahun silam (10 %) dan peluruhan radioaktif radioisotop berumur sangat panjang seperti Uranium-238, Thorium-232 dan Kalium-40 (90 %). Dua sumber itu menghasilkan daya tak kurang dari 47.000 Gigawatt. Hampir seluruhnya mewujud sebagai aliran panas permukaan (heatflow) dan hanya kurang dari 1 % yang berkontribusi dalam seluruh aktivitas tektonik dan vulkanik di Bumi. Venus pun mungkin memiliki sumber bahang yang mirip, mengingat dimensi planet tersebut hampir sama dengan Bumi kita. Hanya saja seberapa besar energi yang dihasilkan dan bagaimana proporsi antara bahang primordial sisa pembentukan Venus dengan peluruhan radioaktif masih belum diketahui.

Sebaliknya sumber bahang di Io sangat berbeda. Meski tetap bersifat internal, namun bahang di Io dibangkitkan oleh gaya tidal (gaya pasang surut gravitasi) seiring interaksinya dengan planet Jupiter dan dua satelit alamiah lainnya yakni Europa dan Ganymede. Ketiga satelit alamiah tersebut mengorbit Jupiter demikian rupa (Io pada orbit terdalam dan Ganymede di orbit terluar) sehingga terjadi resonansi orbital. Sebagai satelit alamiah yang paling dekat ke Jupiter, Io menderita efek terkuat resonansi sehingga mengalami gaya tidal paling kuat. Friksi di dalam struktur Io pun terjadi secara berkelanjutan dan memproduksi bahang cukup besar untuk menggerakkan aktivitas vulkanismenya. Pemanasan tidal di Io menghasilkan daya antara 60 hingga 160 Gigawatt. Beda lagi dengan Enceladus. Pengukuran Cassini memperlihatkan Enceladus melepaskan bahang berdaya 4,7 Gigawatt. Seperti halnya Io, Enceladus pun diyakini menderita gaya tidal oleh interaksinya dengan planet Saturnus. Namun gaya tidal tersebut diperhitungkan hanya menghasilkan seperlima dari total daya yang dilepaskan Enceladus. Sehingga terdapat sumber bahang lain yang hingga kini masih belum diketahui apa bentuknya.

Gambar 7. Panorama kawasan di dekat kutub selatan Triton, diabadikan oleh wahana Voyager pada 1989 TU. Nampak goresan-goresan kehitaman dengan ketebalan beragam, menunjukkan jejak-jejak letusan gunung berapi di Triton sebagai ekspresi dari vulkanisme dinginnya yang unik. Sumber: NASA, 1989.

Gambar 7. Panorama kawasan di dekat kutub selatan Triton, diabadikan oleh wahana Voyager pada 1989 TU. Nampak goresan-goresan kehitaman dengan ketebalan beragam, menunjukkan jejak-jejak letusan gunung berapi di Triton sebagai ekspresi dari vulkanisme dinginnya yang unik. Sumber: NASA, 1989.

Situasi yang sangat berbeda dijumpai di Triton. Sumber bahangnya bersifat eksternal, yakni dari pemanasan Matahari. Triton memang berlokasi demikian jauh dari Matahari kita, yakni sejarak 4,5 milyar kilometer, sehingga lingkungannya demikian dingin membekukan. Suhu rata-rata di parasnya hanyalah minus 236° Celcius, membuat senyawa seperti karbondioksida, metana, karbonmonoksida dan nitrogen membeku sepenuhnya. Namun kombinasi antara penyinaran Matahari dengan komposisi paras Triton memungkinkan terbentuknya vulkanisme dingin. Saat Matahari menyinari paras Triton khususnya pada deposit bekuan nitrogen yang bersifat transparan, panas Matahari terjebak dalam bekuan tersebut. Sehingga lama-kelamaan membuatnya memanas. Ini mirip dengan efek rumah kaca di Bumi kita (dan juga Venus), namun terjadi pada medium padat. Sehingga disebut sebagai ‘efek rumah kaca padat.’ Bila suhunya telah minimum 4° Celcius lebih tinggi dibanding lingkungan sekitar, gas nitrogen yang terbentuk telah bertekanan cukup besar untuk membuat retakan yang menjebol permukaan dan selanjutnya menyembur hingga setinggi 8 kilometer mirip air mancur yang bertahan hingga setahun kemudian. Dengan sumber bahang dari pemanasan Matahari, maka segenap vulkan di Triton terkonsentrasi di hemisfer selatan. Tepatnya di antara garis lintang 50° hingga 57°.

Referensi :

Lupi & Miller. 2014. Short-lived Tectonic Switch Mechanism for Long-term Pulses of Volcanic Activity after Mega-thrust Earthquakes. Solid Earth, 5 (2014), pp. 13-24.

Soderblom dkk. 1990. Triton’s Geyser-like Plumes, Discovery and Basic Characterization. Science, vol 250 (13 October 1990), pp. 410-415.

Wittiri. 2015. Asap Sinabung Terus Membumbung. Majalah Geomagz, vol. 5 no. 1 Maret 2015, hal 8-9.

Debu Vulkanik Berhembus di Venus

Gunung Sinabung terus meraung. Memasuki separuh pertama tahun 2015 Tarikh Umum (TU) solah tingkah gunung berapi aktif yang berdiri di atas dataran Karo, propinsi Sumatra Utara, itu kian menjadi-jadi saja. Meski telah meletus hampir dua tahun lamanya, terhitung sejak Sinabung menyemburkan debu vulkanik pekatnya ke kegelapan udara Minggu dinihari 15 September 2013 TU, namun tak ada tanda-tanda Sinabung hendak beristirahat kembali. Sebaliknya letusan demi letusan yang mewujud dalam bentuk tumbuh dan gugurnya kubah lava terus terjadi secara berulang-ulang. Setiap guguran kubah lavanya memproduksi hempasan awan panas yang berkibar ke arah selatan dan tenggara. Dengan aktivitas yang tetap tinggi dan bahkan cenderung meningkat akhir-akhir ini, maka setelah lebih dari setahun berstatus Siaga (Level III) terhitung sejak 8 April 2014 TU, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) yang berkedudukan di bawah Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral RI memutuskan untuk menaikkan kembali status Gunung Sinabung ke level tertinggi. Yakni Awas (Level IV), semenjak 2 Juni 2015 TU. Peningkatan ini menjadikan Gunung Sinabung sebagai satu-satunya gunung berapi berstatus Awas (Level IV) di seantero Indonesia pada saat ini (hingga Juni 2015 TU).

Gambar 1.  Puncak Gunung Sinabung dengan dinamika kubah lavanya dalam selang waktu seminggu, diabadikan dari lokasi yang berbeda di kaki selatan. Pada 3 Juni 2015 TU, kubah lava Sinabung masih cukup buncit (kiri), namun pada 10 Juni 2015 TU sebagian diantaranya telah gugur (kanan). Sumber: Beidar Sinabung, 2015; Sadrach Peranginangin, 2015.

Gambar 1.
Puncak Gunung Sinabung dengan dinamika kubah lavanya dalam selang waktu seminggu, diabadikan dari lokasi yang berbeda di kaki selatan. Pada 3 Juni 2015 TU, kubah lava Sinabung masih cukup buncit (kiri), namun pada 10 Juni 2015 TU sebagian diantaranya telah gugur (kanan). Sumber: Beidar Sinabung, 2015; Sadrach Peranginangin, 2015.

Seakan hendak menyambut peningkatan statusnya, Gunung Sinabung terus membengkakkan volume kubah lavanya dengan penambahan rata-rata 100.000 meter kubik lava segar setiap harinya. Pada akhirnya kubah lava yang telah demikian membuncit pun mulai kehilangan stabilitasnya. Pada 13 Juni 2015 TU, sebagian mulai gugur dan memproduksi 10 kejadian awan panas relatif besar yang menghempas ke selatan dan tenggara hingga sejauh maksimum 3 kilometer. Bersamanya membumbung pula debu vulkanik setinggi 2 kilometer ke udara. Hujan debu sempat mengguyur hingga sejauh kota Medan. Letusan ini memaksa sekitar 200 jiwa warga Desa Sukanalu mengungsi. Secara keseluruhan Gunung Sinabung telah ‘memaksa’ 2.785 orang mengungsi. Masing-masing adalah penduduk Desa Guru Kinayan, Tiga Pancur, Pintu Besi, Berastepu dan Sukanalu. Disamping itu juga masih ada 6.179 orang yang tinggal di hunian sementara (huntara) semenjak Juni 2014 TU. Mereka adalah penduduk Desa Sukameriah, Bekerah, Simacem, Kuta Tunggal, Berastepu dan Gamber.

Gambar 2.  Salah satu dari 10 awan panas yang diluncurkan Gunung Sinabung pada 13 Juni 2015 TU. Ia berkibar ke arah selatan-tenggara hingga sejauh 3 kilometer dan membumbungkan debu vulkanik hingga setinggi 2 kilometer. Sumber: Sadrach Peranginangin, 2015.

Gambar 2.
Salah satu dari 10 awan panas yang diluncurkan Gunung Sinabung pada 13 Juni 2015 TU. Ia berkibar ke arah selatan-tenggara hingga sejauh 3 kilometer dan membumbungkan debu vulkanik hingga setinggi 2 kilometer. Sumber: Sadrach Peranginangin, 2015.

Selain membuat secara keseluruhan 8.964 orang tergusur dari tanah tumpah darahnya masing-masing yang terletak kaki selatan dan tenggara gunung, hingga akhir 2014 TU letusan Sinabung juga telah menyebabkan kerugian sangat besar. Yakni sekitar Rp 1.490 milyar. Harus dicatat bahwa angka kerugian ini belum termasuk potensi kerugian yang masih membayang seiring eksistensi sekitar 3 juta meter kubik material vulkanik lepas di sekujur tubuh Gunung Sinabung. Hujan deras mampu mengubah material vulkanik yang terakumulasi di sejumlah bagian lereng itu menjadi banjir lahar hujan. Seperti diketahui, lahar hujan memiliki daya rusak yang tak kalah ganas dibanding awan panas.

Venus

Selagi Indonesia terus diharu-birukan Gunung Sinabung dengan letusannya yang tak kunjung usai, gunung berapi aktif lainnya juga sedang mengguncang jagat astronomi saat ini. Gunung berapi aktif yang meletus itu berlokasi di dunia lain, di bagian lain tata surya kita. Yakni di Venus, planet tetangga terdekat ke Bumi. Gunung berapi Venus tersebut diduga meletus pada Juni 2008 TU atau tujuh tahun silam. Namun fakta terkait letusannya baru terkuak saat ini. Sekaligus membuktikan bahwa planet tetangga yang terlihat cantik namun sesungguhnya panas membara itu pun aktif secara geologis, layaknya Bumi.

Bagi umat manusia, Venus adalah bintang kejora. Ia kerap terlihat berbinar sangat terang di atas kaki langit barat kala senja selepas Matahari terbenam. Kerap juga ia terlihat di kala fajar di atas kaki langit timur sebelum Matahari terbit. Venus mendapatkan namanya yang megah mengingat ia adalah benda langit terterang ketiga setelah Matahari dan Bulan purnama. Bercahaya sangat terang dengan warna putih layaknya salju nan sejuk, Venus terlihat cantik dan indah dipandang. Sehingga aura feminin pun dilekatkan umat manusia padanya semenjak awal peradaban. Persepsi yang bertahan sangat lama ini sejatinya sangat bertolak belakang dengan realitas. Ya, Venus menjadi salah satu obyek yang mengesahkan adagium don’t judge a book by it cover (jangan menilai sebuah buku hanya berdasarkan sampulnya).

Gambar 3.  Permukaan Venus, diproyeksikan dalam globe, berdasarkan citra radar wahana antariksa takberawak Magellan. Tanda panah menunjukkan kawasan Alta Regio. Sumber: NASA, 1994.

Gambar 3.
Permukaan Venus, diproyeksikan dalam globe, berdasarkan citra radar wahana antariksa takberawak Magellan. Tanda panah menunjukkan kawasan Alta Regio. Sumber: NASA, 1994.

Penjelajahan antariksa ke Venus semenjak paruh kedua abad ke-20 TU membuktikan bahwa warna putih nan sejuk Venus hanyalah selimut bagi suasana menggidikkan yang terselubunginya. Ya, Venus ternyata adalah salah satu tempat terhoror dalam tata surya kita. Planet yang diameternya hanya 650 kilometer lebih kecil ketimbang Bumi ternyata adalah planet terpanas dalam tata surya, dengen temperatur permukaan rata-rata 462° Celcius. Atmosfernya pun demikian berat, dengan tekanan udara di permukaannya 92 kali lipat tekanan atmosfer Bumi kita. Udara yang berat itu hampir sepenuhnya berisikan gas karbondioksida, dengan komposisi hingga 96,5 %. Sisanya adalah campuran gas-gas nitrogen, sulfurdioksida, argon, uap air, karbon monoksida, helium dan neon. Hampir 80 % permukaan planet nan ganas ini merupakan bentanglahan yang dibentuk oleh bekuan lava Venus. Namun yang mengejutkan, tak satupun aliran lava Venus terkini yang pernah dijumpai wahana-wahana antariksa takberawak yang pernah dikirim ke sana. Hingga Juni 2015 TU ini.

Ganiki Chasma

Eugene Shalygin sedang mengompilasi citra-citra kanal inframerah yang diproduksi radas kamera VMC (Venus Monitoring Camera) dari wahana antariksa takberawak Venus Express saat matanya bersirobok hal tak biasa. Rutinitas yang dikerjakan astronom Jerman dan timnya itu merupakan bagian dari kolaborasi internasional untuk menciptakan peta emisi termal permukaan Venus. Agar bisa menembusi atmosfer Venus nan tebal itu, mereka harus memanfaatkan radas kamera yang bekerja pada sepktrum sinar inframerah. Dan Venus Express memang mengangkut kamera semacam itu. Diorbitkan badan antariksa gabungan negara-negara Eropa (ESA) ke Venus pada 9 November 2005 TU silam dari kosmodrom Baikonur, semula Venus Express hanya dirancang untuk bekerja selama 2 tahun saja. Faktanya, ia sanggup bertugas hingga lebih dari 9 tahun kemudian, hingga sinyal terakhir darinya diterima stasiun bumi ESA per 18 Januari 2015 TU sebelum Venus Express menjatuhkan diri ke permukaan Venus seiring habisnya bahan bakarnya.

Gambar 4. Lembah retakan besar Ganiki Chasma di kawasan Alta Regio, Venus. Diabadikan dengan citra radar Magellan. Sumber: NASA, 1994.

Gambar 4.
Lembah retakan besar Ganiki Chasma di kawasan Alta Regio, Venus. Diabadikan dengan citra radar Magellan. Sumber: NASA, 1994.

Hal takbiasa yang dijumpai Shalygin berada di kawasan Alta Regio, tepatnya di Ganiki Chasma. Citra radar wahana takberawak Magellan milik NASA (Amerika Serikat), yang mengorbit Venus antara 1989 hingga 1994 TU, memperlihatkan Ganiki Chasma adalah lembah retakan besar mirip Laut Merah di Bumi. Di Bumi kita, lembah retakan besar merupakan produk peregangan kerak bumi setempat seiring membumbungnya magma dari lapisan selubung mengikuti arus konveksi. Bumbungan magma nantinya akan mendorong kerak bumi sebelah menyebelah jalur yang meregang tersebut ke arah saling berlawanan sebagai dua lempeng tektonik terpisah. Proses ini akan memperlebar dimensi lembah retakan secara perlahan-lahan hingga kelak akan cukup luas dan dibanjiri air laut sebagai samudera baru. Inilah yang sedang terjadi di Laut Merah semenjak 30 juta tahun terakhir. Membumbungnya magma juga bisa meluapkannya ke sejumlah titik di dalam regangan, hingga membentuk gunung-gemunung berapi unik yang mirip tameng sebagai produk pendinginan lava sangat encer/cair. Gunung Erta Ale (Ethiopia) dengan danau lavanya adalah salah satu dari gunung unik yang sejalur dengan lembah retakan Laut Merah.

Gambar 5. Dinamika pancaran panas di Obyek A dalam pantauan kamera VMC Venus Express antara Juni hingga Oktober 2008 TU. Obyek A adalah salah titik yang diduga merupakan gunung berapi di dalam lembah retakan Ganiki Chasma. Sumber: Shalygin dkk, 2015.

Gambar 5.
Dinamika pancaran panas di Obyek A dalam pantauan kamera VMC Venus Express antara Juni hingga Oktober 2008 TU. Obyek A adalah salah titik yang diduga merupakan gunung berapi di dalam lembah retakan Ganiki Chasma. Sumber: Shalygin dkk, 2015.

Pada peta emisi termal permukaan Venus yang sedang dikerjakannya, Shalygin mendapati sejumlah titik dalam Ganiki Chasma nampak lebih panas. Namun hanya dalam beberapa hari kemudian temperaturnya telah mendingin kembali. Naik turunnya temperatur tersebut nampak jelas misalnya dalam citra 22 Juni dan 24 Juni 2008 TU bagi titik yang disebut Shalygin sebagai Obyek A. Tutupan awan di atas Ganiki Chasma saat Venus Express mencitra kawasan ini membuat Obyek A terlihat cukup lebar, dengan diameter sekitar 100 kilometer. Namun Shalygin dan timnya percaya ukuran Obyek A sejatinya cukup kecil, berkisar 1 kilometer persegi. Pada puncaknya, Obyek A melepaskan material bersuhu hingga 830° Celcius. Suhu setinggi ini mirip dengan suhu lava segar yang baru saja dimuntahkan gunung berapi daratan (andesitik) di Bumi. Obyek A hanyalah salah satu titik saja di antara empat titik yang dideteksi Shalygin dan timnya. Tiga lainnya masing-masing adalah Obyek B, Obyek C dan Obyek D.

Gambar 6. Keempat titik yang diduga gunung berapi aktif dalam lembah retakan Ganiki Chasma. Masing-masing Obyek A, Obyek B, Obyek C dan Obyek D. Sumber: Shalygin dkk, 2015.

Gambar 6.
Keempat titik yang diduga gunung berapi aktif dalam lembah retakan Ganiki Chasma. Masing-masing Obyek A, Obyek B, Obyek C dan Obyek D. Sumber: Shalygin dkk, 2015.

Selain deteksi titik-titik bersuhu tinggi yang mungkin merupakan ekspresi luapan lava Venus, Shalygin dan timnya juga mendapati perubahan signifikan dalam atmosfer Venus. Sepanjang 1985 hingga 1995 TU konsentrasi gas sulfurdioksida di atmosfer Venus bervariasi di antara 50 hingga 100 bpm (bagian per milyar) volume, berdasarkan pengukuran dengan Pioneer Venus dan wahana antariksa takberawak generasi berikutnya. Namun pengukuran sejenis oleh Venus Express menunjukkan lonjakan kadar sulfurdioksida yang cukup signifikan pada 2007-2008 TU hingga hampir 400 bpm. Membutuhkan waktu antara 3 hingga 4 tahun kemudian agar kadar sulfurdioksida di atmosfer Venus meluruh hingga menyentuh kembali angka 50 bpm. Di Bumi, lonjakan kadar gas sejenis di atmosfer selalu berhubungan dengan aktivitas vulkanisme dalam rupa letusan gunung berapi.

Jadi, apakah ada gunung berapi aktif di Venus? Apakah gunung berapi tersebut pernah/sedang meletus? Jawabannya masih mungkin. Kemungkinan eksistensi gunung berapi aktif di venus akan mendatangkan banyak pertanyaan lebih lanjut. Misalnya, bagaimana gunung berapi itu mendapatkan pasokan magmanya? Bagaimana kadar keenceran lava segar yang dimuntahkannya? Dan apakah gunung api aktif di Venus merupakan produk vulkanisme yang berkaitan dengan sistem lempeng tektonik layaknya di Bumi?

Gambar 7.  Gunung berapi Erta Ale (Ethiopia). Puncaknya berelevasi 613 meter dpl dan berbentuk rupa kaldera lonjong berukuran 700 x 1.600 meter yang terdiri dari dua kawah dan masing-masing memiliki danau lava. Danau lava selatan (kanan) masih terus aktif hingga kini. Gunung Erta Ale adalah gunung berapi yang berdiri di atas lembah retakan besar terusan Laut Merah. Ada kemungkinan gunung-gunung berapi di Ganiki Chasma di Venus bersifat seperti Gunung Erta Ale. Sumber: Global Volcanism Program, 2015.

Gambar 7.
Gunung berapi Erta Ale (Ethiopia). Puncaknya berelevasi 613 meter dpl dan berbentuk rupa kaldera lonjong berukuran 700 x 1.600 meter yang terdiri dari dua kawah dan masing-masing memiliki danau lava. Danau lava selatan (kanan) masih terus aktif hingga kini. Gunung Erta Ale adalah gunung berapi yang berdiri di atas lembah retakan besar terusan Laut Merah. Ada kemungkinan gunung-gunung berapi di Ganiki Chasma di Venus bersifat seperti Gunung Erta Ale. Sumber: Global Volcanism Program, 2015.

Yang jelas, jika keempat titik di dalam Ganiki Chasma benar-benar merupakan gunung berapi aktif, Venus akan berdiri bersama Bumi dan Io dalam jajaran benda langit anggota tata surya kita yang mengalami peristiwa vulkanisme panas. Yakni jenis vulkanisme yang menyemburkan material vulkanik bersuhu sangat tinggi hingga mampu melelehkan batu.

Referensi :

Shalygin dkk. 2015. Active volcanism on Venus in the Ganiki Chasma rift zone. Geophysical Research Letter, June 17th 2015.

Global Volcanism Program. 2015. Erta Ale. Smithsonian Institution.