Asteroid Jatuh di Samudera Atlantik dan (Mungkin di) India

Sabtu 6 Februari 2016 Tarikh Umum (TU) seharusnya menjadi salah satu tanggal yang dikenang dalam astronomi modern. Inilah saat dimana dua peristiwa berbeda yang sempat diduga terkait dengan tumbukan benda langit (meteor) terjadi di dua belahan dunia yang berbeda. Peristiwa pertama mengambil arena di kota kecil Vellore, negara bagian Tamil Nadu (India). Dimana tiga orang mengalami luka-luka akibat hempasan repihan kaca dan logam di sebuah kampus perguruan tinggi. Salah seorang bahkan luka-lukanya cukup berat hingga akhirnya berpulang di tengah perjalanan ke rumah sakit. Semula muncul dugaan peristiwa yang merenggut korban jiwa dan luka ini akibat jatuhnya obyek dari langit, dengan meteor sebagai salah satu kandidat tersangka.
Pada saat hampir sama, meteor sesungguhnya justru menuju ke Bumi dengan mengambil titik tumbuk di seberang benua. Tepatnya di tengah-tengah Samudera Atlantik bagian selatan, sejarak 1.940 kilometer sebelah timur-timur laut kota Rio de Janeiro (Brazil). Meteor yang sangat terang hingga berkualifikasi boloid ini nampaknya berasal dari sebongkah asteroid yang massanya hampir 480 ton. Ia melepaskan hampir segenap energi kinetiknya, yang sedikit lebih besar dibanding separuh kekuatan ledakan bom nuklir Hiroshima, di ketinggian atmosfer. Luar biasanya lagi, dengan energi yang terlepas sebesar itu hampir tak seorang pun yang menyadarinya. Badan ruang angkasa Amerika Serikat (NASA) baru melansir terjadinya peristiwa ini dalam dua minggu kemudian.

India

Kampus Bharatidasan Engineering College adalah sebuah kampus perguruan tinggi teknik yang berlokasi di kota kecil Vellore, negara bagian Tamil Nadu, India. Sebuah ledakan menggelegar di lapangan kampus ini pada Sabtu 6 Februari 2016 TU siang, kala rutinitas akademis berlangsung seperti hari-hari biasanya. Kaca-kaca jendela dari ruangan-ruangan yang menghadap ke lapangan pun bergetar keras. Bahkan kaca dari lima buah bus yang sedang parkir di lapangan itu pun bergetar keras dan pecah berkeping-keping. Di dekatnya dijumpai sebuah lubang aneh dengan garis tengah sekitar 1,5 meter dan kedalaman sekitar 1 meter. Tak jauh darinya dua orang tergeletak berlumuran darah, masing-masing Kamaraj (40 tahun) dan Sultan (57 tahun). Malang bagi Kamaraj, luka-lukanya terlalu parah sehingga ia berpulang selagi dalam perjalanan menuju rumah sakit Vaniyambadi, pusat medis terdekat. Selain Kamaraj dan Sultan, seorang mahasiswa tingkat tiga bernama Santosh (20 tahun) pun dilaporkan mengalami luka-luka ringan dalam bentuk gangguan pendengaran. Baik Sultan maupun Santosh segera dilarikan ke rumah sakit Tirupattur, yang fasilitasnya lebih lengkap, untuk segera menjalani perawatan lebih lanjut.

Gambar 1. Lokasi kampus Bharatidasan Engineering College di Vellore, negara bagian Tamil Nadu (India) beserta citra satelitnya. Tanda bintang (*) adalah prakiraan lokasi terbentuknya lubang aneh yang diduga produk tumbukan benda langit. Sumber: Google Maps, 2016.

Gambar 1. Lokasi kampus Bharatidasan Engineering College di Vellore, negara bagian Tamil Nadu (India) beserta citra satelitnya. Tanda bintang (*) adalah prakiraan lokasi terbentuknya lubang aneh yang diduga produk tumbukan benda langit. Sumber: Google Maps, 2016.

Kepolisian Vellore yang segera datang ke tempat kejadian awalnya menduga ledakan ini disebabkan oleh bahan peledak biasa. Mereka menjelaskan bahwa tepat sebelum saat kejadian, dua tukang kebun kampus yang masing-masing bernama Sasikumar (42 tahun) dan Murali (26 tahun) membersihkan taman kampus dari rerumputan dan segala jenis sampah lainnya. Sampah tersebut lalu ditumpuk di salah satu sudut lapangan, lalu dibakar. Api dari pembakaran itu nampaknya secara tak sengaja menyulut batang selatin ledak yang telah terbengkelai dan tertimbun tanah. Selatin ledak atau gelignite adalah bahan peledak konvensional hasil campuran antara nitrogliserin (nitroselulosa), bubur kayu dan natrium/kalium nitrat. Bahan peledak ini disintesis pertama kali oleh sosok legendaris Alfred Nobel pada 1875 TU (catatan: benar, Alfred Nobel adalah sosok di balik penghargaan Nobel yang prestisius itu). Penemuan selatin ledak menjadi bagian dari upaya Nobel untuk membuat nitrogliserin lebih stabil. Sehingga mudah diangkut, diperdagangkan dan tak gampang meledak dalam situasi tertentu. Selatin ledak dapat dikatakan sebagai saudara tua dari dinamit, hasil campuran nitrogliserin dengan tanah diatom (kieselguhr) yang juga ditemukan Nobel di kemudian hari namun kemudian jauh lebih populer.

Selatin ledak banyak digunakan di India untuk keperluan-keperluan sipil. Termasuk di antaranya untuk membersihkan dan mempersiapkan lahan sebelum didirikan bangunan. Sejumlah kalangan di India kerap menimbun selatin ledak secara ilegal. Kasus terakhir yang terkait dengannya adalah kejadian di Petlawad (negara bagian Madhya Pradesh) pada 12 September 2015 TU. Saat sebuah gudang dan restoran didekatnya meledak hebat, menewaskan tak kurang dari 105 orang. Penyelidikan lebih lanjut memperlihatkan pemilik gudang, yang turut tewas dalam ledakan tersebut, menimbun selatin ledak dalam jumlah besar secara ilegal.

Masalah mulai membayangi ‘teori’ selatin ledak ini setelah tim penjinak bahan peledak menganalisis lubang aneh tersebut dan lingkungan sekitarnya. Mereka datang lengkap dengan anjing pelacak terlatih. Ternyata tak satupun sisa-sisa substansi selatin ledak yang dijumpai. Bahkan demikian halnya dengan substansi bahan peledak konvensional lainnya yang telah dikenal. Hasil nihil ini memaksa polisi Vellore mengesampingkan ‘teori’ selatin ledak dan memikirkan alternatif penjelasan lain. Dan bersualah mereka dengan apa yang dianggap paling mungkin: jatuhnya benda langit. Meteor pun segera beranjak menjadi salah satu kandidat tersangka dalam peristiwa di Vellore. Terlebih setelah sebuah tim ISRO (Indian Space Research Organization) berhasil mengangkat sekeping benda aneh seukuran 2 cm seberat 10 gram yang sekilas nampak mirip meteorit. Benda mirip meteorit kemudian ditemukan pula di belakang kantin kampus.

Tak pelak mata dunia astronomi pun segera berpaling ke Vellore. Andaikata peristiwa di Vellore benar-benar disebabkan oleh tumbukan benda langit, maka inilah kejadian pertama sepanjang sejarah modern yang berakibat fatal bagi manusia. Sebelumnya hanya ada catatan hewan-hewan yang dilaporkan terbunuh akibat hantaman meteor di paras Bumi. Misalnya ratusan ekor rusa yang bergelimpangan dalam Peristiwa Tunguska (Russia) pada 30 Juni 1908 TU. Atau seekor anjing yang tewas dalam Peristiwa Nakhla (Mesir) pada 28 Juni 1911 TU. Dalam peristiwa ini ditemukan meteorit yang kemudian diketahui berasal dari Mars. Dan juga seekor sapi yang terbunuh dalam Peristiwa Valera (Venezuela) pada 15 Oktober 1972 TU. Pada peristiwa Valera juga dijumpai meteorit.

Gambar 2. Tim penjinak bahan peledak sedang menggali dasar lubang aneh yang terbentuk dalam peristiwa di lapangan kampus Bharatidasan Engineering College, Vellore. Selain mencoba mencari bukti-bukti yang mungkin terpendam di dasar lubang, tim juga mengerahkan anjing pelacak untuk mengendus sisa-sisa substansi bahan peledak konvensional. Sumber: Express, 2016.

Gambar 2. Tim penjinak bahan peledak sedang menggali dasar lubang aneh yang terbentuk dalam peristiwa di lapangan kampus Bharatidasan Engineering College, Vellore. Selain mencoba mencari bukti-bukti yang mungkin terpendam di dasar lubang, tim juga mengerahkan anjing pelacak untuk mengendus sisa-sisa substansi bahan peledak konvensional. Sumber: Express, 2016.

Sementara pada manusia, tumbukan meteor hanya menyebabkan luka-luka. Misalnya dalam Peristiwa Sylacauga (Amerika Serikat) 30 November 1954 TU. Saat sebongkah meteorit seberat 3,8 kilogram menembus atap rumah, memantul di lantai dan lantas menghantam raga Ann Hodges. Luka-luka pun diderita di pinggangnya, meski tak sampai membahayakan jiwanya. Korban luka terakhir dijumpai dalam Peristiwa Chelyabinsk (Russia) pada 13 Februari 2013 TU, dimana tak kurang dari 1.613 orang mengalami luka-luka.

Dan segera setelah ‘teori’ tumbukan meteor Vellore mengapung, nada skeptis bersenandung dari berbagai penjuru. Salah satunya dari daratan Amerika Serikat, melalui NASA. Berbekal perbandingan antara citra lubang aneh di kampus Bharatidasan dengan morfologi kawah-kawah produk tumbukan meteor yang telah dikonfirmasi, NASA menduga lubang aneh di kampus Bharatidasan tidaklah dibentuk oleh hantaman benda langit (apapun itu). Melainkan produk ledakan di dalam tanah. Rasa skeptis juga muncul mengingat penggambaran peristiwa di Vellore tergolong ‘aneh’ untuk sebuah tumbukan benda langit. Luka-luka yang diderita korban peristiwa ini disebutkan berasal dari pecahan kaca dan material kecil-kecil ringan yang terhempas melesat bersama gelombang kejut. Agar dapat menghasilkan gelombang kejut signifikan, sebuah meteor harus menyandang kualifikasi boloid. Sehingga hanya bisa berasal dari kepingan asteroid dan memiliki dimensi cukup signifikan, hingga beberapa belas meter. Persoalannya, meteoroid dengan garis tengah belasan meter itu seharusnya memproduksi dampak yang serupa dengan Peristiwa Chelyabinsk. Dimana gelombang kejutnya akan berdampak pada daerah yang cukup luas dengan beragam tingkat keparahan. Sehingga berdampak pada lebih banyak orang. Selain itu, jatuhnya boloid juga akan disertai dengan suara dentuman yang terdengar di daerah yang cukup luas disertai kilatan cahaya cukup terang di langit. Dua hal ini yang absen dalam peristiwa di Vellore.

Kita bisa menyimulasikan andaikata para korban mendapatkan luka-lukanya langsung dari hantaman meteorit tanpa perlu melibatkan gelombang kejut. Dengan memanfaatkan persamaan-persamaan Collins dkk (2005), maka simulasi yang saya jalankan memperlihatkan sebuah lubang bergaris tengah 1,5 meter dengan kedalaman hampir 1 meter dapat dibentuk oleh pecahan meteorit kondritik (massa jenis 3,7 gram/cc) bergaris tengah 24 cm yang jatuh menumbuk dengan kecepatan 270 km/jam. Bila hanya 1 % massa meteoroid yang bisa sampai ke paras Bumi menjadi meteorit, maka meteorit seukuran 24 cm itu berasal dari meteoroid bergaris tengah 2,4 meter (massa 26 ton) yang melesat secepat 20 km/detik (72.000 km/jam). Meteoroid semacam itu akan melepaskan energi kinetik sebesar 1,3 kiloton TNT. Meski ‘hanya’ 6,5 % energi bom nuklir Hiroshima, namun kuantitas energi ini tergolong cukup besar. Ia mudah diindra oleh satelit mata-mata pemantau detonasi senjata nuklir matra atmosfer/angkasa dan juga menghasilkan gelombang kejut yang mudah diindra jaringan stasiun mikrobarometer pengawas ujicoba nuklir global.

Gambar 3. Benda mirip meteorit seukuran 2 cm dengan berat 10 gram yang ditemukan di dasar lubang aneh. Nampak bagian sisi yang hangus. Sekilas terdapat bentuk mirip gelembung udara yang 'membeku' di permukaannya, morfologi yang mengingatkan pada regmaglif khas meteorit. Sumber: Kepolisian Tamil Nadu, 2016.

Gambar 3. Benda mirip meteorit seukuran 2 cm dengan berat 10 gram yang ditemukan di dasar lubang aneh. Nampak bagian sisi yang hangus. Sekilas terdapat bentuk mirip gelembung udara yang ‘membeku’ di permukaannya, morfologi yang mengingatkan pada regmaglif khas meteorit. Sumber: Kepolisian Tamil Nadu, 2016.

Dan yang terpenting meteoroid tersebut, yang bertransformasi menjadi boloid saat memasuki atmosfer Bumi, akan terpecah-belah di ketinggian sekitar 40 kilometer dpl (dari paras laut rata-rata), menghasilkan aneka pecahan meteor yang sebagian kecil diantaranya akan mendarat di paras Bumi dalam area cukup luas. Apabila sudut yang dibentuk antara lintasan boloid dengan paras Bumi adalah 45°, maka meteorit-meteorit itu akan tersebar dalam area berbentuk ellips dengan sumbu panjang 700 meter dan sumbu pendek 500 meter. Masalah utamanya bagi peristiwa di Vellore adalah, kecuali dua benda-mirip-meteorit yang sudah diamankan, sampai saat ini belum dijumpai meteorit dalam area dalam luasan tersebut di sekitar kampus Bharatidasan. Juga belum ada data hasil pantauan satelit mata-mata, maupun data infrasonik hasil pantauan stasiun mikrobarometer.

Hingga kini, hampir sebulan pasca kejadian, apa yang sebenarnya terjadi di kampus Bharatidasan Engineering College itu masih menjadi teka-teki.

Atlantik

Bila peristiwa di Vellore tetap berselimutkan teka-teki, tak demikian halnya dengan kejadian di ketinggian Samudera Atlantik bagian selatan. Pada tanggal yang sama namun pada jam yang jauh berbeda (yakni pukul 20:55 WIB), sebuah meteoroid berukuran besar menerobos atmosfer. Ia segera bertransformasi menjadi boloid yang sangat terang. Namun atmosfer Bumi masih sanggup menahan serbuan dari langit ini. Sehingga boloid tersebut terpecah-belah demikian rupa hingga pada akhirnya ia melepaskan hampir segenap energinya di ketinggian 31 kilometer dpl. Energi sebanyak 13 kiloton TNT dilepaskan pada saat itu. Dibandingkan kekuatan ledakan bom nuklir Hiroshima, yang mencapai 20 kiloton TNT, maka Peristiwa Atlantik Selatan 2016 (demikian ia bisa dinamakan) berenergi lebih dari separuhnya. Inilah kejadian tumbukan benda langit terbesar dalam tiga tahun terakhir pasca Peristiwa Chelyabinsk. Ia juga tiga kali lipat lebih bertenaga ketimbang Peristiwa Bangkok 2015, tumbukan meteor berenergi terbesar sepanjang 2015 TU lalu.

Gambar 4. Lokasi Peristiwa Atlantik Selatan 2016 di tengah-tengah Samudera Atlantik bagian selatan, dilihat dari sebuah titik nan tinggi di atas Antartika. Garis-garis merah merupakan garis imajiner yang menghubungkan lokasi terdeteksinya pelepasan energi kinetik boloid dengan dua stasiun infrasonik yang tergabung dalam jejaring CTBTO. Masing-masing stasiun IS27 (Jerman) dan IS55 (Amerika Serikat). Sumber: Sudibyo, 2016 berbasis Google Earth.

Gambar 4. Lokasi Peristiwa Atlantik Selatan 2016 di tengah-tengah Samudera Atlantik bagian selatan, dilihat dari sebuah titik nan tinggi di atas Antartika. Garis-garis merah merupakan garis imajiner yang menghubungkan lokasi terdeteksinya pelepasan energi kinetik boloid dengan dua stasiun infrasonik yang tergabung dalam jejaring CTBTO. Masing-masing stasiun IS27 (Jerman) dan IS55 (Amerika Serikat). Sumber: Sudibyo, 2016 berbasis Google Earth.

Karena sangat jauh dari pusat pemukiman manusia, tak seorang pun menyadari bahwa sesuatu yang luar biasa telah terjadi di Samudera Atlantik bagian selatan. Kecuali operator satelit mata-mata rahasia pelacak detonasi nuklir dalam matra atmosferik dan antariksa. Inilah satelit rahasia yang diperasikan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat (Pentagon). Selain melacak detonasi senjata nuklir atmosferik/antariksa, sensor sensitif satelit juga berkemungkinan melacak peristiwa lain yang melepaskan energi setara (yang disebut ‘zoo event‘). Salah satunya adalah peristiwa tumbukan benda langit. Lewat sensor satelit inilah diketahui bahwa Peristiwa Atlantik Selatan 2016 melepaskan energi 13 kiloton TNT pada ketinggian 31 kilometer dpl dengan kecepatan boloid 15 km/detik (54.000 km/jam). Data inilah yang kemudian disampaikan kepada publik melalui kantor NASA Near Earth Environment, sebuah ‘tradisi’ yang baru terbentuk pasca Peristiwa Chelyabinsk 2013.

Di luar Departemen Pertahanan AS, pihak lain yang beruntung mengendus peristiwa ini (dan tak begitu ditutupi tabir rahasia layaknya Pentagon) adalah jejaring pengawas penegakan larangan ujicoba nuklir global dalam segala matra atau CTBTO (The Comprehensive nuclear Test Ban Treaty Organization). Dua radas mikrobarometer pada dua stasiun infrasonik berbeda di Antartika merekam gelombang infrasonik khas boloid yang dilepaskan peristiwa tersebut. Kedua stasiun itu masing-masing adalah stasiun Georg von Neumayer (IS27) milik Jerman dan stasiun Windless Bight (IS55) milik Amerika Serikat. Jarak antara lokasi Peristiwa Atlantik Selatan 2016 dengan stasiun IS27 dan IS55 masing-masing adalah 5.000 dan 8.000 kilometer.

Berbekal data yang relatif lengkap ini, kita dapat memprakirakan bagaimana sifat-sifat meteoroid kala masih di antariksa maupun setelah memasuki atmosfer Bumi sebagai boloid. Simulasi yang saya lakukan, juga berdasarkan persamaan-persamaan Collins dkk (2005) memperlihatkan meteoroid dalam Peristiwa Atlantik Selatan 2016 mungkin memiliki komposisi yang sama dengan meteorit kondritik. Jika dianggap berbentuk bola sempurna, maka dimensinya 6,3 meter dengan massa 480 ton. Begitu memasuki atmosfer Bumi dengan sudut lintasan 45° terhadap paras Bumi, maka ia berubah menjadi boloid yang berpijar terang. Tekanan ram menyebabkan materi boloid mulai terpecah-belah pada ketinggian 45 kilometer dpl. Pemecah-belahan ini terus berlangsung dan kian intensif seiring boloid kian memasuki lapisan udara yang lebih padat. Sehingga pada suatu titik ia melepaskan hampir segenap energi kinetiknya dalam kejadian mirip ledakan (airburst), yang terjadi pada ketinggian 31 kilometer dpl. Pada energi dan ketinggian tersebut gelombang kejut yang khas terbentuklah. Namun intensitasnya terlalu kecil sehingga hanya bisa sekedar menggetarkan kaca jendela di paras Bumi yang tepat ada dibawahnya (andaikata ada). Dan bila 1 % massa meteoroidnya masih tersisa dan berjatuhan ke paras Bumi sebagai meteorit, mungkin ada sekitar 4 ton meteorit (dalam pecahan-pecahan yang ratusan/ribuan banyaknya) yang jatuh tercebur ke Samudera Atlantik dalam peristiwa ini.

Gambar 5. Kilatan cahaya benderang di siang bolong yang terekam kamera dasbor kendaraan di pinggiran kota Bangkok (Thailand) 7 September 2015 TU lalu. Inilah meteor-terang Peristiwa Bangkok, yang melepaskan energi 3,9 kiloton TNT. Peristiwa Atlantik Selatan 2016 tiga kali lipat lebih berenergi ketimbang Bangkok, namun tak satupun yang berkesempatan menyaksikannya secara langsung. Sumber: Anonim, 2015.

Dari sisi energinya, peristiwa tumbukan meteor ini adalah yang paling berenergi sepanjang tiga tahun terakhir pasca Peristiwa Chelyabinsk. Energinya memang tak ada apa-apanya dibandingkan Chelyabinsk (yang mencapai hampir 600 kiloton TNT). Namun tumbukan meteor ini kembali menyalakan peringatan bahwa potensi ancaman dari langit masih tetap ada. Memang sejauh ini belum ada seorang pun yang tewas akibat tumbukan meteor di era modern dan jauh lebih banyak nyawa yang melayang akibat sikap ugal-ugalan dalam berkendara di jalan raya, atau akibat rajin mengakumulasi asap rokok di paru-paru. Namun begitu dalam derajat tertentu, tumbukan meteor sanggup menghasilkan bencana tak terperi yang jauh melampaui daya rusak bencana alam lainnya. Sekaligus mampu melampaui ambang batas daya tahan umat manusia, bahkan makhluk hidup kompleks yang lain, dengan mudah.

Di sisi lain, peristiwa ini kembali menggamit kesadaran manusia bahwa masih banyak lubang dalam sistem peringatan dini kita akan ancaman dari langit. Sistem-sistem penyigian langit semi-otomatis yang telah bekerja pada saat ini sejatinya mampu melacak asteroid berdiameter hingga sekecil 1 meter pada kondisi yang tepat. Dan asteroid-tanpa-nama yang menjadi penyebab Peristiwa Atlantik Selatan 2016 berdiameter paling tidak 6 meter. Seharusnya bisa dideteksi, namun nyatanya ia tak terlacak. Di sisi lain, kita masih bisa menghela nafas lega, mengingat hingga sejauh ini Bumi kita masih tetap aman dari jangkauan asteroid/komet besar yang berpotensi menimbulkan tubrukan amat sangat dahsyat dalam skala kosmos.

Referensi :

Express. 2016. Meteorite? Satellite Junk? Vellore Rock Was Object from Space. The New Indian Express, 7 Februari 2016.

Discovery News. 2016. Meteorite Did Not Kill Man in India: Experts. Space.com, 10 Februari 2016.

Iklan

Menemukan Chicxulub, di Balik Perburuan Kawah Pembunuh Dinosaurus

Tiap kali berbincang akan benda langit anggota tata surya yang berjuluk asteroid dan komet, di benak saya langsung terbayang sosok-sosok dinosaurus. Ya, pada kawanan hewan-hewan purba yang selama ini dipersepsikan berbadan besar dan tambun, meski sesungguhnya tidak seluruhnya demikian. Dinosaurus merajai seluruh benua selama ratusan juta tahun semenjak zaman Trias, tepatnya semenjak 231 juta tahun silam. Namun fosil-fosil mereka mendadak tak lagi dijumpai di lapisan-lapisan batuan yang berasal dari zaman Tersier awal, tepatnya mulai 65 juta tahun silam (atau dalam penelitian termutakhir, mulai 66 juta tahun silam). Dinosaurus tak menghilang sendirian. Dalam kurva kelimpahan genera makhluk hidup dari masa ke masa sepanjang 250 juta tahun terakhir yang disusun palentolog Jack Sepkoski dan David Raup yang dipublikasikan pada 1982 Tarikh Umum (TU) silam, jelas terlihat dinosaurus adalah bagian dari 76 % makhluk hidup sezaman yang mendadak menghilang. Selain dinosaurus, sejumlah anggota genera nanoplankton, tumbuhan darat, binatang laut dan darat tak bertulang belakang dan amfibi pun turut punah. Bedanya, mereka masih menyisakan sejumlah genera lainnya khususnya yang bertubuh kecil untuk bertahan hidup, sehingga tetap muncul dan bahkan berkembang pesat pada zaman geologi sesudahnya. Sementara sisanya beserta segenap dinosaurus, khususnya dinosaurus non burung, tak lagi dijumpai dalam kala dan zaman geologi sesudahnya.

Gambar 1. Ilustrasi saat kawanan dinosaurus seakan merajai Bumi hingga akhir zaman Kapur (kiri) dan kemudian mendadak mati bergelimpangan di zaman geologi setelahnya (kanan). Punahnya kawanan dinosaurus beserta 76 % genera makhluk hidup lainnya terjadi dalam waktu bersamaan pada 65 juta tahun silam. Inilah peristiwa pemusnahan massal terdahsyat kedua di Bumi dalam kurun 250 juta tahun terakhir. Sekaligus menandai transisi zaman Kapur ke Tersier. Sumber: Penfield, 2009.

Gambar 1. Ilustrasi saat kawanan dinosaurus seakan merajai Bumi hingga akhir zaman Kapur (kiri) dan kemudian mendadak mati bergelimpangan di zaman geologi setelahnya (kanan). Punahnya kawanan dinosaurus beserta 76 % genera makhluk hidup lainnya terjadi dalam waktu bersamaan pada 65 juta tahun silam. Inilah peristiwa pemusnahan massal terdahsyat kedua di Bumi dalam kurun 250 juta tahun terakhir. Sekaligus menandai transisi zaman Kapur ke Tersier. Sumber: Penfield, 2009.

Dinosaurus dan 76 % makhluk hidup sezaman itu menjadi korban dari peristiwa pemusnahan massal dalam skala global yang amat mencekik. Mulai dasawarsa 1980-an pencarian akan penyebab peristiwa dramatis tersebut mewarnai dunia ilmu pengetahuan yang terus berlanjut hingga ke abad ke-21 TU. Pencarian pun mengerucut pada dua kandidat. Yang pertama adalah dugaan peristiwa tumbukan asteroid raksasa yang membentuk kawah raksasa Chicxulub (baca : chic-sa-lube) di sebagian Semenanjung Yucatan dan Teluk Meksiko (kini bagian dari Meksiko). Sementara kandidat kedua adalah dugaan letusan mahadahsyat gunung berapi areal yang memuntahkan magma basaltik dalam volume gigantis yang memproduksi Dataran Tinggi Dekan (kini bagian dari India). Keduanya terjadi pada rentang waktu hampir bersamaan dalam skala waktu geologi, yakni di perbatasan zaman Kapur dan Tersier sekitar 65 juta tahun silam. Sifat kedua kandidat itu sangat berbeda. Tumbukan pembentuk kawah Chicxulub berlangsung sangat singkat, hanya dalam waktu beberapa detik hingga beberapa jam saja. Sementara letusan gigantis Dataran Tinggi Dekan berlangsung dalam waktu hingga sejuta tahun

Setiap kandidat memiliki pendukungnya masing-masing. Namun hampir tiga dasawarsa kemudian, tepatnya pada tahun 2010 TU, terbentuk konsensus yang menyimpulkan tumbukan asteroid sebagai pembunuh dinosaurus dan pemusnah 76 % kelimpahan makhluk hidup sezaman. Setelah menganalisis seluruh literatur ilmiah terkait beserta segenap buktinya yang telah dihasilkan dalam dua dasawarsa terakhir, 41 ilmuwan prestisius dari berbagai disiplin ilmu seperti astronomi, kebumian dan geofisika menyepakati kesimpulan tersebut. Sebagai konsekuensinya, letusan gigantis Dataran Tinggi Dekan tak lagi dianggap sebagai penyebab peristiwa kepunahan massal 65 juta tahun silam. Meski mungkin berkontribusi dalam memperparah dampak lingkungan global akibat tumbukan asteroid raksasa tersebut.

Gambar 2. Peta anomali gravitasi kawasan Semenanjung Yucatan bagian utara yang memperlihatkan dengan jelas Struktur Chicxulub. Lingkaran putus-putus ditambahkan untuk mempertegas lokasi struktur. Terlihat jelas busur setengah lingkaran yang adalah cincin kawah raksasa Chicxulub. Kawah raksasa ini terkubur di bawah sedimen berumur Tersier setebal 600 meter. Sumber: Hildebrand dkk, 1990.

Gambar 2. Peta anomali gravitasi kawasan Semenanjung Yucatan bagian utara yang memperlihatkan dengan jelas Struktur Chicxulub. Lingkaran putus-putus ditambahkan untuk mempertegas lokasi struktur. Terlihat jelas busur setengah lingkaran yang adalah cincin kawah raksasa Chicxulub. Kawah raksasa ini terkubur di bawah sedimen berumur Tersier setebal 600 meter. Sumber: Hildebrand dkk, 1990.

Kawah raksasa Chicxulub adalah jejak paling jelas dari peristiwa tumbukan asteroid raksasa itu. Kawah tumbukan ini demikian akbar, berbentuk membulat dengan garis tengah tak kurang dari 170 kilometer. Namun ukuran sesungguhnya mungkin lebih besar lagi karena ada juga yang berpendapat terdapat tanda-tanda bahwa diameter kawah ini mencapai 300 kilometer. Kawah raksasa Chicxulub lahir kala asteroid raksasa bergaris tengah antara 5 hingga 15 kilometer jatuh menumbuk Bumi 65 juta tahun silam dalam peristiwa tumbukan benda langit. Tumbukan ini melepaskan energi kinetik yang sungguh luar biasa besar. Paling tidak 100 juta megaton energi dilepaskan, yang setara dengan peletusan 5 milyar bom nuklir Hiroshima secara serempak. Jika dibandingkan dengan energi letusan Gunung Toba 74.000 tahun silam, maka letusan gunung berapi terdahsyat di Bumi dalam 27 juta tahun terakhir itu hanyalah seper duaratus energi tumbukan asteroid raksasa ini. Apalagi jika dibandingkan dengan Peristiwa Chelyabinsk 2013 kemarin. Jelas sudah, inilah bencana alam terdahsyat dengan skala yang luar biasa !

Asteroid raksasa itu jatuh di perairan Teluk Meksiko purba yang adalah laut dangkal dengan kedalaman sekitar 150 meter. Maka megatsunami pun tercipta dan segera berderap mengarungi samudera. Gelombang setinggi ratusan meter menderu membanjiri pesisir-pesisir Amerika purba yang berhadapan. Bahkan di Eropa dan Afrika purba yang sudah cukup jauh dari lokasi tumbukan, tinggi megatsunami itu masih sekitar 100 meter kala tiba di pesisir.Namun bukan megatsunaminya yang menjadi masalah global yang sangat serius. Pembentukan kawah raksasa Chicxulub dibarengi semburan milyaran ton debu hingga jauh tinggi ke atmosfer. Pada saat yang sama, bongkah-bongkah batuan produk tumbukan yang terlontar ke angkasa sebagian berjatuhan lagi ke Bumi menjadi meteor dalam jumlah luar biasa besar. Udara pun terpanaskan hebat hingga kebakaran hutan spontan pun terjadilah dimana-mana bersamaan dengan badai api. Sebagai hasilnya milyaran ton jelaga pun terhembus ke udara. Selain debu dan jelaga, milyaran ton aerosol sulfat pun terlepas. Sulfat ini berasal dari gas belerang (sulfur dioksida), yang terbebaskan saat asteroid raksasa menumbuk dasar Teluk Meksiko yang dipenuhi endapan gipsum. Gas Belerang yang terproduksi segera bertemu uap air di atmosfer menjadi aerosol sulfat.

Gambar 3. Detik-detik tumbukan asteroid raksasa yang membentuk kawah raksasa Chicxulub, berdasarkan simulasi tiga dimensi oleh laboratorium nuklir Los Alamos (Amerika Serikat). Asteroid datang dari arah selatan-tenggara dari altitud 45°. Skala suhu dinyatakan dalam eV (elektronvolt), dengan 0,5 eV = 5.527° Celcius dan 0,01 eV = minus 157° Celcius. Simulasi memperlihatkan saat asteroid menumbuk Bumi di Teluk Meksiko purba, milyaran ton material tumbukan disemburkan ke langit selagi kawah tumbukan raksasa terbentuk. SUmber: Los Alamos National Laboratory, 2007.

Gambar 3. Detik-detik tumbukan asteroid raksasa yang membentuk kawah raksasa Chicxulub, berdasarkan simulasi tiga dimensi oleh laboratorium nuklir Los Alamos (Amerika Serikat). Asteroid datang dari arah selatan-tenggara dari altitud 45°. Skala suhu dinyatakan dalam eV (elektronvolt), dengan 0,5 eV = 5.527° Celcius dan 0,01 eV = minus 157° Celcius. Simulasi memperlihatkan saat asteroid menumbuk Bumi di Teluk Meksiko purba, milyaran ton material tumbukan disemburkan ke langit selagi kawah tumbukan raksasa terbentuk. SUmber: Los Alamos National Laboratory, 2007.

Ketiganya membumbung tinggi hingga memasuki lapisan stratosfer dan terdistribusikan ke segala arah. Karena berada di lapisan stratosfer, mereka tak bisa terlarut dan turun bersama air hujan. Hanya gravitasi yang mampu menurunkannya kembali ke permukaan Bumi. Namun dengan ukuran butir-butir debu, jelaga dan aerosol sulfat yang kecil, butuh waktu bertahun-tahun bagi gravitasi untuk bekerja mengendapkannya. Sepanjang waktu itu milyaran ton debu halus, jelaga dan aerosol sulfat terus melayang-layang dalam lapisan stratosfer. Tak sekedar melayang, mereka berkoalisi membentuk lapisan tabir surya alamiah khas produk tumbukan. Aerosol sulfat merupakan penyerap sinar Matahari yang efektif. Sementara debu dan jelaga menjadi pemantul sinar Matahari yang tak kalah efektifnya. Kehadiran ketiganya dalam jumlah luar biasa besar sebagai tabir surya alamiah di lapisan stratosfer menghalangi pancaran sinar Matahari yang seharusnya tiba di paras Bumi. Selain diserap, tabir surya tersebut juga memantulkan kembali sejumlah sinar Matahari ke angkasa, yang membuat albedo Bumi meningkat. Kombinasi kedua efek tersebut membuat intensitas sinar Matahari yang diterima di daratan dan lautan merosot demikian dramatis. Sehingga Bumi menjadi remang-remang gulita. Simulasi menunjukkan bahkan di siang bolong sekalipun situasinya masih lebih gelap ketimbang malam berhias Bulan purnama di hari yang normal.

Gambar 4. Bagaimana tumbukan asteroid raksasa pembentuk kawah raksasa Chicxulub mampu membangkitkan kebakaran hutan spontan dalam lingkup global diperlihatkan dalam simulasi ini. Pada detik-detik pertama pasca tumbukan (kiri), suhu tinggi akibat paparan sinar panas dan guyuran material produk tumbukan hanya mewarnai daratan Amerika Utara purba, hingga menimbulkan badai api. Namun dalam hampir 17 jam pasca tumbukan (kanan), badai api telah melingkupi sebagian besar permukaan Bumi. Khususnya akibat guyuran material produk tumbukan yang sempat terlontar melampaui atmosfer dan kembali ke Bumi sebagai trilyunan meteor. Jejak kebakaran hutan spontan yang bersifat global ini terekam jelas pada lapisan lempung tipis di batas sedimen zaman Kapur dan Tersier. Sumber: Penfield, 2009.

Gambar 4. Bagaimana tumbukan asteroid raksasa pembentuk kawah raksasa Chicxulub mampu membangkitkan kebakaran hutan spontan dalam lingkup global diperlihatkan dalam simulasi ini. Pada detik-detik pertama pasca tumbukan (kiri), suhu tinggi akibat paparan sinar panas dan guyuran material produk tumbukan hanya mewarnai daratan Amerika Utara purba, hingga menimbulkan badai api. Namun dalam hampir 17 jam pasca tumbukan (kanan), badai api telah melingkupi sebagian besar permukaan Bumi. Khususnya akibat guyuran material produk tumbukan yang sempat terlontar melampaui atmosfer dan kembali ke Bumi sebagai trilyunan meteor. Jejak kebakaran hutan spontan yang bersifat global ini terekam jelas pada lapisan lempung tipis di batas sedimen zaman Kapur dan Tersier. Sumber: Penfield, 2009.

Akibatnya sungguh buruk. Selain membuat suhu rata-rata paras Bumi anjlok dramatis dan jumlah penguapan pun berkurang dramatis dengan segala implikasinya ke sistem iklim dan cuaca Bumi, minimnya sinar Matahari juga memaksa tumbuh-tumbuhan darat dan fitoplankton di lautan berhenti berfotosintesis. Pelan namun pasti produsen makanan itu pun mati. Imbasnya segera merambat ke rantai makanan dan jaring-jaring makanan di segenap penjuru. Hewan-hewan yang menjadi konsumen, baik konsumen tingkat 1, 2 maupun 3 segera menyusul bergelimpangan akibat kelaparan. Dapat dikatakan segenap makhluk hidup yang bobotnya lebih dari 20 kilogram tewas bertumbangan. Hanya hewan-hewan kecil dan tumbuh-tumbuhan perintis saja yang sanggup bertahan.

Gravitasi dan Magnetik

Tumbukan asteroid raksasa yang membentuk kawah raksasa Chicxulub mendorong kehidupan di Bumi memasuki saat-saat terpedihnya. Di era kontemporer, khususnya semenjak dasawarsa 1990-an, kengerian akan peristiwa ini mulai mengetuk pintu kesadaran umat manusia akan Bumi yang tidaklah steril dari hantaman komet dan asteroid, sebagaimana yang juga dialami planet-planet lainnya. Wajah Bumi pun pernah diwarnai kawah-kawah raksasa produk tumbukan, meski perjalanan waktu membuatnya dipahat erosi intensif atau bahkan terkubur di bawah ketebalan sedimen. Mata dunia semakin terbuka setelah menyaksikan untuk pertama kalinya bagaimana tumbukan benda langit bekerja, di planet lain. Selama tujuh hari berturut-turut semenjak 16 hingga 22 Juli 1994 TU, dunia menyaksikan bagaimana 21 fragmen komet Shoemaker-Levy 9 berjatuhan ke planet Jupiter. Secara akumulatif energi yang dilepaskannya pun mencapai ratusan juta megaton TNT, sebanding dengan peristiwa tumbukan asteroid raksasa 65 juta tahun silam. Kini asteroid dan komet pun dipandang dalam perspektif baru. Komet misalnya, tak lagi hanya dilihat sebagai benda langit eksotik yang mempunyai ‘ekor’ mempesona, namun juga menjadi salah satu potensi bahaya bagi Bumi meski dalam perspektif yang sangat berbeda dibanding ungkapan Aristoteles 2.000 tahun silam.

Gambar 5. Saat-saat megatsunami setinggi ratusan meter menjalar di Teluk Meksiko hanya dalam beberapa detik pasca tumbukan asteroid raksasa, dalam simulasi Ward. Asteroid jatuh dari arah selatan-tenggara. Simulasi tsunami disesuaikan dengan situasi Teluk Meksiko purba 65 juta tahun silam, yang lebih luas dari sekarang. Garis hitam menunjukkan garis pantai modern. Megatsunami produk tumbukan asteroid raksasa ini menjalar ke segala arah dan meninggalkan jejak dimana-mana. Termasuk ke dalam laut pedalaman Amerika, yang kini telah tertutup. Sumber: Ward, t.t.

Gambar 5. Saat-saat megatsunami setinggi ratusan meter menjalar di Teluk Meksiko hanya dalam beberapa detik pasca tumbukan asteroid raksasa, dalam simulasi Ward. Asteroid jatuh dari arah selatan-tenggara. Simulasi tsunami disesuaikan dengan situasi Teluk Meksiko purba 65 juta tahun silam, yang lebih luas dari sekarang. Garis hitam menunjukkan garis pantai modern. Megatsunami produk tumbukan asteroid raksasa ini menjalar ke segala arah dan meninggalkan jejak dimana-mana. Termasuk ke dalam laut pedalaman Amerika, yang kini telah tertutup. Sumber: Ward, t.t.

Namun jarang diketahui bahwa upaya pencarian, penemuan dan hubungan antara kawah raksasa Chicxulub dengan peristiwa pemusnahan massal 65 juta tahun silam berjalan dalam rangkaian yang mirip kisah-kisah detektif. Di dalamnya ada luapan energi dan semangat para pencarinya, yang ditingkahi pula dengan penolakan demi penolakan hingga hampir tiga dasawarsa seiring benturan asimetrik antara ‘kubu’ amatir vs profesional, sebelum kemudian bukti-bukti yang meyakinkan datang.

Ilmu tumbukan benda langit merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan yang usianya masih sangat muda. Secara formal cabang ilmu ini lahir pada 1963 TU seiring kerja keras Eugene M. Shoemaker, Nicholas M. Short, Edward Chao, B.M. French dan W. von Engelhardt dalam menganalisis dampak ledakan nuklir di medan percobaan nuklir Nevada (Amerika Serikat). Kala sebuah bom nuklir yang berjuluk Sedan (kekuatan 104 kiloton TNT) diledakkan di kedalaman 192 meter dari paras Bumi pada 5 Juli 1962 TU dan membentuk lubang kawah yang besar, Shoemaker sangat tertarik dengan morfologi kawahnya. Kawah produk ledakan Sedan memiliki diameter 426 meter dengan kedalaman 107 meter. Ia pun segera membandingkan kawah Sedan dengan kawah Barringer (Meteor) di Arizona (juga di Amerika Serikat) yang telah lama mengundang kontroversi akan asal-usulnya.

Perbandingan itu menunjukkan kawah Barringer nampaknya terbentuk oleh pelepasan energi 3,5 megaton TNT. Sementara analisis petrologi oleh M. Short menyimpulkan mineral-mineral kuarsa di dasar kawah Sedan telah mengalami metamorfosis dinamik tingkat tinggi akibat hadirnya tekanan sangat tinggi, minimal 200 ribu ton per meter persegi. Sementara di Arizona, analisis petrologi serupa yang dilakukan trio Chao, French dan Engelhardt di dasar kawah Barringer pun menemukan pola metamorfosis kuarsa yang sama. Ini memperlihatkan kawah Barringer juga dibentuk oleh aksi pelepasan energi yang melibatkan tekanan sangat tinggi. Secara alamiah hal semacam itu hanya bisa dihasilkan oleh tumbukan komet atau asteroid ke Bumi. Inilah tonggak berdirinya cabang ilmu tumbukan benda langit, sebagai hasil perkawinan silang antara ilmu kebumian dengan astronomi. Mulai saat itu para geolog harus lebih berhati-hati dalam mendeskripsikan morfologi cekungan bulat (bowl-shaped) di paras Bumi, tidak lagi sekedar mengidentifikasinya sebagai kawah maar, dolina, kaldera mud volcano ataupun erosi kubah garam.

Gambar 6. Perbandingan antara rekaman stratigrafis dan skematis kehidupan biotik di sekitar batas zaman Kapur dan Tersier, atau di sekitar batas Kapur-Paleogene, dengan catatan kimiawi dan mineralogis dari lubang bor Atlantik Utara (ODP 207), yang diperbandingkan lagi dengan unit-unit erupsi di Dataran Tinggi Dekan. Nampak jelas mayoritas spesies zaman Kapur punah di batas Kapur-Paleogene (A). Sementara spesies oportunistik sempat bertahan hingga awal Paleogene (B). Spesies baru juga muncul di awal Paleogene dan tersebar luas ke zaman berikutnya (C). Kepunahan ini ditandai pula dengan merosotnya isotop Karbon-13 (D), pertanda terjadinya gangguan berat terhadap siklus karbon. Juga terjadi penurunan kalsit (E), yang menandakan aktivitas pengendapan karbonat di lautan terganggu. Sementara konsentrasi Iridium, sebagai penanda utama terjadinya tumbukan komet/asteroid, sempat melonjak dramatis di batas Kapur-Paleogene (F). Tak satupun dari rekaman kehidupan biotik dan catatan kimiawi-mineralogis tersebut yang berkorespondensi dengan letusan-letusan di Dataran Tinggi Dekan/Deccan traps (G), mengingat letusan gigantis tersebut telah dimulai semenjak 600 ribu tahun sebelum batas Kapur-Paleogene. Sumber: Schulte dkk, 2010.

Gambar 6. Perbandingan antara rekaman stratigrafis dan skematis kehidupan biotik di sekitar batas zaman Kapur dan Tersier, atau di sekitar batas Kapur-Paleogene, dengan catatan kimiawi dan mineralogis dari lubang bor Atlantik Utara (ODP 207), yang diperbandingkan lagi dengan unit-unit erupsi di Dataran Tinggi Dekan. Nampak jelas mayoritas spesies zaman Kapur punah di batas Kapur-Paleogene (A). Sementara spesies oportunistik sempat bertahan hingga awal Paleogene (B). Spesies baru juga muncul di awal Paleogene dan tersebar luas ke zaman berikutnya (C). Kepunahan ini ditandai pula dengan merosotnya isotop Karbon-13 (D), pertanda terjadinya gangguan berat terhadap siklus karbon. Juga terjadi penurunan kalsit (E), yang menandakan aktivitas pengendapan karbonat di lautan terganggu. Sementara konsentrasi Iridium, sebagai penanda utama terjadinya tumbukan komet/asteroid, sempat melonjak dramatis di batas Kapur-Paleogene (F). Tak satupun dari rekaman kehidupan biotik dan catatan kimiawi-mineralogis tersebut yang berkorespondensi dengan letusan-letusan di Dataran Tinggi Dekan/Deccan traps (G), mengingat letusan gigantis tersebut telah dimulai semenjak 600 ribu tahun sebelum batas Kapur-Paleogene. Sumber: Schulte dkk, 2010.

Pada tahun 1966 TU pemuda belia Robert Baltosser yang juga geofisikawan yunior di Seismographic Service Corp, Tulsa (Amerika Serikat) berangkat ke Meksiko. Ia bertugas menganalisis data gravitasi PEMEX (perusahaan perminyakan nasional Meksiko) di kawasan Semenanjung Yucatan bagian utara, seiring terpilihnya tempat kerjanya sebagai salah satu kontraktor PEMEX. Sudah hampir dua dasawarsa PEMEX dibingungkan oleh teka-teki Semenanjung Yucatan. Selama lima tahun sejak 1947 TU, PEMEX telah melakukan survei gravitasi di kawasan ini dengan harapan menemukan cekungan-cekungan potensial kaya minyak bumi. Mereka berhasil mengidentifikasi pola aneh setengah-melingkar di Semenanjung Yucatan bagian utara. Pola seperti itu biasanya menunjukkan ada sesuatu yang terpendam di dalam tanah. Berharap menjumpai cadangan minyak baru, PEMEX mengebor bagian utara kawasan berpola aneh tersebut di dua titik berbeda, yakni di Chicxulub Puerto dan Sacapuc. Sayangnya pengeboran yang menembus kedalaman hampir 1.000 meter itu tidak menghasilkan setetes minyak pun. Namun geolog yang mengawasi pengeboran itu mencatat satu hal yang aneh. Jika pada 800 meter pertama pemboran hanya menembus sedimen karbonat dan gipsum yang cerah, sejak kedalaman 800 meter pengeboran mulai menembus batuan beku kegelapan. Geolog itu menginterpretasikannya sebagai andesit, batuan beku khas di gunung berapi. Maka PEMEX pun berkesimpulan sumurnya telah menembus gunung berapi purba yang telah lama mati. Sumur pun ditutup dan pemburu minyak beralih ke lokasi lain.

Gambar 7. Atas: dua buah cekungan/kawah yang morfologinya mirip meski dibentuk oleh penyebab yang berbeda. Kawah Sedan (diameter 426 meter) dibentuk oleh ujicoba peledakan nuklir Sedan yang melepaskan energi 104 kiloton TNT (kiri). Sementara Kawah Barringer (diameter 1.186 meter) dibentuk oleh tumbukan asteroid 50.000 tahun silam dengan pelepasan eenrgi 3,5 megaton TNT (kanan). Bawah: Sayatan tipis batuan pasir di bawah Kawah Sedan (kiri) dan Kawah Barringer (kanan) saat dilihat dengan mikroskop terpolarisasi. Nampak butir-butir batuannya memperlihatkan pola garis-garis lurus yang sama. Pola ini disebut planar deformation features (PDF) dan merupakan khas terjadinya metamorfosa akibat menerima tekanan yang sangat tinggi. Secara alamiah tekanan yang sangat tinggi di Bumi hanya bisa diproduksi oleh tumbukan komet/asteroid. Sumber: Atomic Energy Comission, 1965; French, 2008; M. Short, 2000.

Gambar 7. Atas: dua buah cekungan/kawah yang morfologinya mirip meski dibentuk oleh penyebab yang berbeda. Kawah Sedan (diameter 426 meter) dibentuk oleh ujicoba peledakan nuklir Sedan yang melepaskan energi 104 kiloton TNT (kiri). Sementara Kawah Barringer (diameter 1.186 meter) dibentuk oleh tumbukan asteroid 50.000 tahun silam dengan pelepasan eenrgi 3,5 megaton TNT (kanan). Bawah: Sayatan tipis batuan pasir di bawah Kawah Sedan (kiri) dan Kawah Barringer (kanan) saat dilihat dengan mikroskop terpolarisasi. Nampak butir-butir batuannya memperlihatkan pola garis-garis lurus yang sama. Pola ini disebut planar deformation features (PDF) dan merupakan khas terjadinya metamorfosa akibat menerima tekanan yang sangat tinggi. Secara alamiah tekanan yang sangat tinggi di Bumi hanya bisa diproduksi oleh tumbukan komet/asteroid. Sumber: Atomic Energy Comission, 1965; French, 2008; M. Short, 2000.

Dua dasawarsa kemudian, pola setengah-melingkar itu tetap mengusik benak geofisikawan PEMEX. Apalagi harga minyak sedang meningkat sehingga penemuan cekungan-cekungan baru menjadi kebutuhan mendesak. Maka dipanggillah perusahaan yang mempekerjakan Baltosser. Kebetulan pemuda ini baru saja usai memetakan struktur Wells Creek di Tennesse (Amerika Serikat) secara gravitasi. Wells Creek adalah sebuah struktur bergaris tengah 13 kilometer yang sudah dipastikan sebagai produk tumbukan asteroid/komet, seiring telah teridentifikasinya kuarsa termetamorfosis dinamik tingkat tinggi didasarnya. Survei gravitasi Baltosser mengukuhkan hal itu, khususnya melalui peta anomali gravitasinya. Tatkala geofisikawan PEMEX menyodorkannya peta gravitasi Semenanjung Yucatan, Baltosser segera menyadari pola aneh setengah-melingkar itu memiliki banyak kemiripan dengan Wells Creek, hanya saja ukurannya 10 kali lebih besar. Maka spontan Baltosser pun berargumen pola setengah-melingkar di Semenanjung Yucatan itu jejak kawah tumbukan.

Namun sebuah perubahan dramatis tak terduga datang menerpa. Manajemen PEMEX sedang melaksanakan reorganisasi disertai perampingan pada semua lini. Geofisikawan PEMEX yang menjadi partner Baltosser turut diberhentikan. PEMEX juga menerapkan peraturan baru yang lebih ketat. Sehingga semua data hasil survei, termasuk peta yang dilihat Baltosser, tidak diperbolehkan keluar dari lingkungan PEMEX apalagi digandakan dan disebarluaskan. Baltosser pun pulang ke Tulsa sembari memendam rasa penasaran akan apa yang dilihatnya. Namun tanpa data di tangan untuk dianalisis, ia tak bisa berbuat apa-apa.

Gambar 8. Glenn Penfield (tengah) dan Antonio Camargo (kanan), bersama dengan Luis Alvarez (kiri) dalam sebuah pertemuan ilmiah di Houston, tahun 1994 TU. Penfield dan Camargo adalah sepasang detektif sains yang memburu kawah raksasa Chicxulub dengan gigih dan berusaha menunjukkannya sebagai kawah raksasa produk tumbukan asteroid yang memusnahkan dinosaurus dan 76 % makhluk hidup lainnya. Sumber: Penfield, 2009.

Gambar 8. Glenn Penfield (tengah) dan Antonio Camargo (kanan), bersama dengan Luis Alvarez (kiri) dalam sebuah pertemuan ilmiah di Houston, tahun 1994 TU. Penfield dan Camargo adalah sepasang detektif sains yang memburu kawah raksasa Chicxulub dengan gigih dan berusaha menunjukkannya sebagai kawah raksasa produk tumbukan asteroid yang memusnahkan dinosaurus dan 76 % makhluk hidup lainnya. Sumber: Penfield, 2009.

Bonanza minyak pasca berkecamuknya Perang Arab-Israel 1973 membuat permintaan minyak dunia kian melonjak. Seperti perusahaan minyak lainnya, PEMEX pun kian agresif mencari cekungan-cekungan minyak yang baru untuk mempertahankan dan bahkan meningkatkan produksinya. Segera PEMEX kembali mendiskusikan pola setengah-melingkar yang unik di Semenanjung Yucatan. Meski satu dasawarsa sebelumnya Baltosser menganggapnya sebagai kawah tumbukan, tak satupun geolog dan geofisikawan PEMEX yang sepaham. Mereka tetap memperkukuhi argumen gunung berapi purba dan menyebut kawasan Semenanjung Yucatan itu sebagai Central Yucatan Igneous Zone. Atas nama profesionalitas, mereka mengabaikan pendapat Baltosser dan menganggapnya sebagai sekedar imajinasi anak muda amatiran yang penuh energi menggelegak, masih idealis dan belum tahu apa-apa tentang realitas dunia. Namun PEMEX tetap membutuhkan survei baru sebagai pembanding guna mengetahui lebih lanjut apa yang tersembunyi di bawah Semenanjung Yucatan dan kawasan lepas pantainya. Syukur-syukur ada prospek minyak yang bisa dibor.

Maka pada 1978 TU datanglah perusahaan survei Western Geophysical (juga dari Amerika Serikat) sebagai pemain baru. Dalam rombongan ini terdapat pula Glenn Penfield, seorang geofisikawan ingusan namun sudah berpengalaman dengan pengukuran dan pembuatan peta magnetik kawasan. Selama tiga bulan di tahun 1976 TU Penfield menghabiskan waktunya di Alaska untuk melaksanakan survei aeromagnetik menggunakan radas magnetometer yang diterbangkan pesawat. Lebih dari 25.000 kilometer lintasan penerbangan ditempuhnya, beberapa melalui gunung-gemunung berapi besar di Alaska. Sehingga bagaimana anomali magnetis khas gunung berapi telah menjadi pengetahuannya, baik gunung berapi aktif yang tersingkap di paras Bumi maupun gunung berapi purba yang terpendam jauh di dalam tanah.

Divisi Aerosurvey perusahaan Western Geophysics mulai melaksanakan survei aeromagnetik di Semenanjung Yucatan sejak April 1978 TU. Selama berbulan-bulan kemudian Penfield dan rekan-rekannya menghabiskan waktu untuk terbang di atas kawasan pada altitud 5.000 meter dpl dengan lintasan barat-timur sejauh 400 kilometer. Lintasan terbang selanjutnya hanya bergeser 4 kilometer di sebelah lintasan terbang sebelumnya. Setelah usai, rute pesawat diubah menjadi berarah utara-selatan juga sejauh 400 kilometer, Namun selisih antar lintasan kali ini lebih lebar, yakni 20 kilometer. Dengan cara ini maka dihasilkan peta magnetik Teluk Meksiko dengan resolusi hingga 30 meter. Secara akumulatif panjang lintasan penerbangan survei tersebut mencapai kurang lebih 25.000 kilometer.

Gambar 9. Kiri: dua dari sekian banyak rekaman analog akan anomali magnetik di Semenanjung Yucatan bagian utara, yang diperoleh Penfield selama survei aeromagnetik bersama perusahaan Western Geophysics di tahun 1978 TU. Kanan: saat rekaman-rekaman anomali magnetik diolah dalam perangkat lunak geofisika, terlihat bahwa semua anomali magnetik tersebut terkumpul dalam satu kawasan besar berbentuk melingkar dengan diameter tak kurang dari 90 kilometer. Kawasan anomali magnetik ini berimpit dengan Central Yucatan Igneous Zone, namun Penfield kemudian memperkenalkan istilah Struktur Chicxulub. Sumber: Penfield, 2009.

Gambar 9. Kiri: dua dari sekian banyak rekaman analog akan anomali magnetik di Semenanjung Yucatan bagian utara, yang diperoleh Penfield selama survei aeromagnetik bersama perusahaan Western Geophysics di tahun 1978 TU. Kanan: saat rekaman-rekaman anomali magnetik diolah dalam perangkat lunak geofisika, terlihat bahwa semua anomali magnetik tersebut terkumpul dalam satu kawasan besar berbentuk melingkar dengan diameter tak kurang dari 90 kilometer. Kawasan anomali magnetik ini berimpit dengan Central Yucatan Igneous Zone, namun Penfield kemudian memperkenalkan istilah Struktur Chicxulub. Sumber: Penfield, 2009.

Sejak hari pertama survei aeromagnetik, Penfield sudah mendeteksi anomali medan magnetik di titik tertentu. Anomalinya memang kecil, antara 1 hingga 5 nanoTesla di atas rata-rata. Namun cakupan areanya cukup besar. Titik-titik anomali tersebut dijumpai di hampir setiap lintasan penerbangan survei, sepanjang April hingga Agustus 1978 TU. Setelah penerbangan usai, mulailah analisis dilakukan dalam periode September 1978 hingga Maret 1979 TU. Titik-titik anomali tiap lintasan penerbangan survei dimasukkan dalam perangkat lunak pengolah data Western Geophysics. Perangkat lunak itu juga memadukannya dengan peta topografi daratan Semenanjung Yucatan dan batimetri Teluk Meksiko. Hasilnya, ditemukanlah sebuah kawasan anomali magnetik yang sangat besar. Kawasan tersebut terkonsentrasi dalam sebuah struktur sirkular mengesankan berdiameter lebih dari 90 kilometer dan berimpit dengan Central Yucatan Igneous Zone.

Selain memanfaatkan perangkat lunak, Penfield juga menggunakan cara konvensional. Mereka mengeplot titik-titik anomali tersebut ke dalam peta kawasan. Keduanya merasa takjub saat melihat sejumlah titik di peta ternyata membentuk pola setengah-melingkar. Penfield pun berbagi cerita dengan rekan geofisikawannya di PEMEX. Si rekan, yang sama takjubnya, segera menggali timbunan arsip dan menyodorkan peta gravitasi Semenanjung Yucatan yang dilihat Baltosser satu dasawarsa sebelumnya. Kala dua peta ini digabungkan, jelas terlihat terlihat bagaimana pola setengah-melingkar peta gravitasi dan pola setengah-melingkar peta aeromagnetik membentuk satu kesatuan struktur sirkular bergaris tengah lebih dari 100 kilometer. Sama persis dengan hasil olahan perangkat lunak. Mengacu pengalamannya selama di Alaska, pola anomali magnetik berskala besar di Semenanjung Yucatan sangat berbeda dengan yang umumnya dijumpai di gunung berapi, baik aktif maupun purba. Penfield pun sependapat dengan Baltosser, bahwa Central Yucatan Igneous Zone lebih mungkin merupakan kawah tumbukan raksasa yang terpendam. Maka, sejak Agustus 1978 TU nama Struktur Chicxulub pun mulai bergaung.

Tapi senasib dengan Baltosser, PEMEX pun mengabaikan pendapat Penfield dan melemparkan laporannya ke kolong arsip di gudang data. Sesuai kebijakannya, PEMEX juga melarang Penfield memublikasikan apapun yang berbasis data PEMEX. Pada 1979 TU, PEMEX kembali mengebor daratan Yucatan di Yaxcopoil. Pengeboran sedalam 1.800 meter itu lagi-lagi tidak menemukan minyak, sehingga sumur pun ditutup dan ditinggalkan. Namun geolog yang menyupervisi pengeboran, yakni Burkhard Dressler dan David Kring, menjumpai keanehan yang mirip dengan temuan di sumur Chicxulub Puerto dan Sacapuc tiga dasawarsa sebelumnya. Pada kedalaman 800 meter tidak lagi dijumpai sedimen karbonat dan gipsum, namun justru ditemukan bebatuan mirip breksi, sejenis batuan sedimen yang tersusun dari bongkahan-bongkahan batu bersudut tajam. Breksi juga biasa dijumpai di kawasan gunung berapi, sehingga PEMEX tanpa ragu mengatakan sumur Yaxcopoil pun menembus gunung berapi purba di Central Yucatan Igneous Zone.

Menemukan Chicxulub

Selagi PEMEX dibingungkan oleh teka-teki Semenanjung Yucatan namun sibuk memperkukuhi argumen gunung berapi purba, satu kuartet ilmuwan menggoncangkan dunia ilmu geologi, astronomi, biologi dan fisika lewat publikasi menggemparkan. Dalam bulan Juni 1980 TU kuartet ilmuwan Luis W. Alvarez, Walter Alvarez, Frank Asaro dan Helen Michel dari University of California (Berkeley) mengumumkan temuan tentang hubungan peristiwa pemusnahan massal 65 juta tahun silam dengan sumber ekstraterestrial berupa tumbukan komet/asteroid. Lewat analisis terhadap lapisan lempung hitam tipis yang terjepit di antara sedimen zaman Kapur dan Tersier dari sejumlah singkapan seperti di Gubbio (Italia), Stevns Klint (Denmark) dan Woodside Creek (Selandia Baru), mereka menemukan konsentrasi Iridium cukup pekat. Yakni antara 30 hingga 160 kali di atas normal. Iridium adalah salah satu logam yang ditemukan berlimpah dalam meteorit namun tidak di paras Bumi. Sehingga jika di daratan atau lautan terdapat temuan konsentrasi Iridium nan pekat, jelas sumbernya adalah debu-debu meteor dari langit. Jika Iridium di lempung hitam tipis tersebut dianggap berasal dari pengendapan debu-debu antariksa, maka butuh waktu setidaknya 500 ribu tahun untuk mencapai konsentrasi sepekat itu. Namun berselang setahun kemudian lewat analisis singkapan Caravaca (Spanyol), Jan Smit menyimpulkan deposisi lempung hitam berlangsung jauh lebih cepat yakni hanya dalam waktu sekitar 50 tahun.

Gambar 10. Contoh lapisan lempung hitam di batas zaman Kapur-Tersier (batas Kapur-Paleogene) yang tersingkap sangat baik di lembah Raton, Colorado (Amerika Serikat). Di bawahnya terdapat sedimen zaman Kapur yang mengindikasikan lingkungan pengendapan berawa-rawa. Sementara diatasnya terdapat sedimen zaman Tersier (Paleogene). Karena relatif dekat dengan kawah raksasa Chicxulub, lempung hitam di sini relatif tebal dan terdiri dari dua sub-lapisan. Sub-lapisan bawah merupakan endapan produk pembentukan kawah raksasa Chicxulub. Sementara sub-lapisan atas (tebal 5 mm) berasal dari material asteroid penumbuk dan debu jelaga produk kebakaran hutan global. Sumber: Brien, 2006.

Gambar 10. Contoh lapisan lempung hitam di batas zaman Kapur-Tersier (batas Kapur-Paleogene) yang tersingkap sangat baik di lembah Raton, Colorado (Amerika Serikat). Di bawahnya terdapat sedimen zaman Kapur yang mengindikasikan lingkungan pengendapan berawa-rawa. Sementara diatasnya terdapat sedimen zaman Tersier (Paleogene). Karena relatif dekat dengan kawah raksasa Chicxulub, lempung hitam di sini relatif tebal dan terdiri dari dua sub-lapisan. Sub-lapisan bawah merupakan endapan produk pembentukan kawah raksasa Chicxulub. Sementara sub-lapisan atas (tebal 5 mm) berasal dari material asteroid penumbuk dan debu jelaga produk kebakaran hutan global. Sumber: Brien, 2006.

Karena lapisan lempung hitam sejenis tersingkap pula di berbagai penjuru (dalam catatan terkini, ditemukan di lebih dari 350 singkapan di lima benua) Alvarez dkk meyakini skala peristiwa yang menyebabkannya bersifat global. Perhitungan Alvarez dkk menyimpulkan bahwa lempung hitam tipis tersebut hanya bisa dibentuk oleh tumbukan komet/asteroid berdiameter 10 +/- 4 km. Tumbukan komet/asteroid sebesar itu bakal menimbulkan kawah tumbukan raksasa bergaris tengah tak kurang dari 200-an kilometer. Tumbukan seukuran ini memproduksi debu sangat banyak yang terhambur ke atmosfer dan berperan sebagai tabir surya sehingga intensitas sinar Matahari di di paras Bumi turun drastis. Perhitungan menunjukkan pada puncaknya intensitas sinar Matahari yang diterima paras Bumi tinggal sepersepuluh juta dari normalnya. Maka fotosintesis akan terhenti, yang segera membunuh fitoplankton dan flora berdaun hijau. Selanjutnya giliran kawanan fauna yang tumbang berkalang tanah. Sayangnya Alvarez dkk tidak bisa menyodorkan bukti dimana lokasi kawah raksasa tersebut. Belakangan pada tahun 1984 TU Bruce Bohor dkk dari United States Geological Survey memperkuat argumen Alvares dkk. Bohor dkk menemukan butir-butir kuarsa yang termetamorfosis dinamik tingkat tinggi dalam lempung hitam di tepi Madrid Road, Colorado (Amerika Serikat). Setahun kemudian giliran Wendy Wolbach yang menemukan bahwa lapisan lempung hitam itu sangat kaya dengan butir-butir karbon mikro hasil kebakaran hutan konifer dalam skala global.

Penfield menyimak publikasi menggemparkan tersebut dan segera menyadari Struktur Chicxulub mungkin adalah kawah raksasa yang dibicarakan Alvarez dkk. Berdasar ketebalan sedimen di atas batuan mirip andesit/breksi di sumur Chicxulub Puerto dan Yaxcopoil, Penfield mengetahui umur struktur itu sekitar 80 juta tahun. Namun jika betul kawah tumbukan, umurnya bisa lebih muda karena faktor deposisi sedimen dasar kawah. Sehingga umur 65 juta tahun adalah masuk akal. Dengan rasa gembira meluap Penfield menghubungi Antonio Camargo, koleganya di Meksiko, menceritakan apa yang diketahuinya. Mereka akhirnya bersepakat untuk melaporkan Struktur Chicxulub serta kemungkinannya sebagai kawah raksasa penyebab pemusnahan massal 65 juta tahun silam dalam pertemuan ilmiah. Yang dituju adalah temu ilmiah geofisikawan dibawah tajuk Society of Exploration Geophysicist di Los Angeles (Amerika Serikat) pada bulan Oktober 1981. Di forum ini Penfield dan camargo memaparkan apa yang selama ini dikenal sebagai Central Yucatan Igneous Zone merupakan Struktur Chicxulub yang adalah kawah raksasa produk tumbukan komet/asteroid dan berkaitan dengan pemusnahan massal 65 juta tahun silam.

Gambar 11. Contoh lain lapisan lempung hitam di batas zaman Kapur-Tersier (batas Kapur-Paleogene) yang tersingkap sangat baik di dalam gua Geulhemmergroeve di dekat Geulhem (Belanda). Di sini baik sedimen zaman kapur maupun Tersier merupakan lempung. Dua orang geolog nampak sedang mengamati lapisan tipis lempung hitam yang memiliki nilai ilmiah sangat tinggi ini. Sumber:  Wilson, 2010.

Gambar 11. Contoh lain lapisan lempung hitam di batas zaman Kapur-Tersier (batas Kapur-Paleogene) yang tersingkap sangat baik di dalam gua Geulhemmergroeve di dekat Geulhem (Belanda). Di sini baik sedimen zaman kapur maupun Tersier merupakan lempung. Dua orang geolog nampak sedang mengamati lapisan tipis lempung hitam yang memiliki nilai ilmiah sangat tinggi ini. Sumber: Wilson, 2010.

Namun pertemuan Society of Exploration Geophysicist berlangsung bersamaan dengan pertemuan lain yang lebih presitisius, yakni Snowbird Conference di Utah (juga di Amerika Serikat). Berbeda dengan Society of Exploration Geophysicist, Snowbird conference dihadiri oleh para ilmuwan keplanetan, palentolog dan geolog yang secara khusus membahas peristiwa pemusnahan massal dan tumbukan komet/asteroid. Maka kala presentasi Penfield dan Camargo di Los Angeles ditanggapi dengan biasa-biasa saja dan bahkan cenderung dingin, konferensi di Utah justru begitu bersemangat menunggu pemaparan penyelidikan kandidat-kandidat kawah raksasa produk tumbukan yang memicu pemusnahan massal. Utah tak mengetahui sedikitpun bahwa Struktur Chicxulub sedang dipaparkan di Los Angeles. Nestapa Penfield bertambah setelah pejabat PEMEX mengecamnya secara terbuka. PEMEX kecewa data anomali magnetik milik mereka ternyata menjadi basis pemaparan di di Los Angeles.

Tapi Los Angeles jugalah yang mempertemukan Penfield dengan Carlos Byars, wartawan Houston Chronicle dan satu-satunya orang yang tertarik dengan presentasinya. Tanpa membuang waktu, Houston Chronicle edisi 13 Desember 1980 TU memajang artikel Penfield dan Camargo di halaman pertama dengan judul provokatif, lengkap dengan peta Struktur Chicxulub. Byars juga mempublikasikan tulisannya di majalah astronomi prestisius Sky and Telescope edisi Maret 1982 TU. Belakangan editor Sky and Telescope memangkas habis-habisan tulisannya sehingga hanya ditempatkan pada kolom singkat di halaman 249 dan 250. Byars pun khawatir tidak semua orang membacanya. Penfield sendiri terbang ke Houston (juga di Amerika Serikat) dan bertemu dengan pakar-pakar keplanetan di NASA Johnston Spaceflight Center. Salah satunya William Phinney. Phinney menekankan bahwa gagasan Struktur Chicxulub tidak akan dianggap remeh jika Penfield sanggup memperlihatkan bukti batuan metamorf dinamik tingkat tinggi dari struktur tersebut.

Gambar 12. Citra rupabumi kawasan Semenanjung Yucatan, diproduksi dengan peta DEM (digital elevation model) berdasarkan data SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) NASA. Sebagian lengkungan tepi kawah (cincin kawah) Struktur Chicxulub nampak jelas dalam citra ini, seperti diperlihatkan dalam tanda panah. Sumber: NASA, 2000.

Gambar 12. Citra rupabumi kawasan Semenanjung Yucatan, diproduksi dengan peta DEM (digital elevation model) berdasarkan data SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) NASA. Sebagian lengkungan tepi kawah (cincin kawah) Struktur Chicxulub nampak jelas dalam citra ini, seperti diperlihatkan dalam tanda panah. Sumber: NASA, 2000.

Saran Phinney membakar obsesi Penfield. Segera ia terbang ke Meksiko dan mencari sampel batuan khususnya di sekitar sumur-sumur yang pernah dibor PEMEX, atas biaya sendiri. Setelah tahu batuan dari sumur yang dibor di dasawarsa 1970-an dikirim ke Quetzalcoalcos, ia pun menyewa taksi dan pergi ke sana, hanya untuk mendapati gudang penyimpanan batuan sudah dibongkar dan diratakan dengan tanah. Tanpa patah semangat, Penfield menyigi jengkal demi jengkal puing-puing gudang guna mencari sisa-sisa batuan, namun tanpa hasil. Pencarian ke seluruh penjuru hingga 600 kilometer dari Merrida, dengan meneliti setiap cenote (telaga dolina) yang ada pun tidak mendapati batuan andesit/basalt yang dicarinya. Dari Merrida, ia pergi ke Sacapuc. Lokasi sumur Sacapuc ternyata sudah berubah jadi kandang babi dan berada di bawah timbunan kotoran. Mengabaikan bau kotoran dan rasa jijik, ia menggali hingga posisi sumur ketemu dan mencari batuan yang diinginkannya, lagi-lagi tanpa hasil. Lantas pergilah ia ke sumur di Chicxulub Puerto. Ketika sumur digali, disinilah bongkahan-bongkahan batuan yang dicarinya dijumpai sebagai penutup sumur. Penfield mengambil sampel seberat 9 kilogram, membersihkannya dari sisa-sisa semen penutup sumur dan segera dikirim ke Houston.

Lidah memang tak bertulang. Kerja keras Penfield tidak diapresiasi Phinney. Rupanya argumen gunung api purba di Semenanjung Yucatan juga telah merasuki benak ilmuwan-ilmuwan keplanetan NASA. Lebih dari itu, ilmuwan-ilmuwan itu pun terhinggapi penyakit profesionalitas layaknya geolog dan geofisikawan PEMEX. Mereka menganggap, sebagai profesional, merekalah yang lebih paham akan sifat dan dinamika kawah tumbukan. Apalagi dengan gencarnya misi antariksa antarplanet sejak dasawarsa 1960-an. Sementara Penfield yang hanya anak bawang. Sehingga meski Penfield datang membawa gagasan Stuktur Chicxulub dan segerobak sampel, ia hanyalah sosok amatir yang dianggap tidak memahami persoalan dan apa yang diungkapkannya sendiri, apalagi mengaitkannya dengan pemusnahan massal. So, genta perang amatir vs profesional kembali ditabuh. Sampel kiriman Penfield dicueki di Houston dan ilmuwan-ilmuwan NASA menganggap teka-teki Yucatan sudah usai dengan penjelasan tentang gunung api purba (Central Yucatan Igneous Zone).

Perang serupa juga dialami Byars. Setiap tahun, sebagai jurnalis, ia menghadiri pertemuan demi pertemuan di bawah Lunar and Planetary Science Conference (LPSC) di Houston. Dalam setiap sesi ia selalu berupaya meyakinkan ilmuwan yang dijumpainya mengenai Struktur Chicxulub, namun selalu ditolak. Byars dianggap sebagai jurnalis ilmiah yang baik, namun pembahasan kawah tumbukan dianggap bukan kompetensinya. Dalam salah satu pertemuan bahkan tulisan tentang Struktur Chicxulub yang disiapkannya langsung diserahkan seorang ilmuwan kepada mahasiswa S-1 binaannya. Belakangan sang mahasiswa malah menghilangkan tulisan tersebut. Situasi tak berubah memasuki tahun 1988 TU kala Snowbird Conference kedua diselenggarakan, juga mengambil tempat di Utah. Kelak Penfield menyebut periode sulit sepanjang Maret 1979 hingga Februari 1990 TU sebagai tahun-tahun yang penuh kebisuan.

Gambar 13. Salah satu citra sayatan tipis sampel batuan hasil pengeboran di lokasi Struktur Chicxulub saat dilihat dengan mikroskop polarisasi. Nampak garis-garis yang merupakan pola planar deformation features (PDF), penanda khas metamorfosis akibat tekanan sangat tinggi. Inilah bukti kuat bahwa Struktur Chicxulub merupakan kawah raksasa produk tumbukan asteroid/komet. Sumber: Penfield, 2009.

Gambar 13. Salah satu citra sayatan tipis sampel batuan hasil pengeboran di lokasi Struktur Chicxulub saat dilihat dengan mikroskop polarisasi. Nampak garis-garis yang merupakan pola planar deformation features (PDF), penanda khas metamorfosis akibat tekanan sangat tinggi. Inilah bukti kuat bahwa Struktur Chicxulub merupakan kawah raksasa produk tumbukan asteroid/komet. Sumber: Penfield, 2009.

Pada bulan Maret 1990 TU, kegigihan Byars menemukan hasilnya, Ia bersua Alan Hildebrand, pemuda tanggung lulusan University of Arizona yang sedang bersemangat mencari kawah tumbukan penyebab pemusnahan massal 65 juta tahun silam tanpa sponsor siapapun. Hildebrand sudah mendengar dari Jan Smit bahwa lapisan lempung hitam di Karibia lebih tebal dibanding tempat lain dimanapun, sehingga kawah tumbukan yang dicari tentu berada di dekat Kini. Hildebrand sebelumnya meneliti lapisan serupa di Beloc (Haiti) yang tebalnya mencapai 1 meter. Dari koleganya William Boynton, Hildebrand juga tahu lempung hitam tebal juga dijumpai di Texas, namun tidak setebal di Beloc. Esktrapolasi ketebalan lempung Texas, Beloc dan Karibia membuat Hildebrand dan Boynton berpendapat kawah raksasa itu mungkin saja ada di Colombia. Mereka segera menulis makalah ilmiah tentangnya yang akan dikirim ke jurnal Science. Menjelang pengiriman, Byars mempertemukannya dengan Penfield dan segera keduanya terlibat diskusi intensif akan Struktur Chicxulub. Hildebrand terpukau dengan teori Penfield dan mencantumkannya dalam tulisannya di Science.

Saat mengikuti wawancara kerja di Geological Survey of Canada, Hildebrand menyadari institusi ini menyimpan peta-peta gravitasi seluruh benua Amerika, termasuk Colombia dan Semenanjung Yucatan. Hildebrand agak kecewa ketika menemukan Colombia ternyata tidak memiliki anomali gravitasi yang diharapkannya. Sebaliknya justru di Semenanjung Yucatan-lah anomali gravitasi tersebut berada. Segera benaknya berbinar dengan satu nama : Penfield. Tanpa membuang waktu, Hildebrand terbang kembali ke Amerika Serikat untuk berdiskusi panjang lebar dengan Boynton, Penfield dan Camargo dengan disaksikan Byars. Akhirnya disusunlah makalah tentang Struktur Chicxulub. Pada April 1990 TU ia dikirim ke Nature, hanya untuk menerima penolakan langsung dari juri. Hildebrand menyadari salah satu alasan penolakan adalah tiadanya bukti langsung tentang Struktur Chicxulub sebagai kawah tumbukan.

Hildebrand segera bertanya-tanya pada semua orang yang dianggapnya tahu tentang nasib batuan hasil pengeboran PEMEX di dasawarsa 1970-an. Akhirnya didapat informasi akurat bahwa sebagian sampel batuan itu dikirim PEMEX ke Al Weidie di University New Orleans. Rupanya sampel-sampel itu dijadikan bahan untuk mempelajari sistem air bawah tanah di Semenanjung Yucatan. Begitu dikabarkan ke Penfield, segera ia terbang ke New Orleans dan berhasil memperoleh 600 kotak sampel yang dimaksud. Tanpa membuang waktu ia mengirimkan beberapa kotak ke Hildebrand. Hildebrand segera mengirimnya lagi ke Arizona dimana David Kring, mantan supervisor sumur Yaxcopoil yang kemudian bekerja di University of Arizona, telah menunggu bersama partnernya Jacobsen dan Pilkington. Segera terkuak bahwa sampel itu memang mengandung butir-butir kuarsa yang termetamorfosis dinamik tingkat tinggi. Inilah bukti yang dicari-cari itu. Struktur Chicxulub memang dibentuk oleh tumbukan komet/asteroid raksasa.

Kini teori Struktur Chicxulub telah menemukan bukti penyokong terkuatnya. Namun masih ada satu halangan menghadang: perang amatir vs profesional. Hildebrand segera menulis makalah ilmiah tentang bukti Struktur Chicxulub sebagai kawah tumbukan dengan menyertakan Penfield, Camargo, Boynton, Kring, Jacobsen dan Pilkington sebagai penulis tambahan. Makalah segera dikirimkan ke Nature, namun kembali juri menolaknya kali ini tanpa alasan yang jelas. Tapi alasannya diduga sangat personal, terkait status Hildebrand dkk yang dianggap amatiran. Tak menyerah dengan penolakan Nature, Hildebrand mengirimkan makalahnya ke jurnal lain, Geology, yang akhirnya memuatnya di edisi September 1991 TU. Dengan cepat publikasi ini memukau dunia. Ibarat bak air yang lepas sumbatnya, publikasi ini segera memantik perhatian besar akan Struktur Chicxulub.

Gambar 14. Gambaran artis saat-saat asteroid raksasa (diameter 5 hingga 15 kilometer) jatuh di Teluk Meksiko purba dengan kawanan Pterosaurus berterbangan di latar depan. Tumbukan ini memicu bencana global yang menyebabkan 76 % makhluk hidup zamannya musnah, termasuk dinosaurus. Digambar oleh Donald E. Davis untuk NASA pada 1994 TU. Sumber: Davis, 1994.

Gambar 14. Gambaran artis saat-saat asteroid raksasa (diameter 5 hingga 15 kilometer) jatuh di Teluk Meksiko purba dengan kawanan Pterosaurus berterbangan di latar depan. Tumbukan ini memicu bencana global yang menyebabkan 76 % makhluk hidup zamannya musnah, termasuk dinosaurus. Digambar oleh Donald E. Davis untuk NASA pada 1994 TU. Sumber: Davis, 1994.

Satu demi satu dukungan pun berdatangan. Carl C. Swisher dari Berkeley datang menyodorkan hasil pertanggalan radioaktif berbasis Kalium-Argon dengan kesimpulan umur struktur itu memang 65 juta tahun. Di tahun yang sama, 1991, Kevin Pope bersama Adriana Ocampo dan Charles Duller menuturkan pola sebaran cenote di Semenanjung Yucatan ternyata sangat dipengaruhi Stuktur Chicxulub. Konsentrasi terbesar cenote terletak di atas tepi kawah (cincin kawah) dan sebagian lagi di luar tepi kawah dimana produk tumbukan sebagian besar diendapkan. Hanya sebagian kecil saja yang dijumpai di dalam kawah, yakni di dalam area yang disebut puncak pusat (central peak). Jika Struktur Chicxulub tidak ada, cenote-cenote tersebut pun tak terbentuk. Implikasinya bakal membuat umat manusia mulai dari masa peradaban Maya di masa silam hingga sekarang sulit berkembang.

Referensi :

Penfield. 2009. Finding Chicxulub.

Verschuur. 1996. Impact! The Threat of Comets and Asteroids. Oxford University Press, New York, USA.

French. 1998. Traces of Catastrophe, A Handbook of Shock-Metamorphic Effects in Terrestrial Meteorite Impact Structures. Lunar Planetary Institute, Arizona, USA.

Schulte dkk. 2010. The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary. Science 327, 5 March 2010, pp 1214-1218 + Supporting Materials .

Brien. 2006. Raton Basin Field Trip, Southern Colorado / Northern New Mexico, September 28 – October 1, 2006. Lunar Planetary Institute, Arizona, USA.

Wilson. 2010. The Best Cretaceous-Paleogene Boundary Yet. Wooster Geologist Blog.

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

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.

Asteroid (357439) 2004 BL86 dan Kawah Misterius Antartika

Senin 26 Januari 2015 Tarikh Umum (TU) jelang tengah malam. Sebagian besar Indonesia sudah terlelap dalam tidurnya. Apalagi hujan menguyur di berbagai tempat, menambah dinginnya malam. Sangat sedikit yang menyadari, bahkan mungkin tak ada sama sekali, bahwa malam itu sesuatu yang tak biasa sedang muncul di langit. Khususnya di langit Indonesia bagian selatan.

Sebongkah batu sebesar gunung kecil melesat cepat jauh tinggi di atas Samudera Indonesia (Hindia) pada malam itu. Jika dianggap berbentuk bulat seperti bola, diameternya sekitar 325 meter. Massanya berkisar antara 36 juta ton hingga 72 juta ton, jika massa jenisnya diasumsikan bernilai antara 2 hingga 4 gram per sentimeter kubik. Bongkahan batu raksasa ini melejit secepat 19,24 km/detik atau 69.200 km/jam relatif terhadap Bumi kita. Kecepatan yang amat sangat cepat untuk ukuran manusia, namun sejatinya masih tergolong ‘lambat’ bagi benda-benda langit anggota tata surya. Pada pukul 23:20 WIB, bongkahan batu raksasa itu mencapai titik terdekatnya ke Bumi. Titik tersebut berjarak 1,19 juta kilometer atau 3,13 kali lipat jarak rata-rata Bumi-Bulan. Dalam skala astronomi, jarak perlintasan itu tergolong amat sangat dekat.

Gambar 1. Asteroid (357439) 2004 BL86 diabadikan dari Observatorium Nasional Langkawi (Malaysia) oleh tim pengamat Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi Malaysia bersama Badan Angkasa Negara pada Selasa dinihari 27 Januari 2015 TU. Kiri: asteroid diabadikan lewat teleskop yang diarahkan untuk mengikuti gerakan bintang-bintang dalam waktu penyinaran relatif lama, sehingga asteroid nampak sebagai garis lurus. Kanan: asteroid diabadikan dengan teknik yang sama, namun teleskop diarahkan mengikuti gerakan asteroid dalam waktu penyinaran yang sama, sehingga asteroid nampak sebagai titik sementara bintang-bintang dilatarbelakangnya menjadi garis-garis lurus. Sumber: Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi Malaysia , 2015.

Gambar 1. Asteroid (357439) 2004 BL86 diabadikan dari Observatorium Nasional Langkawi (Malaysia) oleh tim pengamat Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi Malaysia bersama Badan Angkasa Negara pada Selasa dinihari 27 Januari 2015 TU. Kiri: asteroid diabadikan lewat teleskop yang diarahkan untuk mengikuti gerakan bintang-bintang dalam waktu penyinaran relatif lama, sehingga asteroid nampak sebagai garis lurus. Kanan: asteroid diabadikan dengan teknik yang sama, namun teleskop diarahkan mengikuti gerakan asteroid dalam waktu penyinaran yang sama, sehingga asteroid nampak sebagai titik sementara bintang-bintang dilatarbelakangnya menjadi garis-garis lurus. Sumber: Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi Malaysia , 2015.

Untungnya, lintasan bongkahan batu raksasa ini punya peluang untuk berdekat-dekat apalagi berpotongan dengan orbit Bumi. Sehingga peluang bongkahan batu raksasa itu untuk meluncur deras membentur Bumi adalah nol. Umat manusia patut bersyukur dan menghela nafas lega. Betapa tidak. Andaikata bongkahan batu raksasa ini meluncur ke Bumi dan jatuh dengan kerasnya, dampaknya bakal demikian buruk. Tumbukan itu akan melepaskan energi antara 1.590 hingga 3.180 megaton TNT (trinitrotoluena). Energi tersebut setara dengan 79.000 hingga 159.000 butir bom nuklir sekelas bom Hiroshima yang diledakkan secara serempak. Permukaan tanah yang ditubruk bongkahan batu raksasa ini bakal berubah menjadi cekungan kawah besar bergaris tengah antara 4,8 hingga 6,3 kilometer. Dari cekungan kawah ini akan terhambur material produk tumbukan sebanyak antara 9 hingga 18 kilometer kubik. Jika dibandingkan, volume material ini setara dengan yang dimuntahkan letusan dahsyat gunung berapi berskala 6 VEI (Volcanic Explosivity Index) seperti Letusan Pinatubo 1991 dan Letusan Krakatau 1883.

Bongkahan batu raksasa tersebut adalah asteroid, salah satu anggota tata surya kita yang berukuran relatif sangat kecil kala dibandingkan dengan planet-planet maupun satelitnya. Ia ditemukan tepat sebelas tahun silam yakni pada 30 Januari 2004 TU lewat sistem penyigian langit semi-otomatis LINEAR (Lincoln Near-Earths Asteroids Research) di White Sands, New Mexico (Amerika Serikat). Asteroid ini adalah bagian keluarga asteroid dekat-Bumi kelas Apollo. Yakni kelompok asteroid yang gemar lewat di dekat Bumi dengan orbit demikian rupa, sehingga titik perihelionnya (titik terdekat ke Matahari) lebih kecil ketimbang orbit Bumi dan sebaliknya titik aphelionnya (titik terjauh ke Matahari) lebih besar dari orbit Bumi. Asteroid ini memiliki perihelion 134 juta kilometer dan aphelion 315 juta kilometer dengan inklinasi orbit 23 derajat. Orbit tersebut ditempuhnya sekali putaran setiap 1,84 tahun sekali. Kombinasi orbitnya dengan orbit Bumi menghasilkan fenomena unik, dimana asteroid akan melintas-dekat Bumi sekali dalam tiap dasawarsa.

Gambar 2. Proyeksi lintasan asteroid (357439) 2004 BL86 di permukaan Bumi dalam momen-momen perlintasan dekatnya, mulai Senin 26 Januari 2015 TU pukul 14:00 WIB hingga 18 jam kemudian. Proyeksi lintasan asteroid digambarkan dengan garis merah tak terputus. Tanda bintang (*) menunjukkan proyeksi koordinat asteroid saat berada pada titik terdekatnya dengan Bumi. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan data dari NASA Solar System Dynamics.

Gambar 2. Proyeksi lintasan asteroid (357439) 2004 BL86 di permukaan Bumi dalam momen-momen perlintasan dekatnya, mulai Senin 26 Januari 2015 TU pukul 14:00 WIB hingga 18 jam kemudian. Proyeksi lintasan asteroid digambarkan dengan garis merah tak terputus. Tanda bintang (*) menunjukkan proyeksi koordinat asteroid saat berada pada titik terdekatnya dengan Bumi. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan data dari NASA Solar System Dynamics.

Sesuai aturan IAU (International Astronomical Union), segera setelah ditemukan asteroid tersebut diberi penanda/kode oleh MPC (Minor Planet Center) sebagai asteroid 2004 BL86. Karena dimensinya yang tergolong besar, dimana pada saat ditemukan diduga bergaris tengah sekitar 700 meter, maka IAU pun menindaklanjutinya dengan penomoran. Sehingga asteroid tersebut kemudian secara resmi dipanggil dengan asteroid (357439) 2004 BL86.

Asteroid Berbulan

Berbeda dengan sejumlah peristiwa sejenis sebelumnya, perlintasan-dekat asteroid (357439) 2004 BL86 kali ini tergolong istimewa. Karena inilah momen dimana asteroid tersebut akan berjarak paling dekat hingga kurun 200 tahun ke depan. Kali terakhir Bumi dihampiri asteroid sebesar ini adalah pada 9 November 2011 TU (pukul 06:28 WIB) silam. Yakni kala asteroid (308635) 2005 YU55 (diameter 360 meter) melintas hingga sedekat 323.000 kilometer di atas paras (permukaan) Bumi kita. Peristiwa langka ini tentu menjadi kesempatan yang tak boleh dilewatkan begitu saja bagi kalangan astronomi. Sebab ini menawarkan momen untuk mengenali asteroid (357439) 2004 BL86 lebih baik. Tak heran jika kalangan astronom amatir maupun profesional bergegas menyiapkan teleskop beserta radas (instrumen) pendukungnya. Baik yang bekerja dalam cahaya tampak (visual), inframerah maupun gelombang radio.

Gambar 3. Proyeksi lintasan asteroid (357439) 2004 BL86 di permukaan Indonesia dalam momen-momen perlintasan dekatnya, mulai Senin 26 Januari 2015 TU pukul 23:00 WIB hingga 1,5 jam kemudian. Proyeksi lintasan asteroid digambarkan dengan garis merah tak terputus. Tanda bintang (*) menunjukkan proyeksi koordinat asteroid saat berada pada titik terdekatnya dengan Bumi. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan data dari NASA Solar System Dynamics.

Gambar 3. Proyeksi lintasan asteroid (357439) 2004 BL86 di permukaan Indonesia dalam momen-momen perlintasan dekatnya, mulai Senin 26 Januari 2015 TU pukul 23:00 WIB hingga 1,5 jam kemudian. Proyeksi lintasan asteroid digambarkan dengan garis merah tak terputus. Tanda bintang (*) menunjukkan proyeksi koordinat asteroid saat berada pada titik terdekatnya dengan Bumi. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan data dari NASA Solar System Dynamics.

Badan antariksa Amerika Serikat (NASA) misalnya, mengerahkan fasilitas IRTF (Infra red Telescope Facility) di puncak Gunung Mauna Kea, Hawaii (Amerika Serikat) guna melongok asteroid (357439) 2004 BL86. Dengan teleskop ini diketahui bahwa asteroid (357439) 2004 BL86 secara spektroskopik mirip dengan asteroid jumbo Vesta, asteroid terbesar kedua di seantero tata surya kita. Selain itu NASA juga mengerahkan teleskop radio raksasa Deep Space Network, dengan antenna parabola bergaris tengah 70 meter, di fasilitas Goldstone, California (Amerika Serikat) untuk membidik sang asteroid dengan gelombang radar. Dari hasil bidikan itu diketahui bahwa ukuran asteroid (357439) 2004 BL86 lebih kecil dari yang semula diduga, yakni hanya berdiameter 325 meter. Asteroid tersebut hampir bulat sepenuhnya, hanya sedikit menggelembung di kawasan ekuatornya. Ia berputar cukup cepat pada sumbunya sehingga hanya butuh waktu 2,6 jam untuk berotasi.

Kejutan lainnya, asteroid (357439) 2004 BL86 ternyata mempunyai satelit alamiah atau Bulan asteroid. Satelit alamiah itu berdimensi 70 meter. Ia berputar mengelilingi asteroid (357439) 2004 BL86 sekali dalam tiap 13,8 jam. Temuan ini mengonfirmasi apa yang telah diduga sebelumnya oleh trio astronom Joseph Pollock (Universitas Negara Appalachia Amerika Serikat), Petr Pravec (Observatorium Ondrejov, Ceko) dan Julian Oey (Observatorium Blue Mountains, Australia). Sebelumnya trio astronom itu memperlihatkan bahwa asteroid (357439) 2004 BL86 mungkin merupakan asteroid berbulan (memiliki satelit alamiah), atas dasar kurva cahaya yang dihasilkan dalam observasi mereka.

Gambar 4. Asteroid (357439) 2004 BL86 diabadikan dengan fasilitas teleskop radio Deep Space Network 70 meter milik NASA di Goldstone, California (Amerika Serikat). Sebanyak 20 citra asteroid dalam gelombang radar dibuat untuk kemudian disatukan menjadi sebuah film pendek yang menggambarkan sejumlah sifat asteroid. Dua diantaranya adalah sebagai asteroid sferis (hampir bulat) dan memiliki satelit alamiah (asteroid Berbulan). Sumber: NASA, 2015.

Gambar 4. Asteroid (357439) 2004 BL86 diabadikan dengan fasilitas teleskop radio Deep Space Network 70 meter milik NASA di Goldstone, California (Amerika Serikat). Sebanyak 20 citra asteroid dalam gelombang radar dibuat untuk kemudian disatukan menjadi sebuah film pendek yang menggambarkan sejumlah sifat asteroid. Dua diantaranya adalah sebagai asteroid sferis (hampir bulat) dan memiliki satelit alamiah (asteroid Berbulan). Sumber: NASA, 2015.

Asteroid berbulan bukanlah fenomena yang aneh. Umat manusia sudah mengetahuinya lebih dari dua dasawarsa, tepatnya semenjak 1993 TU silam. Yakni semenjak wahana antariksa tak-berawak Galileo mengabadikan asteroid 243 Ida di kawasan sabuk asteroid dalam perjalanannya menuju planet Jupiter. Asteroid seukuran 50 kilometer itu diketahui dikawal oleh sebuah Bulan asteroid berdimensi hanya 2 kilometer, yang kemudian dinamakan Dactyl (lengkapnya 243 I Dactyl). Khusus untuk kelompok asteroid-dekat Bumi, kita mengetahui bahwa 16 % diantaranya (khususnya yang berdiameter 200 meter atau lebih) memiliki sedikitnya satu Bulan asteroid.

Selain kalangan profesional, asteroid (357439) 2004 BL86 juga menjadi target bidikan kalangan astronom amatir. Sebab sepanjang malam 26 dan 27 Januari 2015 TU itu asteroid (357439) 2004 BL86 bakal berbinar sebagai benda langit yang bergerak pelan dengan magnitudo +9. Sehingga sebuah binokuler berkualitas bagus, atau teleskop kecil, dapat digunakan untuk mengamatinya. Meski memang kampanye observasinya tak semassif dan seintens observasi benda-benda langit lainnya yang lebih populer. Sayangnya langit Indonesia tidak begitu mendukung pada malam itu, mendung menyebar dimana-mana. Sehingga perangkat teleskop dan radas yang telah saya siapkan di belakang rumah pun tak bisa digunakan dengan leluasa. Sejauh ini dari kawasan Asia tenggara hanya ada satu laporan observasi yang berhasil dari Malaysia. Observasi tersebut diselenggarakan oleh Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi bersama Badan Angkasa Negara di Observatorium Nasional Langkawi.

Kawah Antartika

Gambar 5. Struktur melingkar unik berdimensi sekitar 2.000 meter yang terletak di lepas pantai Putri Ragnhild, bagian dari daratan Ratu Maud, Antartika bagian timur. Diabadikan dari samping (kiri) dan atas (kanan) dengan pesawat Polar 6 milik Alfred Wegener Institute. Sumber: AWI, 2014.

Gambar 5. Struktur melingkar unik berdimensi sekitar 2.000 meter yang terletak di lepas pantai Putri Ragnhild, bagian dari daratan Ratu Maud, Antartika bagian timur. Diabadikan dari samping (kiri) dan atas (kanan) dengan pesawat Polar 6 milik Alfred Wegener Institute. Sumber: AWI, 2014.

Bersamaan waktunya dengan momen mendekatnya asteroid (357439) 2004 BL86, kabar misterius menyeruak dari Antartika. Selagi menumpang pesawat khusus yang bersiap mendarat di benua es tersebut bersama rombongan tim pakar kutub dan kelautan Alfred Wegener Institute (Jerman), mata tajam geofisikawan C. Muller bersirobok dengan pemandangan tak biasa. Kala menatap keluar jendela, sebuah struktur aneh pun nampak. Di tengah keluasan padang es, Muller melihat sebuah struktur melingkar yang aneh berukuran besar, yakni berdiameter sekitar 2.000 meter. Struktur semacam ini sangat tak biasa untuk hadir di padang es. Struktur tersebut terletak di koordinat 69°48′ LS 32°16′ BT. Ia terletak di landas es Raja Baudoin di lepas pantai Putri Ragnhild, bagian dari daratan Ratu Maud, Antartika timur.

Pemandangan tersebut mengingatkan Muller akan yang muncul hampir dua tahun silam di kawasan Chelyabinsk, Siberia (Rusia). Pada Jumat pagi 15 Februari 2013 TU waktu setempat, kawasan Chelyabinsk dan sekitarnya dikejutkan oleh kilatan cahaya benderang yang melebihi terangnya mentari. Disusul kemudian dengan suara dentuman keras, hempasan gelombang kejut, guncangan tanah dan terlihatnya pemandangan mirip kepulan asap pekat/awan yang lurus memanjang. Tak lama kemudian sebuah lubang aneh berukuran 6,5 meter ditemukan di permukaan Danau Cherbakul yang membeku menjadi es. Inilah peristiwa yang lantas dikenal sebagai Peristiwa Chelyabinsk 2013, dimana sebutir asteroid kecil (diameter 20 meter) dengan massa 13.000 ton hendak menumbuk Bumi. Atmosfer Bumi memang sanggup menahannya sehingga asteroid tersebut pecah berkeping-keping di ketinggian 27 kilometer dpl (dari paras laut rata-rata). Pemecahan ini mirip ledakan di udara (airburst), yang menghasilkan gelombang kejut kuat hingga terasakan ke paras Bumi menghasilkan kerusakan ringan hingga sedang di Chelyabinsk dan sekitarnya. Pemecahan melepaskan energi 500 kiloton TNT, 20 kali lipat bom nuklir Hiroshima, sekaligus menjadikan asteroid (yang telah berubah menjadi meteor besar) berkeping-keping menjadi puluhan ribu kepingan kecil. Namun masih ada satu kepingan besar yang tersisa, yang seberat sekitar 600 kilogram. Inilah pecahan yang kemudian jatuh terhempas di Danau Cherbakul dan menghasilkan lubang aneh di lapisan es.

Gambar 6. Kiri: struktur lingkaran (lubang) berdimensi 6 meter pada lapisan es setebal 70 cm di permukaan Danau Cherbakul, Cheylabinsk (Rusia). Sempat dianggap sebagai lubang buatan manusia, belakangan terungkap bahwa struktur lingkaran ini dibentuk oleh jatuhnya meteorit relatif besar ke Danau Cherbakul dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013. Kanan: meteorit seberat ~600 kilogram yang bertanggung jawab atas munculnya struktur lingkaran di lapisan es Danau Cherbakul, setelah diangkat ke permukaan. Sumber: Popova, 2013.

Gambar 6. Kiri: struktur lingkaran (lubang) berdimensi 6 meter pada lapisan es setebal 70 cm di permukaan Danau Cherbakul, Cheylabinsk (Rusia). Sempat dianggap sebagai lubang buatan manusia, belakangan terungkap bahwa struktur lingkaran ini dibentuk oleh jatuhnya meteorit relatif besar ke Danau Cherbakul dalam Peristiwa Chelyabinsk 2013. Kanan: meteorit seberat ~600 kilogram yang bertanggung jawab atas munculnya struktur lingkaran di lapisan es Danau Cherbakul, setelah diangkat ke permukaan. Sumber: Popova, 2013.

Mengacu Peristiwa Chelyabinsk 2013 itu, Muller pun menduga struktur melingkar aneh tersebut pun adalah ‘luka’ yang ditinggalkan tumbukan asteroid ke Bumi. Karena masih tercetak jelas di permukaan lembaran es, peristiwanya mungkin terjadi dalam kurun waktu yang belum begitu lama. Maka begitu mendarat di stasiun penyelidikan Putri Elizabeth pada 20 Desember 2014 TU, Muller segera mengerjakan analisisnya. Perhatiannya sontak terfokus pada apa yang terjadi pada 3 September 2004 TU. Pada tanggal tersebut benua es Antartika memang sedang terguncang. Radas mikrobarometer di 6 stasiun infrasonik yang menjadi bagian jejaring pengawasan larangan ujicoba nuklir segala matra CTBTO (Comprehensive nuclear Test Ban Treaty Organization) dibawah payung PBB (Perserikatan Bangsa-Bangsa) merekam adanya penjalaran gelombang infrasonik khas pelepasan energi pemecah-belahan meteor besar di atas Antartika timur. Di saat yang sama sensor satelit mata-mata Amerika Serikat juga merekam kilatan cahaya khas pemecah-belahan meteor besar, juga di lokasi yang sama. Di daratan, sejumlah ilmuwan yang sedang berada di stasiun penelitian Davis (Australia) di Antartika timur juga melaporkan terlihatnya asap pekat nun tinggi di langit.

Analisis sebelumnya oleh para astronom yang berspesialisasi dalam kajian komet, asteroid dan meteor memperlihatkan bahwa peristiwa tersebut merupakan peristiwa masuknya asteroid mini dalam atmosfer sebagai Peristiwa Antartika 2004. Asteroid mini tersebut berubah menjadi meteor besar yang menyilaukan. Jika massa jenisnya 3,3 gram dalam tiap sentimeter kubiknya, garis tengah asteroid mini ini mungkin 9,5 meter. Sehingga massanya adalah 1.400 ton. Asteroid ini melejit ke dalam atmosfer Bumi pada kecepatan sekitar 45.000 km/jam. Energi kinetik yang diangkutnya mencapai 28 kiloton TNT atau 1,4 kali lipat lebih besar dari bom nuklir Hiroshima. Satelit mata-mata memperlihatkan ia mengalami pemecahan dan peristiwa mirip ledakan di udara hingga dua kali. Masing-masing pada ketinggian 32 kilometer dan 25 kilometer dpl. Berjam-jam kemudian satelit Aqua milik NASA dan pengukuran laser (LIDAR) dari daratan Antartika memperlihatkan adanya awan debu unik. Awan debu tersebut adalah kumpulan aerosol produk gerusan permukaan meteor dengan atmosfer. Pengukuran LIDAR memperlihatkan massa aerosol tersebut berkisar 1.100 ton. Sehingga sebagian besar materi meteor besar itu terlepas jauh tinggi di udara sebagai butir-butir aerosol debu. Sisanya mungkin jatuh ke Bumi sebagai keping-keping meteorit beragam ukuran

Gambar 7. Kiri: posisi stasiun-stasiun infrasonik CTBTO pada September 2004 TU. Stasiun yang mendeteksi terjadinya Peristiwa Antartika 2004 adalah stasiun yang ditandai dengan segitiga hitam. Secara keseluruhan terdapat 6 stasiun infrasonik yang mendeteksi peristiwa tersebut, yang terjauh di Italia (~13.000 kilometer dari lokasi). Kanan: hasil pengukuran LIDAR pada panjang gelombang 5.320 Angstrom dari stasiun penelitian Davis tepat setelah Peristiwa Antartika 2004. Terdeteksi aerosol dalam dua kelompok berbeda, dibatasi oleh ketinggian 30 kilometer dpl (garis putus-putus). Dua kelompok aerosol ini dibentuk oleh dua peristiwa pemecah-belahan yang berbeda. Sumber: Arrowsmith dkk, 2008 & Klekociuk dkk, 2005.

Gambar 7. Kiri: posisi stasiun-stasiun infrasonik CTBTO pada September 2004 TU. Stasiun yang mendeteksi terjadinya Peristiwa Antartika 2004 adalah stasiun yang ditandai dengan segitiga hitam. Secara keseluruhan terdapat 6 stasiun infrasonik yang mendeteksi peristiwa tersebut, yang terjauh di Italia (~13.000 kilometer dari lokasi). Kanan: hasil pengukuran LIDAR pada panjang gelombang 5.320 Angstrom dari stasiun penelitian Davis tepat setelah Peristiwa Antartika 2004. Terdeteksi aerosol dalam dua kelompok berbeda, dibatasi oleh ketinggian 30 kilometer dpl (garis putus-putus). Dua kelompok aerosol ini dibentuk oleh dua peristiwa pemecah-belahan yang berbeda. Sumber: Arrowsmith dkk, 2008 & Klekociuk dkk, 2005.

Jadi, struktur melingkar misterius itu diukir oleh Peristiwa Antartika 2004 ?

Tidak juga. Analisis lebih lanjut Muller dan para astronom secara terpisah memperlihatkan lokasi dimana meteorit-meteorit Peristiwa Antartika 2004 mendarat berjarak hampir 600 kilometer dari lokasi struktur melingkar itu. Dengan jarak sejauh itu, jelas tidak mungkin struktur melingkar tersebut dibentuk oleh Peristiwa Antartika 2004. Hal lain yang membuatnya kian meragukan adalah ukurannya. Struktur melingkar tersebut bergaris tengah sekitar 2.000 meter. Jauh lebih besar ketimbang lubang di permukaan es saat terjadi Peristiwa Chelyabinsk 2013. Maka ukuran meteorit yang membentuknya jelas harus lebih besar ketimbang meteorit Peristiwa Chelyabinsk 2013 yang jatuh ke Danau Cherbakul. Dengan meteorit lebih besar, maka energi tumbukannya pun bakal jauh lebih besar. Kawah tumbukan pun dapat terbentuk.

Gambar 8. Gambaran situasi dataran Ratu Maud dan sekitarnya di Antartika bagian timur. Nampak lintasan asteroid mini yang terlibat dalam Peristiwa Antartika 2004 sebagai gabungan garis putus-putus dan tak terputus. Garis tak terputus berpanah menandakan lintasan asteroid mini sebagai meteor besar saat teridentifikasi satelit mata-mata Amerika Serikat. Sementara garis putus-putus adalah lintasan saat sebagai meteoroid dan belum terdeteksi. Titik S adalah adalah titik saat meteor besar pertama kali terdeteksi satelit (ketinggian 75 km dpl). Sementara titik F1 dan F2 masing-masing adalah titik saat meteor besar mengalami pemecah-belahan pertama (ketinggian 32 km dpl) dan kedua (ketinggian 25 km dpl). Titik I adalah titik estrimasi jatuhnya keping-keping meteorit yang tersisa dari Peristiwa Antartika 2004. Antara titik I dan titik struktur melingkar yang ditemukan akhir 2014 TU lalu berselisih jarak hampir 600 kilometer. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan data dari Klekociuk dkk, 2005 & Muller, 2014.

Gambar 8. Gambaran situasi dataran Ratu Maud dan sekitarnya di Antartika bagian timur. Nampak lintasan asteroid mini yang terlibat dalam Peristiwa Antartika 2004 sebagai gabungan garis putus-putus dan tak terputus. Garis tak terputus berpanah menandakan lintasan asteroid mini sebagai meteor besar saat teridentifikasi satelit mata-mata Amerika Serikat. Sementara garis putus-putus adalah lintasan saat sebagai meteoroid dan belum terdeteksi. Titik S adalah adalah titik saat meteor besar pertama kali terdeteksi satelit (ketinggian 75 km dpl). Sementara titik F1 dan F2 masing-masing adalah titik saat meteor besar mengalami pemecah-belahan pertama (ketinggian 32 km dpl) dan kedua (ketinggian 25 km dpl). Titik I adalah titik estrimasi jatuhnya keping-keping meteorit yang tersisa dari Peristiwa Antartika 2004. Antara titik I dan titik struktur melingkar yang ditemukan akhir 2014 TU lalu berselisih jarak hampir 600 kilometer. Sumber: Sudibyo, 2015 dengan data dari Klekociuk dkk, 2005 & Muller, 2014.

Perhitungan sederhana memperlihatkan agar bisa membentuk struktur melingkar seukuran 2.000 meter, meteorit pembentuknya harus berdiameter minimal 90 meter bila sifat-sifatnya sama dengan asteroid mini pada Peristiwa Antartika 2004. Energi yang dilepaskannya pun harusnya cukup besar, yakni 6.180 kiloton TNT atau 221 kali lipat lebih besar. Berbagai gejala yang diakibatkannya (seperti penurunan suhu dan pencahayaan Matahari) pun seharusnya dirasakan dalam lingkup regional hingga global. Mengingat kawah tumbukan bergaris tengah 2.000 meter itu bakal menghamburkan tak kurang dari 700 juta meter kubik material produk tumbukan. Volume material tersebut lima kali lipat lebih banyak ketimbang yang disemburkan Gunung Kelud dalam Letusan Kelud 2014.

Jadi, apa penyebab terbentuknya struktur melingkar unik di Antartika bagian timur itu? Sampai saat ini masih belum jelas.

Referensi:

NASA. 2015. Asteroid That Flew Past Earth Today Has Moon. NASA Jet Propulsion Laboratory, 26 Januari 2015.

Daily Mail. 2015. Mystery of the Mile-wide Ring in Antarctica: Enormous Scar may be Crater from House-sized Meteorite that hit Earth in 2004. Laman MailOnline, reportase Richard Gray, 12 Januari 2015.

Arrowsmith dkk. 2008. Global Detection of Infrasonic Signals from Three Large Bolides. Earth Moon Planet (2008) 102:357–363.

Klekociuk dkk. 2005. Meteoritic Dust from the Atmospheric Disintegration of a Large Meteoroid. Nature 436 (25 Agustus 2005), 1132-1135.

Popova dkk. 2013. Chelyabinsk Airburst, Damage Assessment, Meteorite Recovery and Characterization. Science 432 (2013).

Bila Mars Diterpa Badai Meteor Spektakuler

Ia berdiri di tempat yang tepat di permukaan planet Mars pada Minggu 19 Oktober 2014 Tarikh Umum (TU) lalu, tentu saja dengan peralatan pendukung kehidupan yang memadai. Begitu Matahari merembang petang, segera ia dibuat terkesiap oleh pemandangan menakjubkan di langit Mars. Ada sebintik cahaya yang taktegas namun terang, lebih benderang ketimbang planet Venus yang pernah disaksikannya saat dilihat dari Bumi. Begitu langit kian menggelap, badai seakan-akan mengguyur dari langit. Namun bukan air yang dicurahkan darinya, melainkan titik-titik cahaya yang melesat cepat saling berkejaran dan susul menyusul sebagai meteor demi meteor. Ribuan meteor seakan membanjir langit malam Mars saat itu dalam setiap jamnya. Dalam beberapa jam kemudian badai meteor ini mereda. Namun di hari berikutnya, kala Matahari kembali terbenam di tempatnya berdiri, langit Mars menyajikan pemandangan menakjubkan lainnya dalam rupa cahaya kekuning-kuningan aneh yang menyemburat di ufuk. Ini mirip dengan panorama semburat cahaya senja yang tak biasa di Bumi, yang pernah terdokumentasikan pasca letusan dahsyat gunung berapi seperti Letusan Krakatau 1883 dan Letusan Pinatubo 1991.

Gambar 1. Sebuah ilustrasi dari Robert King yang menggambarkan langit malam Mars di lokasi pendaratan robot Curiosity dipenuhi ribuan meteor perjamnya sebagai imbas dari melintas-dekatnya komet Siding-Spring. Badai meteor tersebut memang sungguh-sungguh terjadi, namun tak ada seorang pun yang berkesempatan menyaksikannya. Sumber: King, 2014.

Gambar 1. Sebuah ilustrasi dari Robert King yang menggambarkan langit malam Mars di lokasi pendaratan robot Curiosity dipenuhi ribuan meteor perjamnya sebagai imbas dari melintas-dekatnya komet Siding-Spring. Badai meteor tersebut memang sungguh-sungguh terjadi, namun tak ada seorang pun yang berkesempatan menyaksikannya. Sumber: King, 2014.

Narasi di atas separuhnya fiktif. Hingga kini belum ada satupun manusia yang pernah didaratkan di planet Mars. Langkah menuju ke sana pun masih jauh. Planet Mars memang menjadi target eksplorasi antariksa masa kini yang paling seksi. Tapi sejauh ini umat manusia lebih suka mengirimkan wahana takberawak yang mengedari planet ini, ataupun robot penjelajah yang menyusuri daratan berdebu di permukaannya. Meski kemampuannya terbatas, eksplorasi Mars model ini menelan biaya jauh lebih murah dan memiliki durasi jauh lebih lama ketimbang mendaratkan sesosok manusia di Mars. Maka hingga saat ini impian umat manusia untuk melangkahkan kakinya di daratan planet Mars masih sebatas angan.

Gambar 2. Komet Siding-Spring dan planet Mars dalam warna nyata, diabadikan dari observatorium Imah Noong oleh astronom amatir Muflih Arisa Adnan dalam 18 jam pasca komet mencapai titik terdekatnya ke planet Mars. Komet ditandai dengan panah, sementara Mars adalah obyek sangat terang di kiri atas bidang foto. Sumber: Imah Noong, 2014.

Gambar 2. Komet Siding-Spring dan planet Mars dalam warna nyata, diabadikan dari observatorium Imah Noong oleh astronom amatir Muflih Arisa Adnan dalam 18 jam pasca komet mencapai titik terdekatnya ke planet Mars. Komet ditandai dengan panah, sementara Mars adalah obyek sangat terang di kiri atas bidang foto. Sumber: Imah Noong, 2014.

Namun sebagian narasi tersebut adalah fakta. Planet ini memang baru saja diguyur meteor-meteor dalam jumlah teramat banyak hingga mencapai ribuan per jamnya dalam sebuah kejadian badai meteor. Tak ada seorang pun yang sempat menyaksikan peristiwa ini. Pun demikian wahana-wahana takberawak penyelidik Mars yang masih aktif seperti Mars Odyssey, Mars Reconaissance Orbiter (MRO), Mars Express, Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) maupun Manglayaan/Mars Orbiter Mission (MOM). Juga robot-robot penjelajah aktif di Mars seperti Opportunity (Mars Exploration Rover-B) dan Curiosity (Mars Science Laboratory). Memang tak satupun dari mereka yang menyaksikan secara langsung apalagi memfoto (mencitra) kilatan cahaya meteor di langit Mars saat itu. Sebaliknya beberapa dari mereka, khususnya wahana MAVEN, MRO dan Mars Express, menyajikan bukti tak langsung yang berlimpah akan peristiwa badai meteor ini.

Gambar 3. Komet Siding-Spring dan planet Mars, diabadikan saat komet mencapai titik terdekatnya ke planet merah itu oleh teleskop antariksa Hubble melalui kamera WFPC-3 (Wide Field & Planetary Camera-3) dan UVIS (Ultraviolet Imaging Spectograph). Pada saat itu Mars sesungguhnya 10.000 kali lebih terang dibanding sang komet, sehingga citra ini dibuat lewat dua observasi berbeda pada panjang gelombang 7.750 Angstrom (komet) serta 4.100 dan 6.730 Angstrom (Mars) untuk digabungkan secara digital sebagai citra komposit. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 3. Komet Siding-Spring dan planet Mars, diabadikan saat komet mencapai titik terdekatnya ke planet merah itu oleh teleskop antariksa Hubble melalui kamera WFPC-3 (Wide Field & Planetary Camera-3) dan UVIS (Ultraviolet Imaging Spectograph). Pada saat itu Mars sesungguhnya 10.000 kali lebih terang dibanding sang komet, sehingga citra ini dibuat lewat dua observasi berbeda pada panjang gelombang 7.750 Angstrom (komet) serta 4.100 dan 6.730 Angstrom (Mars) untuk digabungkan secara digital sebagai citra komposit. Sumber: NASA, 2014.

Inilah badai meteor yang disebabkan oleh melintasnya komet Siding-Spring (C/2013 A1). Sang komet melintas hingga jarak yang teramat dekat ke planet Mars, setidaknya dalam skala astronomi. Yakni hanya 131.800 kilometer di atas paras planet merah itu. Badai meteor tersebut sungguh spektakuler. Di Bumi kejadian tersebut hanya hanya bisa disebandingkan dengan badai meteor Leonids 1866 dengan tak kurang dari 5.000 meteor mengerjap di langit malam dalam setiap jamnya.

Debu dan Ion

Kala pada Jumat 7 November 2014 TU lalu memublikasikan hasil awal sejumlah wahana penyelidik dan robot penjelajah Mars-nya yang khusus memonitor ‘duet maut’ planet Mars dan komet Siding-Spring, badan antariksa Amerika Serikat (NASA) menyebut komet Siding-Spring ternyata menyemburkan debu dan kerikil dalam jumlah lebih banyak ketimbang semula diduga. Partikel debu dan kerikil komet yang memasuki atmosfer Mars saja minimal berjumlah hingga beberapa ton. Debu dan kerikil yang disemburkan komet itu memiliki ukuran beragam, seperti diperlihatkan oleh radas spektrometer CRISM yang ditenteng wahana MRO. Secara umum mereka berukuran mulai dari sekecil 1/1.000 milimeter hingga sebesar 10 milimeter. Meski mengguyur sangat intensif, namun seluruh wahana penyelidik NASA, juga milik NASA dan India, tetap berfungsi normal. Inilah buah keberhasilan dari strategi ‘menyembunyikan’ semua wahana di hemisfer Mars yang berbeda kala komet mencapai titik terdekatnya.

Gambar 4. Dua jenis partikel berbeda ukuran yang disemburkan komet Siding-Spring sebagaimana dicitrakan oleh radas spektrometer CRISM di wahana MRO, masing-masing dalam warna merah dan biru. Komet ini menghamburkan partikel seukuran debu 1/1.000 milimeter hingga kerikil sebesar 10 milimeter. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 4. Dua jenis partikel berbeda ukuran yang disemburkan komet Siding-Spring sebagaimana dicitrakan oleh radas spektrometer CRISM di wahana MRO, masing-masing dalam warna merah dan biru. Komet ini menghamburkan partikel seukuran debu 1/1.000 milimeter hingga kerikil sebesar 10 milimeter. Sumber: NASA, 2014.

Dengan beberapa ton debu dan kerikil komet memasuki atmosfer Mars, maka timbul meteor dalam jumlah yang sangat besar. Adanya meteor dalam jumlah spektakuler pada saat bersamaan menjadikan peristiwa itu memiliki kualifikasi sebagai badai meteor, jenis hujan meteor yang tergolong amat langka. Meski sangat intensif, badai meteor dalam ‘duet maut’ komet Siding-Spring dan planet Mars ini hanya terjadi selama beberapa jam saja. Meteor yang berasal dari debu tergerus menjadi bubuk di lapisan udara Mars yang lebih tinggi. Sebaliknya meteor yang berasal dari kerikil akan menembus lebih jauh ke dalam atmosfer Mars, namun pada akhirnya hancur tergerus juga di ketinggian. Sebagai hasilnya maka udara Mars pun ketambahan partikel-partikel debu mikroskopis. Awalnya mereka terserak di sepanjang lintasan tiap meteor, namun arus-arus udara menjadikan debu-debu mikroskopis ini tersebar ke segenap penjuru dalam selimut udara Mars.

Wahana MAVEN melalui radas (instrumen) spektroskop ultraungu (IUVS) serta spektrometer gas netral dan ion (NGIMS) berhasil mendeteksi eksistensi debu mikroskopis ini kala bermanuver ‘mencicipi’ lapisan atas atmosfer Mars pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring. Wahana MAVEN memang dirancang bisa menyusuri orbit sangat lonjong sehingga ia berkemampuan lewat di dalam lapisan atmosfer atas Mars yang kandungan udaranya sangat tipis. Dengan cara ini MAVEN melalui radas-radasnya dapat memerikan (mendeskripsikan) komposisi atmosfer atas Mars secara langsung pada saat itu. Sehingga dinamikanya dari waktu ke waktu dapat diketahui.

Gambar 5. Delapan jenis atom logam beserta isotop-isotopnya yang berhasil dideteksi di udara Mars oleh wahana MAVEN pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring. Normalnya logam-logam ini tidak ada dalam atmosfer Mars. Seluruh atom logam ini menghilang dari udara Mars sekitar 24 jam setelah perlintasan dekat sang komet. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 5. Delapan jenis atom logam beserta isotop-isotopnya yang berhasil dideteksi di udara Mars oleh wahana MAVEN pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring. Normalnya logam-logam ini tidak ada dalam atmosfer Mars. Seluruh atom logam ini menghilang dari udara Mars sekitar 24 jam setelah perlintasan dekat sang komet. Sumber: NASA, 2014.

Jejak debu mikroskopis yang terbentuk dari badai meteor Siding-Spring ini diendus wahana MAVEN lewat lonjakan kadar atom-atom logam tertentu. Pasca mendekatnya komet Siding-Spring hingga berbelas jam kemudian, MAVEN mendeteksi keberadaan logam-logam Natrium, Kalium, Mangan, Nikel, Magnesium, Kromium, Besi dan Seng di udara Mars. Normalnya logam-logam tersebut tidak ada dalam atmosfer Mars. Di antara kedelapan logam itu, Magnesium adalah yang paling berlimpah disusul dengan Besi. Baik Magnesium maupun Besi merupakan atom logam yang umum dijumpai dalam meteorit, sehingga memperkuat kesimpulan bahwa logam-logam tersebut hadir di udara Mars lewat meteor-meteor Siding-Spring. Menariknya, kedelapan logam ini menghilang dari udara Mars hanya dalam waktu sekitar 24 jam setelah komet Siding-Spring melintas dekat. Fenomena ini berbeda dengan di Bumi kita, yang mengindikasikan bahwa proses-proses kimiawi yang bekerja dalam atmosfer Mars berbeda dengan di Bumi.

Gambar 6. Atas: spektrum atmosfer Mars yang diindra radas IUVS wahana MAVEN antara sebelum dan sesudah perlintasan dekat komet Siding-Spring. Sebelum komet melintas, kurva spektrumnya diberi warna biru. Sementara setelah komet melintas, kurva spektrumnya diwarnai merah. Nampak kedua kurva nyaris berimpit, kecuali pada sejumlah puncak dengan dua diantaranya menunjukkan kehadiran logam Magnesium dan Besi dari komet Siding-Spring. Bawah: Sebaran ion-ion Magnesium dalam udara Mars pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring seperti diindra wahana MAVEN. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 6. Atas: spektrum atmosfer Mars yang diindra radas IUVS wahana MAVEN antara sebelum dan sesudah perlintasan dekat komet Siding-Spring. Sebelum komet melintas, kurva spektrumnya diberi warna biru. Sementara setelah komet melintas, kurva spektrumnya diwarnai merah. Nampak kedua kurva nyaris berimpit, kecuali pada sejumlah puncak dengan dua diantaranya menunjukkan kehadiran logam Magnesium dan Besi dari komet Siding-Spring. Bawah: Sebaran ion-ion Magnesium dalam udara Mars pasca perlintasan dekat komet Siding-Spring seperti diindra wahana MAVEN. Sumber: NASA, 2014.

Selain dari komposisi logam-logamnya, eksistensi debu mikroskopis meteor-meteor Siding-Spring juga terendus melalui ion-ionnya. Benturan dengan sesamanya dan dengan molekul-molekul udara Mars yang ditambah rejaman sinar dan angin Matahari membuat atom-atom dalam partikel debu mikroskopis tersebut terionisasi. Terbentuklah ion-ion positif dan elektron-elektron bebas khususnya pada ketinggian 100 hingga 400 kilometer dari paras Mars. Normalnya lapisan udara Mars di ketinggian tersebut memang mengandung ion-ion yang membentuk ionosfer Mars. Namun begitu radar yang ditenteng wahana MRO dan Mars Express berhasil merekam adanya lapisan tambahan dalam ionosfer Mars, yang hanya bisa dideteksi lewat gelombang radio berfrekuensi sangat rendah. Lapisan tambahan ini muncul sekitar 7 jam pasca komet Siding-Spring melintas dekat planet merah itu dan bertahan hingga berbelas jam kemudian untuk kemudian lenyap. Dapat dipastikan lapisan tambahan yang temporer dalam ionosfer Mars ini adalah ion-ion dalam debu-debu mikroskopis dari meteor-meteor Siding-Spring.

Sepanjang debu mikroskopis ini masih berada di udara Mars, ia mengemisikan cahaya berwarna kekuning-kuningan tatkala tersinari Matahari. Cahaya ini berasal dari atom-atom Natrium yang tereksitasi. Di siang hari ia tak kelihatan, kalah jauh dengan benderangnya cahaya Matahari. Namun begitu sang surya menuju ke peraduannya di balik cakrawala, semburat cahaya kekuning-kuningan ini pun mulai terlihat dan mendominasi langit hingga beberapa lama. Gemerap cahaya kekuning-kuningan yang mewarnai langit Mars di dekat cakrawala inilah yang nampaknya menjadi penyebab mengapa robot Curiosity tidak bisa mencitra komet Siding-Spring dengan leluasa. Padahal robot penjelajah ini berada di tempat terbaik untuk mengabadikan sang komet.

Gambar 7. Komet Siding-Spring diabadikan dari robot penjelajah Curiosity (Mars Science Laboratory) pada saat komet mencapai titik terdekatnya ke Mars. Meski berada di tempat terbaik, namun Curiosity nyaris gagal mengamati komet ini (tanda panah, diperbesar dalam kotak). Kemungkinan semburat cahaya kekuning-kuningan yang merajai langit Mars, yang bersumber dari debu-debu mikroskopis meteor Siding-Spring, membuat langit tetap benderang meski Matahari telah terbenam. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 7. Komet Siding-Spring diabadikan dari robot penjelajah Curiosity (Mars Science Laboratory) pada saat komet mencapai titik terdekatnya ke Mars. Meski berada di tempat terbaik, namun Curiosity nyaris gagal mengamati komet ini (tanda panah, diperbesar dalam kotak). Kemungkinan semburat cahaya kekuning-kuningan yang merajai langit Mars, yang bersumber dari debu-debu mikroskopis meteor Siding-Spring, membuat langit tetap benderang meski Matahari telah terbenam. Sumber: NASA, 2014.

Kesempatan Unik

Selain berhasil mengungkap adanya badai meteor spektakuler di Mars, karakteristik komet Siding-Spring kini pun telah diketahui lebih baik. Lewat radas kamera HiRISE yang ditenteng wahana MRO dan sanggup menyajikan citra beresolusi tinggi, diketahui bahwa inti komet Siding-Spring berotasi pada sumbunya dengan periode rotasi sekitar 8 jam. Sehingga sehari semalam di inti komet ini hanya berlangsung selama 8 jam saja. Namun tidak demikian dengan ukuran sang inti komet. Sebelumnya NASA cukup percaya diri dengan menyebut dimensi inti komet Siding-Spring berkisar 400 meter atau kurang (dari terkaan semula 700 meter berdasarkan observasi berbasis teleskop antariksa Swift). Namun kini tidak demikian. Diameter inti komet ini tak bisa ditentukan dengan pasti seiring pekatnya debu dan kerikil yang menyelimutinya, namun diperkirakan antara 300 hingga 1.200 meter.

Gambar 8. Inti komet Siding-Spring diabadikan kamera resolusi tinggi Hi-RISE di wahana MRO dalam kesempatan berbeda di sekitar saat-saat komet mencapai titik terdekatnya dengan planet Mars. Dari sekuensi citra ini diketahui komet berotasi dengan periode 8 jam. Namun ukuran inti komet belum bisa ditentukan dengan pasti, hanya diperkirakan antara 300 hingga 1.200 meter. SUmber: NASA, 2014.

Gambar 8. Inti komet Siding-Spring diabadikan kamera resolusi tinggi Hi-RISE di wahana MRO dalam kesempatan berbeda di sekitar saat-saat komet mencapai titik terdekatnya dengan planet Mars. Dari sekuensi citra ini diketahui komet berotasi dengan periode 8 jam. Namun ukuran inti komet belum bisa ditentukan dengan pasti, hanya diperkirakan antara 300 hingga 1.200 meter. SUmber: NASA, 2014.

Para astronom masih akan melanjutkan analisis mereka berbasis data-data yang diproduksi para wahana dan robot penjelajah Mars ini selama observasi komet Siding-Spring. Hasilnya mungkin akan dipublikasikan dalam beberapa bulan mendatang dan bakal menambah pengetahuan kita tentang salah satu benda langit unik anggota tata surya ini. Namun yang istimewa, melintas-dekatnya komet Siding-Spring ke planet Mars menjadikan umat manusia untuk pertama kalinya (dan secara tak terduga) mampu mengeksplorasi sebuah komet yang datang dari wilayah paling pinggir dalam tata surya kita: awan komet Opik-Oort.

Referensi :

King. 2014. Spectacular Meteor Storm Lights up Mars during Recent Comet Flyby. AstroBob.

Menebak Hujan Meteor dan Aurora dari Komet Siding-Spring di Mars

Inilah peristiwa langit terbesar di tahun 2014. Sekaligus yang terlangka. Ia disebut-sebut takkan bakal terulang lagi hingga berpuluh tahun ke depan. Bahkan hingga beratus tahun kemudian. Atau bahkan sampai beribu tahun mendatang. Inilah sebuah keajaiban kosmik, kala dua benda langit yang sifat-sifatnya demikian bertolak-belakang ibarat Bumi dan langit kini demikian saling berdekatan. Sehingga laksana sedang berduet, meski hanya untuk sesaat. Inilah peristiwa tatkala komet Siding-Spring (C/2013 A1) bakal melintas-dekat planet Mars dalam jarak yang sangat, untuk ukuran astronomi. Peristiwa langka itu bakal terjadi pada Minggu 19 Oktober 2014 pukul 18:29 UTC, atau Senin dinihari 20 Oktober 2014 pukul 01:29 WIB. Saat peristiwa langka itu terjadi, komet Siding-Spring melejit secepat 56 km/detik pada ketinggian 131.800 kilometer dari paras (permukaan rata-rata) planet merah itu.

Gambar 1. Komet Siding-Spring (C/2013 A1) nampak berdampingan dengan Mars pada jarak sudut hanya 1,5 derajat. Diabadikan oleh Kevin Parker (Australia) dengan teleskop ED80 dengan f/4,4 dan kamera Pentak-K5. Citra ini terdiri dari 10 citra terpisah masing-masing dibuat dengan waktu penyinaran 60 detik yang lantas digabungkan menjadi satu lewat proses stacking. Diabadikan pada Jumat 17 Oktober 2014 pukul 10:00 UTC. Sumber: Parker, 2014.

Gambar 1. Komet Siding-Spring (C/2013 A1) nampak berdampingan dengan Mars pada jarak sudut hanya 1,5 derajat. Diabadikan oleh Kevin Parker (Australia) dengan teleskop ED80 dengan f/4,4 dan kamera Pentak-K5. Citra ini terdiri dari 10 citra terpisah masing-masing dibuat dengan waktu penyinaran 60 detik yang lantas digabungkan menjadi satu lewat proses stacking. Diabadikan pada Jumat 17 Oktober 2014 pukul 10:00 UTC. Sumber: Parker, 2014.

Komet Siding-Spring adalah komet yang pertama ditemukan pada tahun 2013 lewat mata tajam Robert McNaught, orang dibalik sistem penyigi langit Siding Spring Survey bersenjatakan teleskop reflektor Uppsala Southern Schmidt 50 cm di Observatorium Siding-Spring (Australia). Sesuai aturan tatanama komet baru, nama sistem penyigi langit ini pun tersemat sebagai nama komet tersebut. Sedari awal mula komet Siding-Spring sudah membikin gempar. Awalnya ia terindikasi berpotensi menubruk planet Mars. Awalnya pula ia diduga memiliki inti komet cukup besar, hingga diameter 50 km. Andai tumbukan benar-benar terjadi, dampaknya bagi planet Mars tentu luar biasa dahsyat mengingat komet ini melejit pada kecepatan 56 km/detik relatif terhadap sang planet merah. Simulasi daring dengan laman Crater milik Lunar Planetary Laboratory University of Arizona memperlihatkan dengan diameter dan kecepatan tersebut, permukaan Mars akan berlubang besar hingga selebar 600 kilometer. Energi tumbukan yang bakal terlepas pun sangat besar, mencapai 24 milyar megaton TNT atau setara dengan 1,2 trilyun bom nuklir Hiroshima yang diledakkan secara serempak !

Tetapi potensi tumbukan ke Mars dan segala implikasi mengerikan yang menyertainya telah dicoret dengan pasti semenjak 8 April 2013, kala observasi demi observasi dari berbagai penjuru menghasilkan segudang data yang memungkinkan orbit komet Siding-Spring dihitung kembali dengan tingkat ketelitian lebih tinggi. Kini kita tahu bahwa komet yang nampaknya baru kali ini melata di zona planet-planet dalam tata surya kita hanya akan lewat sejarak 131.800 kilometer saja dari paras planet Mars. Peluang terjadinya tumbukan adalah nihil. Dalam perspektif Mars, ketinggian komet ini masih lebih jauh dibanding ketinggian dua satelit alamiahnya, masing-masing Phobos (tinggi rata-rata 6.000 kilometer dari paras planet) dan Deimos (tinggi rata-rata 20.000 kilometer dari paras planet). Namun dalam 100 menit pasca inti komet Siding-Spring menempati posisi terdekatnya dengan planet Mars, Mars akan mencapai titik dimana ia memiliki jarak terpendek terhadap orbit komet itu. Yakni sejarak ‘hanya’ 23.500 kilometer dari paras planet. Jarak yang cukup dekat terhadap benda langit yang dikenal senantiasa menyemburkan debu, pasir dan kerikil laksana gunung berapi itu tentu bakal berimplikasi tersendiri.

Gambar 2. Gambaran artis saat inti komet Siding-Spring (latar depan) berada pada titik terdekatnya dengan planet Mars. Inilah peristiwa langit yang langka dan belum tentu bakal terulang kembali dalam berpuluh atau malah bahkan hingga beratus tahun lagi. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 2. Gambaran artis saat inti komet Siding-Spring (latar depan) berada pada titik terdekatnya dengan planet Mars. Inilah peristiwa langit yang langka dan belum tentu bakal terulang kembali dalam berpuluh atau malah bahkan hingga beratus tahun lagi. Sumber: NASA, 2014.

Bukan Topan Meteor

Lewat sejumlah observasi termasuk dengan teleskop antariksa Spitzer, kini diketahui bahwa inti komet Siding-Spring tidaklah sebesar 50 kilometer melainkan hanya berdiameter 700 meter saja. Ia juga tergolong cukup aktif. Per 28 Januari 2014 diketahui inti komet Siding-Spring menyemburkan sedikitnya 100 kilogram debu dalam setiap detiknya. Pada hari-hari selanjutnya produksi debu ini diduga menguat, seiring kian memendeknya jarak antara inti komet dengan Matahari sehingga intensitas sinar Matahari yang diterima permukaan inti komet pun kian bertambah. Sehingga kian banyak pula butir-butir es dan bekuan senyawa volatil (mudah menguap) yang tersublimasi. Gas-gas yang terproduksi awalnya terakumulasi dalam cebakan-cebakan bawah permukaan, untuk kemudian tersembur keluar ke lingkungan sekitar begitu tekanannya mencukupi. Semburan gas dari inti komet juga mengangkut partikel-partikel material mulai dari seukuran debu hingga sebesar bongkah.

Melintas-dekatnya komet Siding-Spring dengan planet Mars bakal membuat partikel-partikel material inti komet khususnya yang berukuran debu mikroskopis melaju ke arah planet merah itu pada kecepatan 56 km/detik sebagai meteoroid. Hujan meteor pun tak terhindarkan. Namun terungkapnya fakta ukuran inti komet Siding-Spring mengubah prakiraan besarnya jumlah meteor yang memasuki atmosfer Mars setiap jamnya secara dramatis. Kala ukuran inti komet masih dianggap sebesar 50 kilometer, Vaubaillon dkk meramalkan Mars akan diguyur hujan meteor Siding-Spring teramat deras. Intensitasnya, yakni nilai ZHR (zenith hourly rate), diperkirakan bakal sebesar 195 hingga 4.750 juta meteor per jam! Sebagai pembanding, hujan meteor terbesar di Bumi pun (yakni Leonid 1966) memiliki intensitas ‘hanya’ sejuta meteor dalam setiap jamnya. Dengan prediksi tersebut, tak heran jika Vaubaillon mengapungkan istilah ‘topan meteor’ bagi duet Mars dan Siding-Spring itu.

Gambar 3. Contoh hujan meteor berintensitas tinggi, dalam hal ini Leonids 1998, seperti diamati dari Bratislava (Slowakia) pada 1998. Selempang galaksi Bima Sakti terlihat jelas di latar belakang. Pemandangan yang mirip bakal terlihat di Mars kala hujan meteor Siding-Spring mengguyur pada 20 Oktober 2014. Sumber: NASA, 1998.

Gambar 3. Contoh hujan meteor berintensitas tinggi, dalam hal ini Leonids 1998, seperti diamati dari Bratislava (Slowakia) pada 1998. Selempang galaksi Bima Sakti terlihat jelas di latar belakang. Pemandangan yang mirip bakal terlihat di Mars kala hujan meteor Siding-Spring mengguyur pada 20 Oktober 2014. Sumber: NASA, 1998.

Namun pasca observasi Spitzer, prediksi ‘topan meteor’ itu pun luruh dengan sendirinya. Dengan dimensi inti komet hanya seukuran 700 meter, hujan meteor yang bakal menerpa planet Mars diprediksikan berintensitas jauh lebih kecil pula. Yakni sekitar 1.500 meteor per jam seperti disimulasikan oleh Peterson. Dengan begitu hujan meteor Siding-Spring di Mars masih lebih deras ketimbang, katakanlah, hujan meteor Perseids maupun Geminids di Bumi kita (100-an meteor per jam). Hanya badai meteor Leonids 1999 saja yang mengunggulinya. Karena melebihi ambang batas 1.000 meteor per jamnya, maka hujan meteor Siding-Spring di Mars ini bolehlah disebut sebagai ‘badai meteor.’

Gambar 4. Salah satu hasil kajian NASA tentang potensi hujan meteor di Mars seiring mendekatnya komet Siding-Spring. Kiri: planet Mars tersapu debu mikroskopis komet Siding-Spring meski tidak dalam intensitas terbesar. Kanan: prakiraan jumlah hujan meteor Siding-Spring (CSS) di Mars (ellips merah), dibandingkan dengan beberapa hujan meteor di Bumi seperti Perseids (ellips hitam). Hujan meteor Perseids berintensitas sekitar 100 meteor/jam, sementara hujan meteor Siding-Spring diprakirakan bakal mencapai 1.500 meteor/jam. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 4. Salah satu hasil kajian NASA tentang potensi hujan meteor di Mars seiring mendekatnya komet Siding-Spring. Kiri: planet Mars tersapu debu mikroskopis komet Siding-Spring meski tidak dalam intensitas terbesar. Kanan: prakiraan jumlah hujan meteor Siding-Spring (CSS) di Mars (ellips merah), dibandingkan dengan beberapa hujan meteor di Bumi seperti Perseids (ellips hitam). Hujan meteor Perseids berintensitas sekitar 100 meteor/jam, sementara hujan meteor Siding-Spring diprakirakan bakal mencapai 1.500 meteor/jam. Sumber: NASA, 2014.

Aurora

Imbas menarik lainnya yang bakal dialami planet Mars adalah ketampakan aurora di langit Mars untuk waktu tertentu. Aurora di Mars sejatinya bukan hal yang baru. Ia sudah terdeteksi semenjak 2005 melalui wahana antariksa Mars Express yang dioperasikan European Space Agency (ESA). Seperti halnya di Bumi, aurora di Mars merupakan efek dari tersekapnya partikel-partikel bermuatan listrik dari antariksa, khususnya proton dan elektron dari Matahari, oleh medan magnet Mars. Selagi ion dan elektron diarahkan garis-garis gaya magnet ke tubuh planet Mars, mereka bakal berbenturan dengan atom-atom dalam atmosfer atas Mars. Sehingga terjadi emisi foton cahaya tertentu yang terlihat sebagai aurora.

Salah satu kekhasan Mars terletak pada geometri medan magnetnya yang unik. Tak seperti di Bumi yang garis-garis gaya magnetnya bersumber dari kutub-kutub geomagnet dan membentuk magnetosfer, medan magnet Mars amat sangat lemah. Magnetosfer Mars sudah lama lenyap, kemungkinan semenjak bermilyar tahun silam. Kini yang masih tersisa hanyalah titik-titik tertentu di kerak Mars yang memancarkan garis-garis gaya magnetnya sendiri-sendiri dengan geometri mirip payung. Ada ratusan titik seperti itu di planet merah ini.

Bagaimana respon medan magnet Mars yang unik tersebut terhadap mendekatnya komet Siding-Spring? Semburan gas beserta partikel material inti komet menyusun sejenis atmosfer temporer menyelubungi inti komet yang dikenal sebagai kepala komet (coma). Penyinaran Matahari dan faktor-faktor lain membuat sebagian atom dalam coma terlucuti elektronnya. Sehingga terbentuklah plasma, campuran antara ion-ion dan elektron-elektron bebas, dalam coma. Per 28 Januari 2014, observasi menunjukkan dimensi coma Siding-Spring adalah 19.300 kilometer. Namun seiring kian intensifnya semburan gas dan debu kala komet kian mendekat ke Matahari, ukuran coma Siding-Spring pun turut membesar. Saat tiba di titik terdekatnya dengan Mars, dimensi coma Siding-Spring diperkirakan telah meraksasa hingga sepuluh kali lipat diameter planet Mars, atau hingga sebesar 70.000 kilometer. Praktis kala komet berada di titik terdekatnya ke Mars, segenap tubuh planet merah itu akan ‘tercelup’ ke dalam coma Siding-Spring hingga berjam-jam lamanya.

Gambar 5. Gambaran artis aurora yang bakal terbentuk di Mars seiring mendekatnya komet Siding-Spring. Kiri; dilihat dari langit. Kanan: dilihat dari permukaan Mars. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 5. Gambaran artis aurora yang bakal terbentuk di Mars seiring mendekatnya komet Siding-Spring. Kiri; dilihat dari langit. Kanan: dilihat dari permukaan Mars. Sumber: NASA, 2014.

Pada situasi itu, plasma dalam coma Siding-Spring berpotensi berinteraksi dengan atmosfer dan medan magnet unik Mars. Banjir ion dan elektron dari coma Siding-Spring ke titik-titik pemancar medan magnet di Mars diprediksi bakal menghasilkan fenomena aurora yang spektakuler. Seberapa besar auroranya? Hal itulah yang ingin kita ketahui.

Referensi :

Zurek. 2014. Comet C/2013 A1 Siding-Spring, Comet Environment Modeling. NASA Jet Propulsion Laboratory, 6 Juni 2014.

Vaubaillon dkk. 2014. Meteor hurricane at Mars on 2014 October 19 from comet C/2013 A1. MNRAS 439, (2014), pp. 3294–3299.

Komet Siding-Spring, Komet Yang Bakal Nyaris Menubruk Planet Mars

Minggu 19 Oktober 2014 pukul 18:29 UTC (GMT). Atau di Indonesia Senin dinihari 20 Oktober 2014 pukul 01:29 WIB. Inilah saat-saat dimana sebutir benda langit yang tak terlalu besar, dengan dimensi sekitar 700 meter atau seukuran sebuah bukit, bakal melesat cepat dalam jarak teramat dekat untuk skala astronomi. Ia melesat pada kecepatan 56 km/detik atau 201.600 kilometer perjamnya pada jarak hanya 131.800 kilometer. Jika dibandingkan dengan jarak rata-rata Bumi-Bulan yang besarnya 384.400 kilometer, maka benda langit itu lewat dalam jarak nyaris tiga kali lipat lebih dekat dibanding Bulan. Beruntung situasi ini tidak terjadi di Bumi kita, melainkan pada planet tetangga terdekat kedua kita. Yakni si planet merah: Mars. Dan benda langit yang bakal melesat cepat sekaligus melintas-cukup dekat itu pun juga bukan benda langit biasa, yakni komet. Inilah benda langit mini dan eksotis anggota tata surya yang dikenal gemar menyemburkan debu, pasir dan bahkan kadang kerikil hingga bongkahan seukuran batu beserta gas-gas tertentu, menyerupai letusan gunung berapi kosmik di langit. Komet ini memang tak bakal bertubrukan dengan Mars. Namun debu dan pasir yang disemburkannya bakal sampai ke planet itu. Kala menembus atmosfer Mars, rombongan debu itu bakal menciptakan panorama hujan meteor yang mengagumkan. Sekaligus mengkhawatirkan.

Gambar 1. Komet Siding-Spring (titik potong garis kuning vertikal dan horizontal) pada 24 September 2014 TU lalu. Diabadikan dengan teleskop Schmidt Bimasakti di Observatorium Bosscha oleh Evan Irawan Akbar. Inilah komet yang bakal melintas-sangat dekat dengan planet Mars pada 20 Oktober 2014 dinihari waktu Indonesia kelak. Sumber: Observatorium Bosscha, 2014.

Gambar 1. Komet Siding-Spring (titik potong garis kuning vertikal dan horizontal) pada 24 September 2014 TU lalu. Diabadikan dengan teleskop Schmidt Bimasakti di Observatorium Bosscha oleh Evan Irawan Akbar. Inilah komet yang bakal melintas-sangat dekat dengan planet Mars pada 20 Oktober 2014 dinihari waktu Indonesia kelak. Sumber: Observatorium Bosscha, 2014.

Komet yang bakal mencetak sejarah itu adalah komet Siding-Spring (C/2013 A1). Semenjak ditemukan pada hari pertama tahun 2013 Tarikh Umum (TU) silam lewat mata tajam sistem penyigi langit yang bersenjatakan teleskop reflektor Uppsala Southern Schmidt 50 cm di Observatorium Siding-Spring (Australia), darinya nama komet ini berasal, komet Siding-Spring sudah menggemparkan jagat ilmu pengetahuan. Observasi awal mengindikasikan orbit komet ini berpotongan dengan orbit Mars hingga tingkat ketelitian tertentu. Dan observasi awal memprakirakan pada 20 Oktober 2014 dinihari waktu Indonesia, baik planet Mars maupun sang komet Siding-Spring akan sama-sama sedang melintasi titik perpotongan orbit tersebut, sehingga tumbukan benda langit diprakirakan tak terhindarkan.

Lebih hebohnya lagi, dengan kecepatan 56 km/detik dan ukuran inti komet berdasar observasi awal diperkirakan bergaris tengah hingga 50 kilometer, tumbukan akan berlangsung sangat dahsyat. Simulasi awal menunjukkan permukaan Mars bakal berhias sebentuk kawah raksasa bergaris tengah hingga 500 kilometer alias separuh panjang pulau Jawa! Bersamaan dengan pembentukan kawah raksasa ini akan terlepas energi hingga 24 milyar megaton TNT. Itu setara dengan 1,2 trilyun bom nuklir Hiroshima yang diledakkan secara serempak, tingkat pelepasan energi yang belum pernah disaksikan umat manusia sepanjang sejarah peradabannya.

Di pekan-pekan berikutnya sang komet terus menjadi target observasi yang berlangsung dari berbagai titik di sekujur Bumi. Segudang data berharga pun diperoleh. Kini kita mengetahui bahwa komet Siding-Spring ini adalah komet dengan periode yang amat sangat panjang hingga beberapa juta tahun. Akibatnya orbitnya pun demikian lonjing hingga nyaris tak terbedakan dengan orbit parabola. Fakta ini menunjukkan bahwa komet Siding-Spring nampaknya mirip komet ISON di tahun silam, yakni sama-sama komet yang baru beranjangsana untuk pertama kalinya ke lingkungan tata surya bagian dalam setelah melejit keluar dari awan komet Opik-Oort, ‘rumah’-nya bayi-bayi komet. Dengan perihelion 1,399 SA (satuan astronomi) atau setara 209 juta kilometer dari Matahari, komet Siding-Spring takkan mendekat ke Matahari hingga melampaui orbit Bumi kita. Namun yang paling menarik perhatian adalah bagaimana komet ini akan berposisi demikian dekat dengan planet Mars.

Gambar 2. Gambaran sederhana bagaimana posisi planet Mars beserta kedua satelit alamiahnya (yakni Phobos dan Deimos) terhadap komet Siding-Spring saat komet mencapai jarak terdekatnya dengan planet itu. Sumber: Wikipedia, 2014.

Gambar 2. Gambaran sederhana bagaimana posisi planet Mars beserta kedua satelit alamiahnya (yakni Phobos dan Deimos) terhadap komet Siding-Spring saat komet mencapai jarak terdekatnya dengan planet itu. Sumber: Wikipedia, 2014.

Perhitungan dan simulasi terbaru berdasarkan segudang data observasi termutakhir memang menunjukkan bahwa prakiraan tumbukan yang mengerikan di atas ternyata tak beralasan. Orbit komet Siding-Spring ternyata tak berpotongan dengan Mars, melainkan hanya saling berjejeran cukup dekat. Hal itu terjadi pada Senin dinihari 20 Oktober 2014 waktu Indonesia. Inti komet Siding-Spring bakal lewat pada ketinggian 131.800 kilometer dari paras planet Mars. Dalam perspektif Mars, jarak perlintasan ini masih lebih jauh ketimbang ketinggian dua satelit alamiahnya, masing-masing Phobos (tinggi rata-rata 6.000 kilometer dari paras planet) dan Deimos (tinggi rata-rata 20.000 kilometer dari paras planet). Namun dalam 100 menit kemudian planet Mars akan mencapai situasi yang lebih ekstrim, yakni berjarak terdekat terhadap orbit komet Siding-Spring yakni sejarak ‘hanya’ 23.500 kilometer dari paras planet itu. Jarak yang cukup dekat ini tentu bakal menghasilkan implikasi tersendiri. Apalagi Mars adalah target paling seksi dalam misi-misi antariksa termutakhir. Kini tercatat tujuh misi antariksa aktif di Mars, 5 pengorbit dan 2 robot penjelajah, yang dikelola oleh 3 negara/gabungan negara-negara.

Mengamplas Mars

Potensi tubrukan komet Siding-Spring ke planet Mars memang telah dikesampingkan sepenuhnya semenjak 8 April 2013 TU lewat segudang data observasi terbaru. Namun melintas-dekatnya sebuah komet di dekat sebuah planet tetap akan berdampak tersendiri.

Data terbaru memperlihatkan inti komet Siding-Spring tidaklah sebesar 50 kilometer, melainkan hanya 700 meter saja. Namun saat melintas-sangat dekat dengan Mars, paparan intensitas cahaya Matahari sudah cukup tinggi karena jaraknya terhadap Matahari sudah lebih kecil dibanding ambang batas 3,5 SA (satuan astronomi). Akibatnya sudah cukup banyak butir-butir es dan bekuan senyawa volatil (mudah menguap) di dalam inti komet yang tersublimasi. Gas-gas tersebut awalnya terakumulasi dalam cebakan-cebakan di bawah permukaan inti komet, untuk kemudian tersembur keluar ke lingkungan sekitar. Semburan ini mengangkut pula partikel-partikel material penyusun inti komet mulai dari seukuran debu hingga bongkah. Gas dan partikel yang tersembur menyusun sejenis atmosfer sementara (temporer) di sekeliling inti komet, yang disebut kepala komet (coma). Tekanan angin Matahari akan membuat sebagian material penyusun kepala komet terhembus menjauhi inti komet menjadi ekor komet.

Gambar 3. Gambaran artis saat komet Siding-Spring melintas-sangat dekat dengan planet Mars dalam skala astronomi. Kombinasi unik posisi Mars dan Matahari membuat ekor gas dan ekor debu komet tidak mengarah langsung ke planet Mars. Wahana antariksa tidak digambarkan dalam ukuran sebenarnya. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 3. Gambaran artis saat komet Siding-Spring melintas-sangat dekat dengan planet Mars dalam skala astronomi. Kombinasi unik posisi Mars dan Matahari membuat ekor gas dan ekor debu komet tidak mengarah langsung ke planet Mars. Wahana antariksa tidak digambarkan dalam ukuran sebenarnya. Sumber: NASA, 2014.

Di sinilah potensi masalah muncul. Saat melintas-sangat dekat dengan planet Mars, dimensi coma Siding-Spring diperkirakan akan sepuluh kali lipat lebih besar ketimbang dimensi Mars sendiri. Sehingga praktis selama beberapa jam di Senin dinihari 20 Oktober 2014 waktu Indonesia itu, segenap planet Mars beserta satelit-satelit alamiahnya bakal tercelup ke dalam coma Siding-Spring yang penuh debu. Maka partikel-partikel debu Siding-Spring pun bakal melejit ke planet Mars pada kecepatan 56 km/detik relatif terhadap planet tersebut. Hujan meteor pun bakal terjadi saat partikel-partikel debu tersebut mencoba menembus atmosfer Mars. Ini akan menampakkan pemandangan hujan meteor nan luar bisa di planet tersebut, dengan intensitas cukup besar hingga berpotensi menjadi badai. Simulasi memperlihatkan hujan meteor Siding-Spring di Mars akan jauh lebih intensif ketimbang hujan meteor Perseids maupun Geminids di Bumi kita dengan prediksi ZHR (zenith hourly rate) mencapai sekitar 1.500 meteor/jam sehingga bisa menyandang status badai meteor. Hanya badai meteor Leonids 1999 saja yang mengungguli pesona hujan meteor Siding-Spring ini.

Dengan ukuran mikroskopisnya, tiada meteor Siding-Spring yang bakal sampai ke permukaan planet Mars. Masalahnya adalah bagaimana jika partikel-partikel meteoroid dari debu komet Siding-Spring ini berbenturan dengan wahana-wahana antariksa tak berawak aktif di orbit di Mars? Saat ini terdapat lima wahana antariksa aktif. Diurutkan dari yang paling senior masing-masing adalah Mars Odyssey (Amerika Serikat), Mars Reconaissance Orbiter/MRO (Amerika Serikat), Mars Express (gabungan negara-negara Eropa) serta dua yang baru datang pada September 2014 TU lalu yakni Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission/MAVEN (Amerika Serikat) dan Manglayaan/Mars Orbiter Mission (India). Seluruh wahana penyelidik ini tentu telah dirancang untuk menghadapi situasi tubrukan meteoroid, baik yang bersifat periodik maupun sporadik. Namun sanggupkah mereka bertahan kala berhadapan dengan guyuran meteoroid Siding-Spring? Akankah meteoroid-meteoroid Siding-Spring laksana mengamplas wahana-wahana antariksa antariksa tersebut?

Badan antariksa Amerika Serikat (NASA) memandang cukup serius potensi ancaman meteoroid Siding-Spring ini. Sehingga sejumlah kajian pun dilakukan guna mengevaluasi status meteor dan mitigasinya. Sejauh ini NASA menyimpulkan, kombinasi unik posisi Mars dan Matahari membuat meteoroid Siding-Spring takkan berdampak banyak sepanjang wahana-wahana antariksa tersebut di-reorientasi sehingga tidak berhadapan langsung dengan arah kedatangan partikel-partikel meteoroid. Hal ini berlaku sepanjang partikel-partikel meteoroid tersebut adalah debu-debu mikroskopis, yang di atas kertas merupakan ukuran partikel yang paling mungkin menjangkau planet Mars. Lain halnya jika wahana-wahana antariksa tersebut ditubruk material seukuran kerikil atau malah yang lebih besar lagi, meski menurut NASA peluang kejadian ini adalah kecil.

Gambar 4. Salah satu hasil kajian NASA terkait potensi terjadinya hujan/badai meteor di Mars seiring perlintasan-sangat dekat komet Siding-Spring. Kiri: planet Mars terlihat tersapu oleh debu mikroskopis komet Siding-Spring meski tidak dalam intensitas terbesar. Kanan: prakiraan fluks hujan meteor Siding-Spring (CSS) di Mars (ellips merah), dibandingkan dengan beberapa hujan meteor di Bumi seperti Perseids (ellips hitam). Hujan meteor Perseids berintensitas sekitar 100 meteor/jam, sementara hujan meteor Siding-Spring diprakirakan bakal mencapai 1.500 meteor/jam. Hanya badai meteor Leonids 1999 (Lst) yang bisa menandinginya. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 4. Salah satu hasil kajian NASA terkait potensi terjadinya hujan/badai meteor di Mars seiring perlintasan-sangat dekat komet Siding-Spring. Kiri: planet Mars terlihat tersapu oleh debu mikroskopis komet Siding-Spring meski tidak dalam intensitas terbesar. Kanan: prakiraan fluks hujan meteor Siding-Spring (CSS) di Mars (ellips merah), dibandingkan dengan beberapa hujan meteor di Bumi seperti Perseids (ellips hitam). Hujan meteor Perseids berintensitas sekitar 100 meteor/jam, sementara hujan meteor Siding-Spring diprakirakan bakal mencapai 1.500 meteor/jam. Hanya badai meteor Leonids 1999 (Lst) yang bisa menandinginya. Sumber: NASA, 2014.

Masalah lainnya yang juga menjadi perhatian adalah bagaimana coma Siding-Spring akan berinteraksi dengan atmosfer atas Mars selama perlintasan-terdekatnya. Diprediksikan akan terjadi kenaikan suhu bersamaan dengan meningkatnya jumlah atom Hidrogen di lapisan atmosfer atas Mars selama puluhan jam kemudian. Ini akan membuat atmosfer Mars secara umum sedikit mengembang sehingga bakal mencakup sebagian kecil orbit wahana antariksa MRO dan MAVEN. Keduanya diprediksi bakal mengalami gaya gesek atmosfer antara 2 hingga 40 kali lipat lebih besar ketimbang normal. Sehingga kecepatannya bakal menurun dan akibatnya orbitnya pun bakal kian menurun merendah terhadap paras planet ini. Masalah ini dapat diatasi dengan menyalakan mesin roket kedua wahana guna mengembalikannya ke orbit normal. Meski seberapa banyak bahan bakar yang akan dikonsumsinya belum bisa diketahui untuk saat ini.

Pelajaran

Saat komet Siding-Spring berada pada jarak terdekatnya dengan planet Mars, kedua benda langit itu sama-sama akan berjarak cukup jauh dari Bumi kita. Yakni sejauh 1,6 SA atau 240 juta kilometer. Karena itu tak ada yang perlu dikhawatirkan. Bumi sama sekali tak terimbas oleh peristiwa langit yang satu ini. Apalagi komet Siding-Spring sendiri takkan mendekat ke Matahari hingga melampaui orbit Bumi.

Gambar 5. Hasil simulasi apabila sebuah komet hipotetik dengan sifat-sifat yang sama persis dengan komet Siding-Spring jatuh menghantam kawasan Monas (Jakarta). Tumbukan bakal melepaskan energi 61.000 megaton TNT dan menghasilkan bola api ledakan bersuhu 10.000 derajat Celcius sebesar 13 km sembari membentuk kawah berdiameter 5,4 kilometer. Sumber: DowntoEarth, 2014.

Gambar 5. Hasil simulasi apabila sebuah komet hipotetik dengan sifat-sifat yang sama persis dengan komet Siding-Spring jatuh menghantam kawasan Monas (Jakarta). Tumbukan bakal melepaskan energi 61.000 megaton TNT dan menghasilkan bola api ledakan bersuhu 10.000 derajat Celcius sebesar 13 km sembari membentuk kawah berdiameter 5,4 kilometer. Sumber: DowntoEarth, 2014.

Namun demikian ada banyak pelajaran yang bisa dipetik dari peristiwa langit nan langka ini. Salah satunya, umat manusia dapat lebih memahami apa yang terjadi tatkala sebuah komet melintas terlalu dekat dengan sebuah planet. Sepanjang sejarah umat manusia, kita belum pernah mengalami situasi yang sama dengan planet Mars pada saat ini. Komet yang pernah melintas-terdekat ke Bumi kita masihlah berjarak 2,26 juta kilometer yakni komet Lexell (D/1770 L1) pada 1 Juli 1770 TU dan komet SOHO (P/1999 J6) yang melintas sejauh 1,79 juta kilometer pada 12 Juni 1999 TU. Tak seperti yang dialami komet Shoemaker-Levy 9 saat melintas-terlalu dekat dengan planet Jupiter pada Juli 1992 TU, jarak terdekat komet Siding-Spring ke planet Mars masih jauh lebih besar ketimbang orbit Roche Mars. Sehingga gaya pasang surut gravitasi Mars masih belum cukup mampu untuk meremukkan inti komet ini menjadi kepingan-kepingan lebih kecil. Namun gaya gravitasi tersebut bakal cukup mampu untuk menggeser orbit komet Siding-Spring. Sehingga periodenya diprediksikan bakal memendek menjadi sekitar 1 juta tahun.

Selain bagaimana partikel-partikel debu komet dan kepala komet bakal berdampak terhadap sebuah planet, peristiwa langit ini juga menyediakan kesempatan langka mempelajari komet secara langsung dari dekat seiring adanya lima wahana antariksa aktif di orbit Mars. Data-data yang bakal diperoleh akan sangat menambah pengetahuan kita tentang dunia per-komet-an. Ini melengkapi apa yang sedang diupayakan misi antariksa Rosetta di orbit inti komet Churyumov-Gerasimenko, meski dalam aspek yang sedikit berbeda.

Gambar 6. Hasil simulasi apabila sebuah komet hipotetik dengan sifat-sifat yang sama persis dengan komet Siding-Spring jatuh menghantam kawasan Monas (Jakarta). Terbentuk kawah berdiameter 5,4 kilometer dengan kedalaman hampir 500 meter sehingga mampu menampung segenap bangunan monumental seperti Menara Eiffel dengan mudah. Sumber: DowntoEarth, 2014.

Gambar 6. Hasil simulasi apabila sebuah komet hipotetik dengan sifat-sifat yang sama persis dengan komet Siding-Spring jatuh menghantam kawasan Monas (Jakarta). Terbentuk kawah berdiameter 5,4 kilometer dengan kedalaman hampir 500 meter sehingga mampu menampung segenap bangunan monumental seperti Menara Eiffel dengan mudah. Sumber: DowntoEarth, 2014.

Di atas semua itu, pengamatan mendetail akan peristiwa langit yang langka ini bakal turut membantu mengembangkan mitigasi menghadapi bencana kosmik tumbukan benda langit. Mari anggap terdapat sebuah komet hipotetis yang sifat-sifatnya sangat mirip dengan komet Siding-Spring ini, namun orbitnya berpotongan dengan orbit Bumi dan tepat sedang menuju ke Bumi. Jika massa jenis inti kometnya dianggap 1 gram per sentimeter kubik, maka dengan diameter 700 meter dan kecepatan 56 km/detik, tumbukan komet hipotetik ini dengan Bumi akan melubangi kerak Bumi dengan sebentuk kawah besar: diameter 5.400 meter dan kedalaman hampir 500 meter. Saat komet tepat mencium Bumi, akan terbentuk fireball (bola api tumbukan) bersuhu sangat panas (hingga 10.000 derajat Celcius) berukuran sekitar 13 kilometer. Bumi pun akan berguncang keras dengan magnitudo hingga 8 skala Richter. Energi kinetik yang terlepas dalam tumbukan ini pun sungguh luar biasa, mencapai 61.000 megaton TNT atau setara 3 juta bom nuklir Hiroshima yang diledakkan secara serempak.

Gambar 7. Hasil simulasi apabila sebuah komet hipotetik dengan sifat-sifat yang sama persis dengan komet Siding-Spring jatuh menghantam kawasan Monas (Jakarta). Atas: gelombang kejutnya sanggup berdampak hingga sejauh Bandung, sementara sinar inframerahnya menghasilkan dampak termal hingga sejauh Lampung dan Jawa Tengah. Bawah: tsunami yang akan terbentuk apabila titik tumbuk komet hipotetik ini di tengah-tengah Samudera Indonesia (Hindia). Sumber: KillerAsteroids, 2014.

Gambar 7. Hasil simulasi apabila sebuah komet hipotetik dengan sifat-sifat yang sama persis dengan komet Siding-Spring jatuh menghantam kawasan Monas (Jakarta). Atas: gelombang kejutnya sanggup berdampak hingga sejauh Bandung, sementara sinar inframerahnya menghasilkan dampak termal hingga sejauh Lampung dan Jawa Tengah. Bawah: tsunami yang akan terbentuk apabila titik tumbuk komet hipotetik ini di tengah-tengah Samudera Indonesia (Hindia). Sumber: KillerAsteroids, 2014.

Andaikata komet hipotetik ini jatuh di kawasan Monas (Jakarta), maka bola api tumbukannya akan tumbuh dan berkembang demikian rupa menjadi gelombang kejut. Kekuatan gelombang kejutnya sanggup merontokkan bangunan beton hingga sejauh Merak di sebelah barat dan Karawang-Bandung di sebelah timur. Sinar inframerah berintensitas tinggi yang dihasilkannya sanggup menghasilkan luka bakar tingkat satu hingga kawasan Jawa Tengah di sebelah timur dan Lampung di sebelah barat. Dipindah kemanapun lokasi titik tumbuknya, dampaknya akan serupa. Sebaliknya andaikata komet hipotetik ini jatuh di tengah-tengah Samudera Indonesia (Hindia), tsunami setinggi minimal 7 meter akan menerpa segenap pesisir Asia selatan dan tenggara. Korban jiwa dan kerugian material yang berjatuhan tentu bakal tak terperi. Harus dicatat, itu semua merupakan dampak tumbukan komet hipotetik berdiameter ‘hanya’ 700 meter. Komet yang lebih besar tentu akan menghasilkan dampak berlipat ganda.

Semua itu memang hanya simulasi, meski memiliki basis latar belakang ilmiah yang cukup kuat. Bagaimana melindungi umat manusia dari bencana kosmik yang mengerikan semacam itu menjadi salah satu sasaran yang ingin dicapai ilmu pengetahuan dan teknologi termutakhir. Harapannya agar umat manusia bisa melanjutkan peradabannya hingga batas kemampuannya. Dan agar kita tak senaas kawanan dinosaurus, yang punah secara besar-besaran pada 65 juta tahun silam dilumat dampak global tumbukan benda langit seukuran Gunung Everest.

Perhatian:

Pemilihan kawasan Monas (Jakarta) sebagai lokasi titik tumbuk komet hipotetik di atas hanyalah pemisalan. Ia dapat digantikan oleh tempat-tempat lainnya dimanapun di permukaan Bumi sepanjang berada di daratan.

Referensi :

Zurek. 2014. Comet C/2013 A1 Siding-Spring, Comet Environment Modeling. NASA Jet Propulsion Laboratory, 6 Juni 2014.