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.

Meteor Meledak di Utara Pulau Irian, 10 September 2014

Rabu 10 September 2014 dinihari. Jarum jam menunjukkan pukul tiga dinihari kurang empat menit untuk waktu Indonesia bagian timur. Sunyi sepi meraja seakan menguasai buana. Hampir segenap insan di pulau Irian dan pulau-pulau kecil sekitarnya masih terlelap dalam gelap. Kecuali mereka yang memang diharuskan bertugas malam hingga fajar menjelang. Tak ada satupun yang menyadari bahwa nun jauh di utara, di atas perairan Samudera Pasifik, sebuah peristiwa langit sedang bergulir.

Sebongkah batu, mungkin bergaris tengah hampir 1 meter dengan berat mungkin 2 ton, sedang melesat dari langit. Lintasan nya menuju ke permukaan Bumi dan membentuk sudut sebesar (mungkin) 45 derajat. Melejit dengan kecepatan mungkin 20 km/detik (72.000 km/jam) atau 60 kali lebih cepat ketimbang jet tempur supersonik, bongkahan batu ini seakan hendak menjajal ‘kesaktian’ atmosfer Bumi. Dan lapisan-lapisan udara yang menyelubungi planet biru tempat tinggal kita ini pun tak mau kalah. Ia berusaha meredamnya sekuat tenaga. Dan berhasil !

Gambar 1. Lokasi titik ledakan di udara/airburst 10 September 2014 dinihari (Impact 10/09/2014) di sebelah utara pulau Irian dalam peta. Titik airburst berjarak 500 km dari kota Biak, atau 700 km dari kota Jayapura. Dengan energi 0,1 kiloton TNT maka gelombang kejut yang diproduksi oleh meteor-terang yang mengalami airburst takkan berdampak pada permukaan Bumi di bawahnya, apalagi ke daratan pulau Irian. Sumber: Sudibyo, 2014 berbasis Google Earth.

Gambar 1. Lokasi titik ledakan di udara/airburst 10 September 2014 dinihari (Impact 10/09/2014) di sebelah utara pulau Irian dalam peta. Titik airburst berjarak 500 km dari kota Biak, atau 700 km dari kota Jayapura. Dengan energi 0,1 kiloton TNT maka gelombang kejut yang diproduksi oleh meteor-terang yang mengalami airburst takkan berdampak pada permukaan Bumi di bawahnya, apalagi ke daratan pulau Irian. Sumber: Sudibyo, 2014 berbasis Google Earth.

Kala melejit menembus batas ketinggian 90 km dari paras air laut rata-rata, bongkahan batu ini mulai berpijar setelah dihajar tekanan ram lapisan-lapisan udara yang sedang dilintasinya. Semakin jauh merasuk ke dalam atmosfer, tekanan ram yang dideritanya semakin besar. Sehingga ia pun kian berpijar cemerlang dan kian tergerus permukaannya. Jadilah meteor yang lantas berkembang menjadi meteor-terang (fireball). Puncak kecerlangannya tercapai saat berada pada ketinggian sekitar 35 km dari paras air laut rata-rata, dimana ia telah 40 kali lipat lebih benderang dibanding Venus. Atau sama benderangnya dengan Bulan sabit tebal. Sejurus kemudian tekanan ram yang diderita meteor-terang ini telah demikian besarnya hingga melampaui ambang batas daya tahan mineral batuan penyusunnya. Maka mulailah dia berkeping menjadi pecahan-pecahan beragam ukuran. Pemecahan terus berlangsung dan kepingan-kepingan itu terus bergerak menembus atmosfer sebelum kemudian seolah-olah menubruk sesuatu tak kasat mata di udara pada ketinggian 32,5 km membuat lajunya kontan melambat. Maka terlepaslah sebagian besar energi kinetik meteor-terang ini dalam proses mirip ledakan di udara (airburst). Proses ini menghasilkan kilatan cahaya sangat terang, mungkin seterang Bulan purnama, namun hanya dalam sekejap mata saja.

Cerita tersebut nyaris menjadi fiksi seiring tak ada seorangpun di dekatnya yang mengetahui, andai saja tak ada satelit mata-mata yang mencermati. Satelit mata-mata rahasia milik Departemen Pertahanan Amerika Serikat, yang sejatinya dirancang untuk mendeteksi kilatan cahaya berganda ciri khas ledakan nuklir mendeteksi adanya kilatan cahaya pada koordinat 3,2 LU 137,2 BT. Lokasi kilatan berada di atas Samudera Pasifik sejauh 500 km sebelah utara-timur laut kota Biak. Atau 700 km sebelah barat laut kota Jayapura. Sekilas kilatan cahayanya mirip kilatan ledakan nuklir, namun analisis lebih lanjut menunjukkan sejumlah perbedaan mendasar. Dan di kalangan ilmuwan militer, kilatan cahaya semacam ini sudah dipahami sebagai peristiwa alamiah dalam wujud masuknya meteoroid ke dalam atmosfer Bumi hingga berubah menjadi meteor-terang dan berujung pada peristiwa airburst. Airburst itu terjadi pada ketinggian 32,5 km dan melepaskan cahaya dalam beragam spektrum dengan keseluruhan energinya mencapai 28 GigaJoule. Dari angka ini dapat diketahui bahwa energi kinetik yang dilepaskan meteor-terang itu mencapai 0,1 kiloton TNT. Atau setara dengan ledakan bom konvensional berdaya ledak tinggi seberat 100 ton. Meski terkesan cukup besar untuk ukuran kita, namun dalam perspektif astronomi maupun fisika ledakan nuklir, energi yang dilepaskan airburst ini tergolong sangat kecil.

Satelit

Gambar 2. Contoh kilatan cahaya pada peristiwa airburst, dalam hal ini saat asteroid 2008 TC3 berubah menjadi boloid dan meledak di atas Sudan bagian utara. Kilatan ini direkam oleh satelit cuaca sipil Meteosat-8 milik Eropa lewat kanal inframerah pada 7 Oktober 2008 pukul 09:45 WIB. Airburst ini melepaskan energi antara 1 hingga 2 kiloton TNT. Airburst sejenis dengan pelepasan energi lebih kecil kerap terekam oleh satelit militer detektor ledakan nuklir yang dirahasiakan. Sumber: Eumetsat, 2008.

Gambar 2. Contoh kilatan cahaya pada peristiwa airburst, dalam hal ini saat asteroid 2008 TC3 berubah menjadi boloid dan meledak di atas Sudan bagian utara. Kilatan ini direkam oleh satelit cuaca sipil Meteosat-8 milik Eropa lewat kanal inframerah pada 7 Oktober 2008 pukul 09:45 WIB. Airburst ini melepaskan energi antara 1 hingga 2 kiloton TNT. Airburst sejenis dengan pelepasan energi lebih kecil kerap terekam oleh satelit militer detektor ledakan nuklir yang dirahasiakan. Sumber: Eumetsat, 2008.

Di masa silam kisah semacam ini takkan terangkat ke permukaan. Ia akan terus menjadi rahasia tersembunyi di balik pintu-pintu kukuh Departemen Pertahanan Amerika Serikat. Mengingat keberhasilan mendeteksi kilatan cahaya yang dilepaskan meteor-terang atau bahkan boloid di udara merupakan bagian dari kemampuan Amerika Serikat dalam mendeteksi ada tidaknya peledakan senjata nuklir khususnya di matra udara. Dan kemampuan tersebut sangat dirahasiakan sebagai bagian dari mempertahankan superioritas negeri itu. Kita hanya tahu bahwa semenjak 1959 Amerika Serikat telah menggelar detektor ledakan nuklir berpangkalan di satelit dalam spektrum inframerah dan cahaya tampak lewat program Vela. Program tersebut kini berkembang kian kompleks dan bermutasi menjadi IONDS (Integrated Operational Nuclear Detection System).

Sangat sedikit informasi dari produk program ini yang tersalur keluar, terkecuali lewat publikasi tertentu. Misalnya ditemukannya fenomena ledakan sinar gamma di sudut-sudut langit, yang kemudian menjadi salah satu bahasan khusus dalam ilmu astronomi masa kini. Atau misalnya seberapa banyak meteoroid berbobot minimum 1 ton memasuki atmosfer, yang hanya disebut sejumlah 30 hingga 50 kejadian per tahunnya. Bahkan lembaga sekelas NASA sekalipun, yang sama-sama merupakan organ pemerintahan Amerika Serikat, kesulitan dalam mengakses data IONDS ini meski banyak programnya yang bersinggungan dengan kepentingan militer. Padahal tingkat sensitivitas detektor satelit-satelit mata-mata jauh lebih tinggi ketimbang rangkaian radas (instrumen) mikrobarometer dan seismometer yang ditanam stasiun-stasiun IMS di segenap penjuru oleh The Comprehensive nuclear Test Ban Treaty Organization (CTBTO), lembaga pemantau peledakan senjata nuklir segala mata di bawah payung Perserikatan Bangsa-Bangsa.

Padahal resiko tumbukan benda langit sudah menjadi keniscayaan. Terutama setelah dunia menyaksikan dengan mata kepala sendiri bagaimana 21 keping komet Shoemaker-Levy 9 berjatuhan secara beruntun ke planet gas raksasa Jupiter di antara tanggal 16 hingga 22 Juli 1994. Setiap keping melejit secepat 60 km/detik (216.000 km/jam), dengan energi kinetik total yang dilepaskan dari seluruh kepingan komet tersebut mencapai 100 juta megaton TNT. Ini setara dengan 5 milyar butir bom nuklir Hiroshima yang diledakkan serempak. Gigantisnya ukuran Jupiter membuat tumbukan komet Shoemaker-Levy 9 tidak berdampak berarti. Namun lain urusannya jika komet semacam itu menubruk planet ‘sekecil’ Bumi kita.

Gambar 3. Gambaran seniman tentang bagaimana sebongkah meteoroid memasuki atmosfer Bumi dan berpijar sebagai boloid untuk kemudian berujung pada peristiwa airburst. Jika meteoroidnya cukup besar, energi yang dilepaskan airburst-nya pun cukup besar sehingga gelombang kejut yang diproduksinya bisa menghasilkan kerusakan di permukaan Bumi. Hal seperti itulah yang terjadi dalam Peristiwa Chelyabinsk 15 Februari 2013. Sumber: Don Davis dalam Space.com, 2014.

Gambar 3. Gambaran seniman tentang bagaimana sebongkah meteoroid memasuki atmosfer Bumi dan berpijar sebagai boloid untuk kemudian berujung pada peristiwa airburst. Jika meteoroidnya cukup besar, energi yang dilepaskan airburst-nya pun cukup besar sehingga gelombang kejut yang diproduksinya bisa menghasilkan kerusakan di permukaan Bumi. Hal seperti itulah yang terjadi dalam Peristiwa Chelyabinsk 15 Februari 2013. Sumber: Don Davis dalam Space.com, 2014.

Sayangnya keniscayaan ini tak dibarengi dengan peningkatan pemahaman kekerapan masuknya meteoroid, khususnya yang berukuran besar, ke Bumi kita. Beberapa diantaranya memang langsung disaksikan manusia sebagai kilatan cahaya sangat terang, yang bisa disaksikan di siang hari apalagi di kala malam. Kilatan cahaya sangat terang tersebut lantas dipungkasi dengan temuan meteorit di kawasan tertentu. Namun kesempatan semacam ini sangat jarang terjadi. Musababnya mayoritas permukaan Bumi kita adalah lautan yang tak berpenghuni. Dan sebagian kecilnya daratan, yang itu pun hanya sudut-sudut tertentu saja yang berpenghuni. Mayoritas bentang daratan di permukaan Bumi berupa hutan perawan, pegunungan sunyi, padang es dan gurun kerontang tak berpenghuni. Cara termudah guna mendeteksi kilatan cahaya yang diproduksi meteoroid besar saat memasuki atmosfer Bumi sebagai meteor-terang atau boloid hanyalah dengan memasang jaringan sensor di satelit. Sensor yang sanggup memelototi segenap sudut lapisan udara di permukaan Bumi manapun tanpa terkecuali. Sensor semacam ini sudah lama ada, namun karena sensitivitasnya beririsan dengan kemampuan deteksi ledakan nuklir atmosferik, maka ia hanya menjadi ‘mainan’ kalangan militer adidaya.

Syukurlah, ada sedikit perubahan setelah Peristiwa Chelyabinsk 2013. Masuknya asteroid berbobot lebih dari 10.000 ton yang tak-bernama dan tak-terdeteksi sebelumnya ke atmosfer sebagai boloid yang berujung pada peristiwa airburst di atas kawasan Chelyabinsk dan sekitarnya pada Jumat 15 Februari 2013 menggugah kesadaran banyak pihak. Airburst Chelyabinsk melepaskan energi hingga 500 kiloton TNT, setara 25 butir bom nuklir Hiroshima yang diledakkan serempak, dan menjalar sebagai gelombang kejut maupun sinar panas. Hempasan gelombang kejut memorak-porandakan kawasan Chelyabinsk dan sekitarnya. Ribuan orang terluka ringan. Angka kerugian akibat rusaknya bangunan mencapai puluhan milyar rupiah. Secara tak terduga militer Amerika Serikat bersedia berbagi data IONDS untuk astronomi melalui NASA Meteoroid Environment Office. Tentunya setelah dipilah-dipilah dan dipisahkan dari data-data yang bersifat non-astronomis.

Lewat data ini kita mengetahui bahwa semenjak 1 Januari hingga 10 September 2014, Bumi kita telah digempur oleh sedikitnya 21 buah meteoroid. Seluruhnya meledak di ketinggian udara sebagai peristiwa airburst. Sejauh ini pelepasan energi terbesar terjadi di atas Antartika pada 23 Agustus 2014 sebesar 7,6 kiloton TNT. Sementara pelepasan energi terkecil terjadi pada 18 Februari 2014 di atas Argentina, yakni hanya 0,092 kiloton TNT. Sebagai pembanding, bom nuklir Hiroshima mengandung energi sebesar 20 kiloton TNT. Bila digabungkan dengan peristiwa jatuhnya asteroid 2014 AA yang berhasil dideteksi CTBTO, maka terdapat 22 peristiwa airburst sepanjang 2014 (hingga 10 September). Angka ini lebih besar dibanding data sangat terbatas yang pernah dilansir Departemen Pertahanan Amerika Serikat, yang menyebut setiap tahunnya rata-rata terjadi 11 peristiwa airburst.

Gambar 4. Peta titik-titik koordinat dimana satelit mata-mata Amerika Serikat mendeteksi kilatan cahaya produk masuknya meteoroid ke dalam atmosfer Bumi sepanjang tahun 2014 (hingga 10 September). Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari NASA.

Gambar 4. Peta titik-titik koordinat dimana satelit mata-mata Amerika Serikat mendeteksi kilatan cahaya produk masuknya meteoroid ke dalam atmosfer Bumi sepanjang tahun 2014 (hingga 10 September). Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari NASA.

Seluruh peristiwa airburst di tahun 2014 itu tak ada yang berdampak ke manusia. Namun data ini membuka pengetahuan baru nan mencengangkan. Sebelumnya melalui publikasi data CTBTO kita tahu bahwa setiap tahunnya Bumi digempur oleh sedikitnya dua meteoroid besar yang melepaskan energi minimal 1 kiloton TNT. Kini data militer Amerika Serikat yang sudah (sebagian) dibuka menunjukkan bahwa meteoroid yang memasuki atmosfer Bumi dengan membawa energi kinetik minimal 1 kiloton TNT jauh lebih sering terjadi. Berikutnya menjadi tugas para astronom untuk mencermati bagaimana hubungan antara energi vs kekerapan masuknya meteoroid, sebagai bahan untuk memprediksi setiap berapa tahun sekali meteoroid yang mengandung energi kinetik berdampak merusak (misalnya seperti meteoroid Chelyabinsk atau yang lebih besar lagi) memasuki atmosfer Bumi. Dari prediksi ini kelak semoga bisa disusun berbagai langkah antisipasinya.

Referensi:

NASA. 2014. Fireball and Bolide Reports.

Ceplecha dkk. 1999. Superbolides. Meteoroids 1998, Astronomical Institute of the Slovak Academy of Sciences, Bratislava, pp. 37-54.

Asteroid 2014 RC dan “Kawah Meteor” Nikaragua

Bongkahan besar itu akhirnya melanjutkan perjalanannya dengan selamat meski melintas pada jarak cukup dekat terhadap Bumi kita. Ya. Pada puncak perlintasannya asteroid 2014 RC berhasil dibidik dan diamati sifat-sifatnya lewat sejumlah teleskop dari berbagai penjuru. Benderangnya malam dengan cahaya Bulan yang mendekati purnamanya memang membuat asteroid yang di atas kertas pun sudah sangat redup (magnitudo semu +11,5) jadi lebih sulit diamati. Namun beberapa observatorium dari sejumlah penjuru berhasil mencetak sukses. Sebut saja Observatorium Siding Spring (Australia), Virtual Telescope Project di Ceccano (Italia) serta observatorium Lowell di Arizona dan NASA Infrared Telescope Facility di Hawaii (keduanya di Amerika Serikat).

Lewat kerja keras mereka kini kita telah selangkah lebih maju dalam memahami sifat-sifat asteroid. Teleskop inframerah NASA memperlihatkan betapa asteroid 2014 RC memantulkan hingga 25 % cahaya Matahari yang menerpanya. Angka ini hampir menyamai kemampuan Bumi (memantulkan 30 % cahaya Matahari) dan jauh lebih besar ketimbang Bulan yang hanya sanggup memantulkan 12 % saja sinar Matahari yang jatuh kepadanya. Dengan kata lain asteroid ini memiliki albedo hingga 0,25.

Gambar 1. Film pendek yang memperlihatkan pergerakan asteroid 2014 RC di latar depan bintang-bintang saat hendak mencapai titik terdekatnya ke Bumi, diabadikan lewat teleskop Hall diameter 105 cm di Observatorium Lowell, Arizona (Amerika Serikat). Film dibuat dengan menggabungkan sejumlah citra/foto terpisah yang diambil dalam waktu berurutan. Sumber: Lowell Observatory, 2014.

Gambar 1. Film pendek yang memperlihatkan pergerakan asteroid 2014 RC di latar depan bintang-bintang saat hendak mencapai titik terdekatnya ke Bumi, diabadikan lewat teleskop Hall diameter 105 cm di Observatorium Lowell, Arizona (Amerika Serikat). Film dibuat dengan menggabungkan sejumlah citra/foto terpisah yang diambil dalam waktu berurutan. Sumber: Lowell Observatory, 2014.

Albedo ini lumayan tinggi. Albedo dalam nilai ini menunjukkan bahwa asteroid 2014 RC banyak mengandung mineral-mineral logam. Sehingga strukturnya relatif lebih padat. Massa jenisnya pun relatif tinggi. Dengan albedo demikian maka asteroid 2014 RC adalah bagian keluarga asteroid tipe S. Yakni asteroid-asteroid yang komposisinya didominasi oleh besi dan magnesium silikat. Asteroid tipe S merupakan keluarga asteroid dengan populasi terbanyak kedua di lingkung tata surya kita, yakni mencakup 17 % dari seluruh asteroid yang telah ditemukan hingga saat ini.

Selain mencerminkan strukturnya, nilai albedo yang lumayan tinggi juga berimplikasi pada ukuran sang asteroid. Semula asteroid ini dianggap berdiameter sekitar 20 meter berdasarkan asumsi albedonya hanya senilai 0,05 seperti halnya asteroid pada umumnya. Namun kini dengan nilai albedo 0,25 dipastikan bahwa ukuran asteroid 2014 RC adalah tak lebih besar dari 12 meter. Dan karena menjadi bagian dari asteroid tipe S, massa jenis 2014 RC diperkirakan berada di sekitar 3 gram di setiap sentimeter kubiknya. Sehingga saat menjangkau titik terdekatnya terhadap Bumi, asteroid 2014 RC mengangkut energi kinetik sebesar 73 kiloton TNT. Energi tersebut hampir menyamai 4 butir bom nuklir Hiroshima yang diledakkan secara serempak.

Gambar 2. Asteroid 2014 RC diabadikan per 7 September 2014 jelang pukul 24:00 WIB dengan teleskop robotik reflektor astrograf 43 cm di Observatorium Siding Spring (Australia). Teleskop diarahkan mengikuti gerakan bintang-bintang dengan waktu penyinaran (paparan) 60 detik. Asteroid bergerak dengan kecepatan sudut yang tinggi sehingag nampak sebagai garis lurus panjang. Sumber: Remanzacco Observatory, 2014.

Gambar 2. Asteroid 2014 RC diabadikan per 7 September 2014 jelang pukul 24:00 WIB dengan teleskop robotik reflektor astrograf 43 cm di Observatorium Siding Spring (Australia). Teleskop diarahkan mengikuti gerakan bintang-bintang dengan waktu penyinaran (paparan) 60 detik. Asteroid bergerak dengan kecepatan sudut yang tinggi sehingag nampak sebagai garis lurus panjang. Sumber: Remanzacco Observatory, 2014.

Di samping bisa menentukan ukurannya dengan tingkat ketelitian yang jauh lebih tinggi, observasi yang digelar tatkala asteroid 2014 RC menghampiri titik terdekatnya ke Bumi itu juga menjumpai fakta mencengangkan lainnya. Asteroid ternyata berotasi sangat cepat pada sumbunya, dengan periode rotasi hanya 15,8 detik. Ini adalah periode rotasi benda langit terpendek bagi anggota tata surya yang pernah teramati. Begitu cepatnya maka panjang siang hari di asteroid ini hanya akan berlangsung selama 7,9 detik. Begitupun panjang malam harinya.

Nikaragua

Tiga belas jam sebelum asteroid 2014 RC mencapai titik terdekatnya ke planet kita sebuah peristiwa aneh terjadi di pinggiran bandara internasional Augusto Cesar Sandino di kota Managua (Nikaragua). Petugas bandara dan penduduk sekitar melaporkan adanya dentuman keras disertai getaran tanah menjelang tengah malam, tepatnya sekitar pukul 23:05 waktu setempat. Keesokan paginya di kawasan penyangga bandara dijumpai lubang besar membulat nan aneh dengan bentuk mirip mangkuk, yang menghamburkan tanah alluvial ke sekelilingnya. Terdapat juga pepohonan yang rubuh. Diameter lubang besar ini sekitar 12 meter dengan kedalaman maksimum 5 meter. Di dasar lubang dijumpai bongkahan-bongkahan tanah berukuran besar yang kasar (blocky).

Gambar 3. Cekungan besar mirip mangkuk yang terbentuk di kawasan pinggiran bandara internasional Sandino di dekat kota Managua (Nikaragua), diabadikan dari udara oleh militer Nikaragua. Sumber: National Geographic, 2014.

Gambar 3. Cekungan besar mirip mangkuk yang terbentuk di kawasan pinggiran bandara internasional Sandino di dekat kota Managua (Nikaragua), diabadikan dari udara oleh militer Nikaragua. Sumber: National Geographic, 2014.

Temuan ini, bersama dengan fakta terjadinya dentuman menggelegar beserta tanah bergetar, sontak menghebohkan jagat. Ia mengingatkan semua orang pada peristiwa sejenis 1,5 tahun silam. Yakni tatkala asteroid 2012 DA14 melintas-dekat Bumi hingga hanya sejarak 27.700 kilometer saja di atas sudut barat daya pulau Sumatra (Indonesia). Beberapa jam sebelumnya, Rusia dikejutkan oleh munculnya kilatan cahaya singkat di langit namun benderangnya melebihi Matahari, yang disusul dengan hempasan kuat di udara dan getaran tanah. Awan nan lurus segera terlihat memanjang di langit. Ribuan orang luka-luka ringan hingga sedang, akibat terkena pecahan kaca-kaca jendela yang hancur berkeping oleh hempasan udara. Sejumlah bangunan ambruk. Beberapa orang bahkan melaporkan ada rasa pedih di kulit ibarat lama terpapar sinar Matahari tropik. Total kerugian material mencapai puluhan milyar rupiah. Penyelidikan lebih lanjut menunjukkan bahwa peristiwa yang kemudian lebih dikenal sebagai Peristiwa Chelyabinsk atau Tumbukan Chelyabinsk disebabkan oleh jatuhnya asteroid tak-bernama sebesar sekitar 20 meter ke Bumi. Atmosfer Bumi masih sanggup meredamnya sehingga ia keburu hancur berkeping dan melepaskan sebagian besar energi kinetiknya menyerupai ledakan di udara (airburst). Namun tetap saja dampak pelepasan energi tersebut, dalam rupa rambatan gelombang kejut (gelombang tekanan di udara) tetap terasakan di permukaan Bumi yang ada dibawahnya. Inilah yang menciptakan kerusakan berskala luas di kawasan Chelyabinsk dan sekitarnya serta merenggut korban luka-luka.

Apakah hal serupa juga yang terjadi di Nikaragua barusan?

Gambar 4. Perbandingan antara "kawah meteor" Nikaragua dengan kawah Meteor Carancas (Peru). Cincin kawah setebal 1 meter dan bongkah-bongkah tanah yang kasar nampak menghiasi kawah Carancas, hal yang tak dijumpai di "kawah" Nikaragua. SUmber: Space.com, 2014 & Brown dkk, 2008.

Gambar 4. Perbandingan antara “kawah meteor” Nikaragua dengan kawah Meteor Carancas (Peru). Cincin kawah setebal 1 meter dan bongkah-bongkah tanah yang kasar nampak menghiasi kawah Carancas, hal yang tak dijumpai di “kawah” Nikaragua. SUmber: Space.com, 2014 & Brown dkk, 2008.

Pemerintah Nikaragua segera membentuk komisi penyelidik beranggotakan sejumlah astronom dan geosifikawan untuk menguak peristiwa tersebut. Sejauh ini geofisikawan Instituto Nicaraguense de Estudios Territoriales (INETER) menyebut lubang besar itu terbentuk akibat tumbukan benda langit (meteor) dan dikaitkan dengan kepingan asteroid yang mungkin menjadi bagian dari asteroid 2014 RC. Maka lubang besar itu boleh disebut sebagai “kawah meteor” Nikaragua. Namun demikian banyak astronom dan geofisikawan di luar Nikaragua yang tak sependapat.

Faktor

Dalam hemat penulis, ada empat faktor yang membuat “kawah meteor” Nikaragua diragukan keabsahannya sebagai produk tumbukan meteor. Yang pertama, terbentuknya kawah tumbukan seukuran itu seharusnya didahului penampakan boloid (bolide), yakni meteor yang sangat terang disertai suara gemuruh, di langit. Simulasi sederhana memperlihatkan agar sebuah meteoroid yang dianggap sebagai bagian pecahan 2014 RC dapat menghasilkan kawah tumbukan bergaris tengah 12 meter, maka ia harus berukuran sekitar 10 meter dengan massa sekitar 1.600 ton. Saat memasuki atmosfer Bumi meteoroid akan berpijar sangat terang dengan kecerlangan menyamai Bulan purnama. Andaikata terjadi peristiwa airburst, kecerlangannya bahkan akan berlipat-lipat kali Bulan purnama atau malah bahkan mendekati benderangnya Matahari.

Pemandangan seperti itu akan sangat mudah dilihat di langit, bahkan di kala siang sekalipun. Kita umat manusia pernah menyaksikan langsung betapa sebentuk boloid dengan terang hampir menyamai Matahari terlihat di siang bolong dan kemudian jatuh di Desaguadero (Peru) pada 15 September 2007. Inilah Peristiwa Carancas. Titik jatuhnya boloid itu pun kini dikenal sebagai kawah Carancas (diameter 13,5 meter), kawah tumbukan termuda di Bumi. Dengan situasi tersebut maka boloid pun bahkan masih bisa disaksikan kala langit tertutupi awan sekalipun. Apalagi di saat malam. Apalagi jika terjadi di sebuah kota besar seperti Managua, yang adalah ibukota Nikaragua. Apalagi di dekat sebuah bandara internasional yang sibuk dan nyaris tak pernah tidur. Ketiadaan ini membuat status “kawah meteor” Nikaragua diragukan.

Gambar 5. Gambaran sederhana bagaimana masuknya meteoroid ke atmosfer Bumi yang berujung peristiwa airburst menghasilkan gelombang infrasonik dan gelombang gempa, dua jenis gelombang berbeda yang memungkinkan untuk mendeteksi (sekaligus mengonfirmasi) peristiwa tersebut. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan gambar latarbelakang dari Neisius, 2004.

Gambar 5. Gambaran sederhana bagaimana masuknya meteoroid ke atmosfer Bumi yang berujung peristiwa airburst menghasilkan gelombang infrasonik dan gelombang gempa, dua jenis gelombang berbeda yang memungkinkan untuk mendeteksi (sekaligus mengonfirmasi) peristiwa tersebut. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan gambar latarbelakang dari Neisius, 2004.

Yang kedua, saat meteoroid yang bersumber dari pecahan asteroid berukuran kecil (dalam skala astronomi) memasuki atmosfer Bumi, pada umumnya hanya menyisakan 1 % saja massanya untuk menjadi meteorit. Sisanya terhambur di dalam atmosfer sebagai partikulat berukuran debu. Di sisi lain, kawah tumbukan bergaris tengah 12 meter dapat dibentuk oleh meteorit tunggal seukuran 2,2 meter (massa hampir 16 ton) yang jatuh pada kecepatan 700 kmjam, menyamai kecepatan jelajah pesawat jet komersial. Jika meteorit ini dianggap sebagai bongkahan tunggal yang tersisa dari sebuah meteoroid, maka sebelum memasuki atmosfer Bumi meteoroid itu akan bermassa sekitar 1.600 ton dengan diameter 10 meter. Mayoritas massanya memang akan terhambur menjadi partikulat debu, Namun andaikata terjadi peristiwa airburst, maka akan terbentuk kepingan dan bongkahan seukuran kerikil atau lebih besar lagi. Mereka akan berjatuhan sebagai meteorit ke permukaan Bumi dibawahnya, dalam sebuah kawasan ellips (lonjong) seluas beberapa kilometer persegi.

Lokasi “kawah meteor” Nikaragua berada di pinggiran kota Managua. Jika benar ia dibentuk oleh meteor, seharusnya ada kawasan ellips tempat meteorit berjatuhan. Kawasan itu sangat mungkin berimpit dengan pemukiman di pinggiran kota. Dan meteorit-meteorit yang mengguyur pemukiman ini tentu akan menyebabkan hujan batu yang mudah diidentifikasi. Ketiadaan temuan meteorit dalam jarak tertentu dari “kawah meteor menjadi salah satu faktor untuk meragukan statusnya.

Yang ketiga, kawah meteor berdiameter kecil pada umumnya berbentuk mirip mangkuk, khususnya bila meteoroidnya memiliki lintasan yang terhadap paras Bumi membentuk sudut 30 derajat atau lebih. Namun cekungan mirip mangkuk ini mempunyai sejumlah ciri khas, yakni salah satunya memiliki tepi yang meninggi sebagai tanggul yang melingkari cekungan. Fenomena ini dikenal sebagai cincin kawah. Cincin kawah merupakan konsekuensi dari hantaman berkecepatan sangat tinggi dari meteorit ke tanah. Sehingga tanah target tergerus dan terciprat ke sekelilingnya hingga mengendap dengan posisi lapisan-lapisan tanahnya terbalik dibanding semula. Akibat lainnya, hantaman berkecepatan sangat tinggi juga akan menghamburkan material tanah dalam wujud bongkahan beraneka ukuran keluar dari kawah ke lingkungan sekelilingnya hingga radius tertentu.

Hal tersebut tak teramati di “kawah meteor” Nikaragua. Nyaris tak ada cincin kawah di “kawah meteor” tersebut. Partikel-partikel tanah yang terhambur ke sekelilingnya juga berukuran kecil, seukuran butir pasir. Bongkah-bongkah besar memang ada, namun justru berserakan di dasar “kawah meteor” tanpa bisa keluar darinya. Fenomena ini juga yang meragukan identitas “kawah meteor” Nikaragua.

Gambar 6. Contoh sinyal gelombang infrasonik dan gempa (seismik) produk tumbukan benda langit yang terekam di mikrobarometer dan seismometer. Dalam hal ini adalah Peristiwa Carancas. Rekaman infrasonik berasal dari stasiun yang berjarak 80 km dari titik tumbukan, sementara rekaman gempa dari seismometer yang berjarak lebih jauh yakni 100 km. Sumber: Brown dkk, 2008.

Gambar 6. Contoh sinyal gelombang infrasonik dan gempa (seismik) produk tumbukan benda langit yang terekam di mikrobarometer dan seismometer. Dalam hal ini adalah Peristiwa Carancas. Rekaman infrasonik berasal dari stasiun yang berjarak 80 km dari titik tumbukan, sementara rekaman gempa dari seismometer yang berjarak lebih jauh yakni 100 km. Sumber: Brown dkk, 2008.

Dan yang keempat, tiap kali meteoroid memasuki atmosfer Bumi, ia akan menekan lapisan-lapisan udara yang dilintasinya dengan sangat kuat sekaligus mentransfer sejumlah energi kinetiknya. Sehingga terjadi sebentuk gelombang yang menjalar sebagai gelombang akustik (suara). Salah satu bagiannya adalah gelombang infrasonik, yang sanggup menjalar sangat jauh dari sumbernya. Bila gelombang akustiknya masih sangat kuat saat menyentuh permukaan Bumi, maka terjadi transformasi menjadi gelombang permukaan yang disebut gelombang Rayleigh, bagian dari gelombang gempa (seismik). Gelombang infrasonik dapat diendus oleh detektor mikrobarometer sementara gelombang gempa diindra seismometer. Dewasa ini cukup banyak instrumen seismometer dan barometer yang terpasang simultan di berbagai sudut Bumi, khususnya dalam tiap-tiap IMS (International Monitoring Station) bagian dari CTBTO (The Comprehensive nuclear Test Ban Treaty Organization). CTBTO adalah lembaga di bawah Perserikatan Bangsa-Bangsa yang bertugas menegakkan pengawasan atas larangan ujicoba nuklir global dalam segala matra. Selain oleh ledakan nuklir, secara alamiah gelombang infrasonik dan gelombang gempa bisa disebabkan oleh peristiwa tumbukan benda langit maupun letusan besar/dahsyat sebuah gunung berapi.

Simulasi sederhana menunjukkan jika meteoroidnya berdiameter 10 meter, bermassa sekitar 1.600 ton dan melejit dengan kecepatan setara asteroid 2014 RC saat di titik terdekatnya ke Bumi, yakni 15 km/detik (54.000 km/jam), maka ia mengandung 42 kiloton energi. Energi tersebut setara dengan 2 butir bom nuklir Hiroshima yang diledakkan serempak. Energi sebesar ini akan menghasilkan gelombang infrasonik dan gelombang gempa yang sangat mudah dideteksi oleh mikrobarometer dan seismometer yang berdekatan dengannya. Sebagai gambaran, saat Peristiwa Carancas terjadi, energi kinetik meteoroidnya berkisar antara 0,06 hingga 0,23 kiloton TNT. Namun gelombang infrasoniknya terekam oleh detektor mikrobarometer yang terpasang di titik berjarak hingga 1.600 km dari lokasi tumbukan. Sementara gelombang gempanya terekam seismometer yang berajark 100 km dari titik tumbukan. Sampai sejauh ini belum dijumpai stasiun yang mendeteksi gelombang infrasonik dan gempa terkait pembentukan “kawah meteor” Nikaragua ini, hal yang menguatkan keraguan akan statusnya.

Gambar 7. Peta proyeksi lintasan asteroid 2014 RC di permukaan Bumi mulai 7 September 2014 pukul 10:00 WIB hingga 10 jam kemudian. Nampak asteroid bergerak ke barat. Nampak lokasi kota Managua (Nikaragua) yang terletak jauh di utara proyeksi lintasan asteroid. Sumber: Sudibyo, 2014 berdasar data NASA Solar System Dynamics.

Gambar 7. Peta proyeksi lintasan asteroid 2014 RC di permukaan Bumi mulai 7 September 2014 pukul 10:00 WIB hingga 10 jam kemudian. Nampak asteroid bergerak ke barat. Nampak lokasi kota Managua (Nikaragua) yang terletak jauh di utara proyeksi lintasan asteroid. Sumber: Sudibyo, 2014 berdasar data NASA Solar System Dynamics.

Jika empat faktor itu saja cukup membuat status “kawah meteor” Nikaragua diragukan, apalagi bila dikait-kaitkan dengan asteroid 2014 RC. Saat ledakan misterius menggelegar di pinggiran bandara internasional Sandino tersebut, asteroid 2014 RC sedang melintas di atas Amerika Selatan dalam jarak lebih dari 280.000 kilometer dari paras Bumi. Dan kala itu ia sedang bergerak ke arah barat. Sementara lokasi kawah meteor” Nikaragua berjarak lebih dari 4.600 kilometer dari titik proyeksi asteroid 2014 RC pada saat itu dengan arah ke utara. Dengan jarak pisah sejauh itu dan apalagi berbeda arah, dapat dikatakan mustahil untuk menghubungkan asteroid 2014 RC dengan “kawah meteor” Nikaragua. Apalagi status “kawah meteor” itu sendiri meragukan.

Referensi :

Cooke. 2014. Did a Meteorite Cause a Crater in Nicaragua? Watch the Skies, Blog NASA.

Vergano. 2014. NASA Raises Doubts About Reports of Nicaraguan Meteorite, Questions Follow Supposed Meteorite Impact. National Geographic News. September 8, 2014.

Wall. 2014. Nicaragua Meteorite Impact Theory May be Meteor-wrong. Space.com, September 8, 2014.

Guido, Howes & Niccolini. 2014. Close Approach of Asteroid 2014 RC, Update. Remanzacco Observatory, Italia.

Brown dkk. 2008. Analysis of a Crater-forming Meteorite Impact on Peru. Journal of Geophysical Research, vol. 113, E09007.

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-Asteroid yang Berjatuhan dari Langit

Sekilat cahaya terang mendadak mengerjap cepat dari arah barat daya di langit malam negara bagian Alabama, Amerika Serikat, pada Sabtu 2 Agustus 2014 pukul 22:19 waktu musim panas setempat (Minggu 3 Agustus 2014 pukul 10:19 WIB). Detik demi detik kemudian, kilatan itu kian bertambah terang hingga bahkan berkali-kali lipat lebih benderang ketimbang Bulan purnama saat tiba di akhir perjalanannya. Namun semuanya hanya berlangsung sesaat. Sejurus kemudian langit pun menggelap lagi seiring dengan terdengarnya suara bergemuruh laksana petir di kejauhan.

Kehebohan sontak merebak. Polisi lokal dan layanan darurat 911 kebanjiran telepon dari warga yang menyaksikan langsung peristiwa tersebut. Pun demikian dengan Perhimpunan Meteor Amerika Serikat atau American Meteor Society (AMS). Sedikitnya 65 orang saksi mata dari Alabama dan berbagai negara bagian disekitarnya seperti Georgia, Tennessee, Kentucky dan Florida mengirimkan laporan tertulis secara online. Kesaksian tersebut amat mencukupi guna merekonstruksi apa yang sebenarnya terjadi malam itu di langit Alabama.

Asteroid

Gambar 1. Kilatan cahaya Alabama saat mencapai puncak kecemerlangannya, diabadikan oleh salah satu dari tiga kamera langit pelacak meteor milik NASA yang dipasang di Huntsville, Alabama (Amerika Serikat). Analisis memperlihatkan kilatan cahaya ini merupakan boloid yang semula adalah pecahan asteroid. Pecahan itu memiliki diameter sekitar 38 cm. Sumber: Cooke, 2014 dengan citra dari NASA, 2014.

Gambar 1. Kilatan cahaya Alabama saat mencapai puncak kecemerlangannya, diabadikan oleh salah satu dari tiga kamera langit pelacak meteor milik NASA yang dipasang di Huntsville, Alabama (Amerika Serikat). Analisis memperlihatkan kilatan cahaya ini merupakan boloid yang semula adalah pecahan asteroid. Pecahan itu memiliki diameter sekitar 38 cm. Sumber: Cooke, 2014 dengan citra dari NASA, 2014.

Tak ada keraguan kalau kilatan cahaya seterang Bulan purnama itu adalah meteor, tepatnya meteor-terang (fireball) atau bahkan mungkin boloid (bolide). Meteor terang adalah terminologi yang dilekatkan bagi meteor dengan magnitudo semu minimal -4, atau minimal setara dengan benderangnya planet Venus di kala fajar/senja. Sedangkan boloid adalah istilah bagi meteor-terang yang minimal 40 kali lebih benderang ketimbang Venus yang disertai terdengarnya suara gemuruh sebagai tanda melintasnya gelombang kejut (shockwave) produk pelepasan energi besar dalam tempo sangat singkat saat meteor-terang itu mengalami fenomena ledakan di ketinggian atmosfer (airburst) dan kemudian diikuti dengan guyuran meteorit ke permukaan tanah.

Namun pertanyaan yang menyeruak adalah, apakah kilatan cahaya Alabama ini sekedar meteor-terang ataukah boloid? Dan apakah ia terkait dengan hujan meteor Perseids yang memang sedang aktif pada saat ini? Hujan meteor Perseids memang dikenal sebagai salah satu hujan meteor yang paling produktif menghasilkan meteor-terang. Semenjak dimulai pada 26 Juli 2014 lalu, hingga sebelas hari kemudian telah terekam 90 meteor-terang yang dihasilkan hujan meteor ini, hanya di daratan Amerika Serikat saja.

Gambar 2. Rekonstruksi lintasan tiga-dimensi boloid Alabama oleh American Meteor Society berdasarkan laporan para saksi mata. Garis putih tebal putus-putus menandakan saat meteoroid belum berpijar. Garis putih tebal tak terputus adalah saat meteoroid berpijar cemerlang sebagai boloid. Sementara garis merah tak terputus menandakan lintasan sisa-sisa boloid (yang masih bertahan) kala menjalani tahap dark-flight. Sumber: AMS, 2014 dengan label oleh Sudibyo, 2014.

Gambar 2. Rekonstruksi lintasan tiga-dimensi boloid Alabama oleh American Meteor Society berdasarkan laporan para saksi mata. Garis putih tebal putus-putus menandakan saat meteoroid belum berpijar. Garis putih tebal tak terputus adalah saat meteoroid berpijar cemerlang sebagai boloid. Sementara garis merah tak terputus menandakan lintasan sisa-sisa boloid (yang masih bertahan) kala menjalani tahap dark-flight. Sumber: AMS, 2014 dengan label oleh Sudibyo, 2014.

Untungnya, badan antariksa Amerika Serikat (NASA) melalui NASA Meteoroid Environment Office telah memasang sejumlah kamera langit dengan medan pandang amat lebar (all sky camera) yang dipadukan dengan perangkat lunak khusus untuk menjejak dan melacak setiap meteor yang terekam. Kilatan cahaya Alabama terekam oleh tiga kamera tersebut secara simultan. Maka hakikatnya dapat dikuak dengan cepat. Sehingga astrofisikawan Bill Cooke di NASA Meteoroid Environment Office pun menyatakan kilatan cahaya tersebut berasal dari meteoroid yang berkemungkinan berbentuk bongkahan batu sangat berpori dengan massa sekitar 45 kg. Jika strukturnya demikian berpori sehingga memiliki masa jenis cukup rendah, diasumsikan hanya 1,6 gram per sentimeter kubiknya, maka meteoroid ini memiliki diameter sekitar 38 cm.

Meteoroid ini merupakan pecahan asteroid dan semula beredar mengelilingi Matahari dengan orbit lonjong yang melambung di antara orbit Venus hingga Mars. Terhadap bidang orbit Bumi mengelilingi Matahari (ekliptika), bidang orbit meteoroid ini membentuk sudut hingga 30 derajat. Namun ia berpotongan dengan orbit Bumi di satu titik nodal. Dan pada 3 Agustus 2014 lalu, baik Bumi maupun si meteoroid sama-sama menempati titik nodal tersebut, sehingga meteoroid pun memasuki atmosfer Bumi tanpa bisa dihindarkan lagi. Meteoroid pun melejit masuk ke dalam atmosfer Bumi pada kecepatan tinggi, yakni 26,02 km/detik (93.662 km/jam) relatif terhadap Bumi dengan lintasan membentuk sudut 24 derajat terhadap permukaan Bumi. Dengan kecepatan setinggi itu maka ia mengangkut energi kinetik yang cukup besar untuk ukuran manusia, yakni 15,6 GigaJoule atau setara 3,7 ton TNT. Dengan demikian energi yang dibawa meteoroid ini hampir sama dengan seluruh bom konvensional yang bisa diangkut oleh dua jet tempur F-16.

Gambar 3. Orbit meteoroid yang menjadi boloid Alabama digambar menggunakan Starry Night Backyard versi 3.0. dengan elemen orbit merujuk hasil analisis Bill Cooke dari NASA. Orbit meteoroid dan ketiga planet tetangga terdekat Bumi ditinjau dari atas kutub utara Matahari. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 3. Orbit meteoroid yang menjadi boloid Alabama digambar menggunakan Starry Night Backyard versi 3.0. dengan elemen orbit merujuk hasil analisis Bill Cooke dari NASA. Orbit meteoroid dan ketiga planet tetangga terdekat Bumi ditinjau dari atas kutub utara Matahari. Sumber: Sudibyo, 2014.

Bill Cooke memperlihatkan meteoroid ini mulai berpijar pada ketinggian 98 km dari paras (permukaan) Bumi sehingga berubah menjadi meteor dan kemudian terus berkembang menjadi meteor-terang. Simulasi sederhana memperlihatkan meteor-terang ini mulai terfragmentasi (terpecah-belah) pada ketinggian sekitar 78 km dari paras Bumi. Saat ia terus berusaha menembus atmosfer Bumi kita, gaya hambat yang dideritanya kian membesar. Sehingga pada suatu waktu di ketinggian tertentu, keping-keping meteor-terang ini akan sangat terlambatkan yang membuat mayoritas energi kinetiknya terlepas. Inilah fenomena airburst. Bill Cooke menunjukkan fenomena ini terjadi pada ketinggian 48 km. Pada saat itu kepingan-kepingan meteor masih melaju secepat 4,89 km/detik (17.600 km/jam). Ia lantas menghilang dari pandangan, memasuki apa yang disebut status dark-flight. Status dark-flight adalah kondisi dimana bagian yang tersisa dari sebuah meteor-terang/boloid yang telah terpecah-belah dan selanjutnya mengalami airburst terus melanjutkan perjalanannya ke Bumi, namun dalam kondisi tak lagi memancarkan cahaya.

CTBTO

Dengan magnitudo semu puncak melebihi benderangnya Bulan purnama sebagai konsekuensi massanya yang relatif besar, maka ada kemungkinan kilatan cahaya Alabama ini memproduksi meteorit. Sehingga kilatan cahaya tersebut jelas merupakan boloid. Pada umumnya, untuk boloid dengan massa yang kecil seperti boloid Alabama ini, bagian yang tersisa menjadi meteorit hanyalah 1 % dari massa awal. Maka dapat dikatakan boloid Alabama ini memproduksi sekitar 4,5 kg meteorit. Perhitungan mengindikasikan meteorit ini terserak dalam area berbentuk lonjong seluas 14,7 kilometer persegi, yakni pada ellips dengan sumbu panjang 3,3 km dan sumbu pendek 1,4 km.

Boloid Alabama sejatinya bukanlah peristiwa yang luar biasa ataupun jarang bila dipandang dari perspektif astronomi. Statistik memperlihatkan kejadian sejenis berulang setiap 2,3 hari sekali di Bumi. Hanya karena sebagian besar permukaan Bumi adalah lautan luas sementara sebagian besar daratan pun tak berpenghuni (baik sebagai gurun pasir, pegunungan maupun hutan lebat), maka ia seolah-olah menjadi jarang kita saksikan. Namun jika ditinjau dari perspektif dimensi meteoroid versus kekerapannya datang ke Bumi, memang terdapat situasi bahwa semakin besar ukuran meteoroidnya maka semakin jarang ia menghampiri Bumi. Statistik yang diterima para astrofisikawan sejagat pra-2014 memperlihatkan, meteoroid berdiameter 100 meter akan jatuh ke Bumi rata-rata setiap 2.900 tahun sekali. Sementara meteoroid bergaris tengah 1.000 meter jauh lebih jarang, karena rata-rata baru akan menjatuhi Bumi setiap 639.000 tahun sekali.

Gambar 4. Peta distribusi lokasi dan energi yang dilepaskan 25 dari 26 peristiwa airburst dalam kurun 2000 hingga 2013 berdasarkan rekaman pulsa infrasonik dari stasiun pemantau CTBTO. Dua peristiwa dengan pelepasan energi terbesar masing-masing adalah peristiwa Chelyabinsk (nomor 23) dan peristiwa Bone (nomor 19). Sumber: Sudibyo, 2014 berdasarkan data B612 Foundation.

Gambar 4. Peta distribusi lokasi dan energi yang dilepaskan 25 dari 26 peristiwa airburst dalam kurun 2000 hingga 2013 berdasarkan rekaman pulsa infrasonik dari stasiun pemantau CTBTO. Dua peristiwa dengan pelepasan energi terbesar masing-masing adalah peristiwa Chelyabinsk (nomor 23) dan peristiwa Bone (nomor 19). Sumber: Sudibyo, 2014 berdasarkan data B612 Foundation.

Namun bagaimana sesungguhnya kekerapan jatuhnya meteoroid ke Bumi, khususnya yang berasal dari pecahan asteroid maupun sang asteroidnya itu sendiri, belumlah benar-benar bisa dipahami dengan baik. Setidaknya hingga 2014 ini. Padahal bagaimana dampaknya ke Bumi telah bisa kita perkirakan, berdasarkan jejak-jejak kawah tumbukan yang terdapat di Bumi maupun di planet bebatuan (terestrial) lainnya. Sebutir asteroid bertipe karbon kondritik yang melesat ke Bumi pada kecepatan 20 km/detik mampu melubangi permukaan Bumi yang dihantamnya menjadi kawah berdiameter 12 km sembari melepaskan energi sebesar 63.800 megaton TNT. Sebagai pembanding, letusan bom nuklir Hiroshima pada 69 tahun silam (yang menewaskan hampir 140.000 jiwa penduduk kota itu) hanyalah berkekuatan 20 kiloton TNT. Sehingga kedahsyatan hantaman asteroid tersebut setara tiga juta butir bom nuklir Hiroshima. Padahal informasi akan kekerapan jatuhnya meteoroid/asteroid ke Bumi sangat penting bagi manusia, khususnya untuk menyusun strategi mitigasi dalam menghadapi ancaman dahsyat tersebut.

Cukup menarik bahwa saat astronomi masakini masih meraba dalam gelap dalam mengeksplorasi hal tersebut, ada pencerahan yang datang dari disiplin ilmu yang sama sekali berbeda, yakni fisika nuklir. Sebagai bagian dari penegakan larangan ujicoba nuklir di segala matra secara global dalam kerangka Comprehensive nuclear Test-ban Treaty Organization (CTBTO) di bawah payung Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB), maka didirikan sejumlah stasiun pengawas. Hingga kini telah berdiri 337 stasiun pengawas dalam jaringan International Monitoring Systems (IMS). Stasiun-stasiun ini terdiri dari stasiun seismik (untuk mengidentifikasi ujicoba nuklir bawah tanah), hidroakustik (mendeteksi ujicoba nuklir di dalam lautan), infrasonik (pendeteksi ujicoba nuklir di atmosfer baik pada ketinggian rendah maupun tinggi) dan radionuklida (mengendus partikel-partikel radioaktif khas ujicoba nuklir).

Meski memiliki fungsi utama sebagai pemantau ujicoba nuklir, namun stasiun IMS ini juga memiliki kegunaan lain khususnya dalam hal stasiun infrasoniknya. Gelombang infrasonik berbentuk pulsa memang selalu dihasilkan oleh ledakan nuklir di udara. Namun pulsa infrasonik yang mirip juga dapat dihasilkan oleh peristiwa lain, seperti letusan gunung berapi berkekuatan besar, tsunami berskala besar, ledakan bahan peledak/bahan bakar berkekuatan besar, aktivitas pesawat terbang dan juga airburst.

Sepanjang kurun 2000 hingga 2013 lembaga B612 Foundation, yakni yayasan nirlaba yang berspesialisasi dalam mitigasi bencana hantaman asteroid dan komet dari langit, menuturkan bahwa stasiun pengamat CTBTO mendeteksi terjadinya 26 peristiwa jatuhnya asteroid ke Bumi dengan pelepasan energi minimal 1 kiloton TNT. Pada energi tersebut, asteroid yang jatuh memiliki diameter 2,5 meter sehingga tergolong asteroid kecil (pada kecepatan awal 20 km/detik dan dari ketinggian 45 derajat). Seluruh asteoid kecil itu mengemuka sebagai peristiwa airburst di dalam atmosfer Bumi. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa dalam setiap tahunnya, dua buah asteroid kecil dengan diameter minimal 2,5 meter memasuki atmosfer Bumi kita dan melepaskan energi minimal 1 kiloton TNT.

Gambar 5. Bongkahan terbesar meteorit Chelyabinsk, yakni meteorit yang ditinggalkan oleh peristiwa Chelyabinsk 15 Februari 2013, setelah diangkat dari dasar danau Cherbakul. Bongkahan bermassa hampir 600 kg ini merupakan bagian dari 4 hingga 6 ton meteorit yang diproduksi peristiwa tersebut, angka yang setara dengan hanya 0,03 hingga 0,05 % massa awal asteroid. Sumber: Popova, 2013.

Gambar 5. Bongkahan terbesar meteorit Chelyabinsk, yakni meteorit yang ditinggalkan oleh peristiwa Chelyabinsk 15 Februari 2013, setelah diangkat dari dasar danau Cherbakul. Bongkahan bermassa hampir 600 kg ini merupakan bagian dari 4 hingga 6 ton meteorit yang diproduksi peristiwa tersebut, angka yang setara dengan hanya 0,03 hingga 0,05 % massa awal asteroid. Sumber: Popova, 2013.

Dari 26 peristiwa tersebut, hanya 6 yang terjadi di atas daratan berpenduduk sehingga hanya enam itu saja yang dapat disaksikan manusia. Dan dari keenamnya, dua merupakan peristiwa airburst dengan pelepasan energi terbesar sepanjang sejarah CTBTO. Pelepasan energi terbesar pertama terjadi pada peristiwa Siberia atau peristiwa Chelyabinsk, yakni pada 15 Februari 2013 di atas wilayah Chelyabinsk (Rusia). Ia melepaskan energi 600 kiloton TNT dan menyebabkan aneka kerusakan ringan hingga berat pada kota-kota yang ada di bawahnya hingga melukai ribuan orang dengan angka kerugian hingga puluhan milyar rupiah. Sementara pelepasan energi terbesar kedua adalah peristiwa Bone pada 8 Oktober 2009 yang terjadi di atas wilayah Bone, Sulawesi Selatan (Indonesia) dengan pelepasan energi hingga 60 kiloton TNT. Tak ada kerusakan yang terjadi, namun seorang meninggal sebagai korban tak langsung akibat serangan jantung setelah terkejut mendengar ledakan tersebut.

Data CTBTO ini membikin gempar dunia astronomi. Betapa tidak, kekerapan jatuhnya asteroid kecil ternyata jauh lebih tinggi dibanding yang selama ini diduga. Sehingga secara umum asteroid ternyata lebih sering jatuh ke Bumi dibanding dengan apa yang telah kita pahami pada pra-2014. Di satu sisi kenyataan ini tentu menggelisahkan, mengingat betapa rentannya Bumi kita dalam berhadapan dengan ancaman dari langit. Namun di sisi yang lain, ini sekaligus memercikkan tantangan: sanggupkah umat manusia dengan keunggulan akal-budinya dibanding makhluk hidup lainnya mengatasi ancaman seperti ini? Terlebih dengan kian bertambahnya jumlah umat manusia, maka tingkat kerentanannya terhadap hantaman asteroid pun meningkat. Sehingga asteroid yang lebih kecil sekalipun kini mampu memberikan dampak signifikan, hal yang tak terbayangkan dalam kurun berabad-abad silam.

Referensi :

American Meteor Society. 2014. Alabama Fireball.

Schermier. 2013. Risk of Massive Asteroid Strike Underestimated, Meteor in Chelyabinsk Impact was Twice as Heavy as Initially Thought. Nature News, 6 November 2013.

B612 Foundation. 2013. List of Impacts from Impact Video.

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

Chelyabinsk Mars, Kala Asteroid 100 Ton Jatuh di Planet Merah

Jika bentuknya dianggap sebagai bola sempurna, bongkahan batu padat yang semula melayang-layang di antariksa dan kita kenal sebagai asteroid itu memiliki dimensi sekitar 400 cm. Dengan demikian ia sebanding dengan ukuran sebuah truk sedang yang kita kendarai sehari-hari di Bumi. Jika massa jenisnya 3 gram dalam setiap sentimeter kubiknya, maka massa asteroid itu adalah 100 ton. Semula bongkahan batu ini beredar mengelilingi Matahari sebagaimana halnya anggota tata surya kita lainnya. Namun sebagai asteroid, orbitnya cukup lonjong dan miring (terhadap ekliptika) dibanding planet-planet, sehingga relatif takstabil. Ia mudah diganggu oleh gravitasi planet-planet yang berada di dekat lintasannya. Sehingga perlahan namun pasti orbitnya mulai berubah sehingga ia menempuh lintasan yang berbeda dibanding sebelumnya.

Pada suatu masa, perubahan orbit itu memaksanya menempuh lintasan yang langsung berpotongan dengan orbit planet Mars. Dan pada saat yang sama baik si asteroid maupun sang planet itu sedang berada di titik potong orbit tersebut. Tanpa bisa ditolak lagi, bongkahan batu jumbo untuk ukuran kita ini pun melesat ke arah planet tetangga dekat Bumi itu dengan kecepatan lumayan tinggi, sekitar 7 km/detik alias 25.200 km/jam. Dengan begitu si asteroid yang kemudian menjadi meteoroid ini melesat secepat lebih dari 20 kali kecepatan suara. Lapisan-lapisan udara Mars yang tipis tak sanggup menahan meteoroid ini meskipun sudah berusaha habis-habisan menggerus dan menguapkannya.

Gambar 1. Kawah bergaris tengah 48,5 meter di Mars yang terbentuk akibat hantaman meteoroid antara 27 hingga 28 Maret 2012, diabadikan oleh instrumen HiRISE wahana MRO. Panduan arah, atas = utara, kanan = timur. Di sebelah selatan kawah ini nampak kawah yang lebih kecil namun terbentuk pada saat yang sama. Terlihat pula adanya pencaran material produk tumbukan ke arah utara-timur laut. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 1. Kawah bergaris tengah 48,5 meter di Mars yang terbentuk akibat hantaman meteoroid antara 27 hingga 28 Maret 2012, diabadikan oleh instrumen HiRISE wahana MRO. Panduan arah, atas = utara, kanan = timur. Di sebelah selatan kawah ini nampak kawah yang lebih kecil namun terbentuk pada saat yang sama. Terlihat pula adanya pencaran material produk tumbukan ke arah utara-timur laut. Sumber: NASA, 2014.

Hingga akhirnya meteoroid (yang kini telah menjadi meteor) pun terpecah-belah dan sangat terhambat kala masih di ketinggian udara Mars. Maka sebagian energi kinetiknya pun terlepas dalam tempo singkat, mengesankan sebagai ledakan di udara (airburst). Ini mirip yang terjadi di atas kawasan Chelyabinsk (Rusia) pada 15 Februari 2013 silam. Bedanya, energi ledakan di udara Mars ini lebih kecil. Begitupun masih tersisa beragam bongkahan, yang terbesar seukuran sekitar 150 cm. Dengan kecepatan tinggi bongkahan terbesar ini pun akhirnya jatuh mencium tanah berpasir di planet merah dengan kerasnya. Sebuah cekungan (kawah) berdiameter 48,5 meter segera terbentuk, diiringi dengan pelepasan energi lebih dari 140 GigaJoule atau setara kekuatan ledakan sebuah bom jumbo dengan kandungan bahan peledak tingkat tinggi trinitrotolena (TNT) sebesar lebih dari 30 ton. Sementara bongkahan terbesar melubangi tanah Mars, kekuatan ledakan di udara Mars menghempaskan gelombang kejut (shockwave) yang menghantam dan mengubah permukaan tanah Mars hingga radius 8 kilometer dari ground zero (proyeksi titik ledakan di daratan Mars).

Gambar 2. Lokasi kawah bergaris tengah 48,5 meter dalam peta global Mars, dilabeli dengan 27-Mar-12. Panduan arah, atas = utara, kanan = timur. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan citra Mars dari NASA, 2006.

Gambar 2. Lokasi kawah bergaris tengah 48,5 meter dalam peta global Mars, dilabeli dengan 27-Mar-12. Panduan arah, atas = utara, kanan = timur. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan citra Mars dari NASA, 2006.

Skenario film terbaru? Bukan. Ini kisah nyata. Asteroid tersebut memang benar-benar menjatuhi Mars pada 2 tahun silam, tepatnya antara tanggal 26 dan 27 Maret 2012. Ia jatuh di sisi selatan-barat daya dari kaki Gunung Olympus, gunung berapi raksasa yang puncaknya menjulang setinggi 24 kilometer dari garis dasar hingga menjadikannya gunung terjangkung di seantero tata surya. Namun peristiwa itu baru kita ketahui pada bulan Maret 2013 lalu melalui mata tajam instrumen MRO (Mars Reconaissance Orbiter), wahana penyelidik Mars milik NASA (AS) yang mulai bertugas semenjak Maret 2006 di planet merah itu.

Jejak ledakan di udara dan tumbukan asteroid tersebut pertama kali terlihat lewat citra instrumen MARCI (Mars Color Imager). MARCI merupakan instrumen yang dirancang guna mengidentifikasi cuaca Mars dan perubahannya dari hari ke hari. Ini adalah informasi yang krusial bagi operasi robot-robot penjelajah Mars yang masih aktif seperti Opportunity (Mars Exploration Rover-B) dan Curiosity (Mars Science Laboratory). Saat menganalisis citra MARCI, astronom Bruce Cantor yang juga salah satu pakar cuaca Mars menemukan bintik hitam dengan beberapa alur pencar yang berlokasi di dekat garis khatulistiwa Mars, di sisi selatan kawasan Nix Olympica yang menjadi tempat bersemayamnya gunung berapi raksasa Olympus. Bintik itu memiliki ciri-ciri yang sama dengan sejumlah titik di permukaan Mars yang baru-baru ini kejatuhan asteroid sehingga terbentuk kawah.

Gambar 3. Perbandingan citra MARCI wahana MRO per 27 dan 28 Maret 2012 yang mengungkap terbentuknya kawah 48,5 meter di sisi selatan Gunung Olympus disertai dengan kejadian ledakan di udara mirip peristiwa Chelyabinsk (Rusia) 15 Februari 2013 silam. Panduan arah, atas = utara, kanan = timur. Nampak bintik hitam dengan 3 alur pencaran tanah yang merentang hingga radius 8 km dari pusat bintik. Di pusat bintik inilah terdapat kawah 48,5 meter. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 3. Perbandingan citra MARCI wahana MRO per 27 dan 28 Maret 2012 yang mengungkap terbentuknya kawah 48,5 meter di sisi selatan Gunung Olympus disertai dengan kejadian ledakan di udara mirip peristiwa Chelyabinsk (Rusia) 15 Februari 2013 silam. Panduan arah, atas = utara, kanan = timur. Nampak bintik hitam dengan 3 alur pencaran tanah yang merentang hingga radius 8 km dari pusat bintik. Di pusat bintik inilah terdapat kawah 48,5 meter. Sumber: NASA, 2014.

Analisis terhadap arsip citra MARCI menunjukkan bintik itu telah ada lebih dari setahun terakhir, namun belum terbentuk pada 5 tahun lalu. Dengan menggunakan 40 citra yang berbeda, Bruce Cantor akhirnya berhasil melokalisir waktu terbentuknya bintik hitam itu, yakni antara tanggal 27 hingga 18 Maret 2012. Perbandingan dengan menggunakan citra-citra Mars yang juga diproduksi wahana MRO namun menggunakan instrumen lain, yakni CTX (Camera Context), pun menghasilkan kesimpulan serupa. Berbekal data ini maka mata tertajam wahana MRO, yakni instrumen HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) pun diarahkan untuk mengabadikannya. Dan terkuaklah fakta: di pusat bintik hitam itu terdapat dua kawah baru yang tak pernah ada sebelum 27 Maret 2012. Kawah yang terbesar berdiameter 48,5 meter. Ini sekaligus menjadi kawah kontemporer terbesar yang pernah dijumpai di Mars.

Bumi

Gambar 4. Perbandingan citra CTX antara sebelum dan sesudah 28 Maret 2012. Panduan arah, atas = utara, kanan = timur. Nampak kawah 48,5 meter (dalam kotak putih) dengan kawah lain yang lebih kecil tepat di sisi selatannya. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 4. Perbandingan citra CTX antara sebelum dan sesudah 28 Maret 2012. Panduan arah, atas = utara, kanan = timur. Nampak kawah 48,5 meter (dalam kotak putih) dengan kawah lain yang lebih kecil tepat di sisi selatannya. Sumber: NASA, 2014.

Meski tak pernah benar-benar menyaksikan secara langsung detik-detik jatuhnya meteoroid di Mars, karena memang tak dirancang untuk itu, namun wahana MRO telah menguak banyak jejak yang ditinggalkan peristiwa tersebut pada era kontemporer, lebih tepatnya semenjak 2006 hingga sekarang. Sepanjang masa itu MRO telah menemukan setidaknya 400 kawah tumbukan terbaru, atau rata-rata ditemukan 11 kawah baru dalam setiap 2 bulan operasi MRO.

Penemuan kawah-kawah Mars memiliki banyak manfaat. Salah satunya guna menguak rahasia di balik tanah Mars, misalnya ketebalan es abadi (permafrost). Juga untuk mengetahui seberapa sering Mars kejatuhan meteoroid. Informasi tersebut penting artinya saat kita berencana untuk mendarat sekaligus membangun koloni manusia di sana. Dengan atmosfer yang lebih tipis, meteoroid di Mars tidak mengalami hambatan sebesar meteoroid di Bumi sehingga potensi sampai di permukaan Mars jauh lebih besar. Maka potensi bahayanya terhadap manusia pun lebih tinggi ketimbang di Bumi.

Bagaimana jika asteroid seperti itu jatuh ke Bumi? Mari kita simulasikan. Kecepatan rata-rata tumbukan asteroid ke Bumi adalah lebih tinggi, yakni 20 km/detik (relatif terhadap Bumi) atau lebih dari 73.000 km/jam. Namun dengan lapisan udara lebih tebal dan lebih pekat, maka kala sebuah meteoroid dengan massa 100 ton mencoba menembus atmosfer Bumi kita, ia akan terpanaskan lebih hebat hingga tergerus dan teruapkan sedikit demi sedikit. Tekanan yang diberikan atmosfer pun kian besar seiring kian jauhnya meteoroid memasuki atmosfer. Di ketinggian 57 km dpl (dari paras air laut rata-rata), tekanan yang sangat besar mulai memecah-belah meter menjadi bongkahan dan kepingan beraneka ragam ukuran. Dan pada ketinggian sekitar 40 km dpl, terjadi ledakan di udara (airburst) yang melepaskan hampir seluruh energi kinetiknya yang sebesar 5 kiloton TNT alias setara seperempat kekuatan bom nuklir yang diledakkan di atas kota Hiroshima pada akhir Perang Dunia 2.

Pasca ledakan di udara itu, massa meteor yang masih tersisa pada umumnya tinggal 1 % dari massa awal, atau setara 1 ton. Namun itu tidak berupa bongkahan utuh, melainkan terdistribusi dalam ribuan hingga puluhan ribu keping dengan perilaku yang sepenuhnya dikendalikan oleh gravitasi Bumi. Sehingga kala mereka berjatuhan mengguyur permukaan Bumi di titik targetnya, potensi kerusakan yang ditimbulkannya telah jauh lebih kecil.

Referensi :

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.

Webster & Brown. 2014. NASA Mars Weathercam Helps Find Big New Crater. NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California.

Melosh & Beyer. 2002. Crater Calculator. Lunar Planetary Laboratory, University of Arizona.

Meteor (Camelopardalids) Akan Menubruk Bulan

Pada Sabtu 24 Mei 2014 besok, sebuah hujan meteor yang tak biasa akan mencapai puncaknya dalam menyapa kita semua di Bumi. Inilah hujan meteor Camelopardalids, yang berkemungkinan mengguyurkan meteor sebanyak antara 100 hingga 400 buah per jamnya. Dengan telah berlalunya Bulan fase purnama, sejatinya langit malam berada dalam kondisi ideal untuk menyaksikan fenomena langka ini, tentu saja sepanjang cuaca cerah dan kita jauh dari pusat-pusat polusi cahaya seperti perkotaan.

Namun kita di Indonesia terpaksa harus gigit jari, karena puncak dan sebagian besar durasi hujan meteor Camelopardalids ini terjadi pada saat siang dan sore hari waktu Indonesia. Hujan meteor ini boleh dikata hanya bisa dinikmati secara penuh oleh mereka yang tinggal atau sedang bertempat di kawasan Amerika bagian utara. Lokasi yang sempurna adalah di sebagian Amerika Serikat dan sebagian Canada.

Gambar 1. Lokasi terbaik untuk menyaksikan hujan meteor Camelopardalids, dengan asumsi puncaknya pada pukul 14:30 WIB. Garis nautical merupakan garis yang menghubungkan titik-titik di permukaan Bumi yang mengalami tinggi Matahari minus 12 derajat (nautical twilight). Sementara garis 35 adalah garis yang menghubungkan titik-titik di permukaan Bumi yang mengalami tinggi radian hujan meteor Camelopardalids sebesar 35 derajat dari horizon utara. Sumber: IMCEE, 2014.

Gambar 1. Lokasi terbaik untuk menyaksikan hujan meteor Camelopardalids, dengan asumsi puncaknya pada pukul 14:30 WIB. Garis nautical merupakan garis yang menghubungkan titik-titik di permukaan Bumi yang mengalami tinggi Matahari minus 12 derajat (nautical twilight). Sementara garis 35 adalah garis yang menghubungkan titik-titik di permukaan Bumi yang mengalami tinggi radian hujan meteor Camelopardalids sebesar 35 derajat dari horizon utara. Sumber: IMCEE, 2014.

Bulan

Selain berpotongan dengan orbit Bumi, meteoroid-meteoroid yang merupakan remah-remah komet 209 P/LINEAR itu juga akan menghampiri benda langit anggota tata surya yang juga menjadi pengiring setia Bumi, yakni Bulan. Dan berbeda dengan di Bumi, meteoroid-meteoroid yang berwujud butir-butir debu dan pasir dan melesat secepat 19 km/detik atau 68.400 km/jam itu akan tiba di permukaan Bulan tanpa hambatan sama sekali. Hal ini disebabkan oleh sangat jarangnya molekul-molekul udara di Bulan, sehingga praktis Bulan tidak memiliki atmosfer. Maka tanpa sempat berubah menjadi meteor, maka meteoroid-meteoroid tersebut akan langsung membentur Bulan dengan kecepatan tetap setinggi 68.400 km/jam. Yang menyenangkan, saat benturan itu terjadi kita bisa menyaksikannya dari Bumi, jika berada di tempat dan waktu yang tepat.

Dalam prakiraan astronom Jeremie Vaubaillon (Perancis), tumbukan meteoroid-meteoroid Camelopardalids dengan Bulan akan mencapai puncaknya pada Sabtu 24 Mei 2014 sekitar pukul 08:30 hingga 12:30 WIB. Selang waktu ini memang mendahului puncak hujan meteor Camelopardalids di Bumi. Dan sedikit berbeda dengan meteoroid Camelopardalids yang memasuki atmosfer Bumi, meteoroid Camelopardalids yang berjatuhan di Bulan merupakan remah-remah komet yang terserak dari pergerakan komet 209 P/LINEAR dalam orbnitnya semenjak tahun 1703 hingga 1919. Dalam prakiraan William Cooke, astrofisikawan NASA Meteoroid Environment Office, pada saat puncak hujan meteoroid Camelopardalids di Bulan, hantaman meteoroid-meteoroid Camelopardalids di Bulan dapat disaksikan oleh mereka yang tinggal di Eropa dan Amerika Serikat dengan lokasi ideal observasi di pantai timur Amerika Serikat.

Gambar 2. Salah satu contoh rekaman kilatan cahaya yang diproduksi sebuah meteoroid saat menghantam permukaan Bulan dan terpantau dari Bumi (dalam kotak). Sumber: NASA, 2014.

Gambar 2. Salah satu contoh rekaman kilatan cahaya yang diproduksi sebuah meteoroid saat menghantam permukaan Bulan dan terpantau dari Bumi (dalam kotak). Sumber: NASA, 2014.

Namun jangan berharap bahwa saat meteoroid-meteoroid itu menghantam Bulan, kita akan disuguhi dengan kilatan demi kilatan cahaya yang langsung bisa disaksikan secara kasat mata tanpa alat bantu apapun. Butuh teleskop dengan lensa/cermin obyektif berdiameter minimal 100 mm (10 cm) dan memiliki perbesaran di antara 40 hingga 100 kali guna mengamatinya. Sebab saat meteoroid-meteoroid tersebut membentur permukaan Bulan sebagai meteorit, kilatan-kilatan cahaya yang terbentuk akan cukup redup dengan perkiraan magnitudo semu sekitar +8 hingga +9.

Dengan kilatan cahaya produk hantaman meteorit yang seredup itu, maka bagian permukaan Bulan yang ideal untuk dijadikan target observasi hanyalah wajah Bulan yang tak tersinari cahaya Matahari namun tetap berada dalam arah pandang kita di Bumi. Cukup menarik bahwa pada 24 Mei 2014 itu Bulan sedang berada dalam fase Bulan sabit tua sehingga ada bagian wajahnya yang gelap dan memungkinkan untuk observasi kilatan cahaya produk hunjaman Camelopardalids di permukaannya.

Gambar 3. Simulasi software Starry Night Backyard v3.0 tentang wajah Bulan yang terlihat dari Bumi, khususnya dari kawasan khatulistiwa, pada Sabtu 24 Mei 2014. Titik-titik putih menunjukkan area dimana meteoroid-meteoroid Camelopardalids bakal menghantam Bulan. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari NASA.

Gambar 3. Simulasi software Starry Night Backyard v3.0 tentang wajah Bulan yang terlihat dari Bumi, khususnya dari kawasan khatulistiwa, pada Sabtu 24 Mei 2014. Titik-titik putih menunjukkan area dimana meteoroid-meteoroid Camelopardalids bakal menghantam Bulan. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari NASA.

Hujan meteor di Bulan dan bisa diamati dari Bumi bukanlah peristiwa yang aneh, meski tergolong langka. Fenomena sejenis tercatat telah mulai diamati sejak tahun 1999 kala satelit alami Bumi itu diguyur hujan meteor Leonids berintensitas sangat
tinggi dan pada saat yang sama Bumi sedang gegap gempita menyaksikan badai meteor Leonids. Tumbukan meteoroid Camelopardalids tak membawa dampak signifikan di permukaan Bulan. Sebab dengan metetoroid seukuran butiran debu hingga pasir, praktis hanya cekungan (lubang) sangat kecil yang akan terbentuk di tanah Bulan yang dihantamnya. Jika meteoroidnya seukuran kerikil, maka barulah lubang yang dibentuknya relatif besar untuk ukuran manusia. Sebagai contoh, jika meteoroidnya berdiameter 1 cm dan massa jenisnya setara dnegan air murni, maka lubang yang dibentuknya pada tanah berpasir Bulan akan berdiameter 80 cm. sementara bila meteoroidnya 3 cm maka lubangnya bakal bergaris tengah 200 cm.

Referensi :

AstroBob. 2014. Camelopardalid meteor shower targets the moon too – watch for impact flashes.

 

Camelopardalids Itu Hujan Meteor yang Tak Biasa

Sabtu, 24 Mei 2014. Inilah saat langit seakan runtuh dengan titik-titik cahaya yang mengesankan sebagai bintang-bintang berjatuhan ke bawah menuju ke Bumi. Namun jangan buru-buru cemas. Tak ada langit runtuh yang sesungguhnya pada saat itu. Adapun yang kelihatan laksana bintang-bintang berjatuhan sesungguhnya adalah meteor. Meteor-meteor itu berasal dari remah-remah sebuah komet redup, meski inti kometnya relatif cukup besar di antara sesamanya. Komet tersebut baru ditemukan umat manusia dalam kurun satu dasawarsa terakhir, namun diduga telah melanglang buana dalam lingkungan tata surya di antara orbit Bumi hingga Jupiter sepanjang ratusan hingga ribuan tahun terakhir. Remah-remah komet itu bakal memasuki atmosfer Bumi di antara pukul 13:00 hingga 15:00 WIB. Kita yang beruntung akan menyaksikan ratusan buah meteor melejit di langit malam dalam setiap jamnya. Bahkan ada potensi angkanya melonjak dramatis hingga mencapai ribuan meteor per jamnya.

Gambar 1. Sebuah hujan meteor berintensitas tinggi yang sedang terjadi, dalam hal ini Leonids di tahun 1998, seperti diamati dari Bratislava (Slowakia). Selempang galaksi Bima Sakti nampak terlihat jelas di latar belakang. Pemandangan semacam ini bakal terlihat kala hujan meteor Camelopardalids mencapai puncaknya 24 Mei 2014 besok. Sumber: NASA, 1998.

Gambar 1. Sebuah hujan meteor berintensitas tinggi yang sedang terjadi, dalam hal ini Leonids di tahun 1998, seperti diamati dari Bratislava (Slowakia). Selempang galaksi Bima Sakti nampak terlihat jelas di latar belakang. Pemandangan semacam ini bakal terlihat kala hujan meteor Camelopardalids mencapai puncaknya 24 Mei 2014 besok. Sumber: NASA, 1998.

Itulah hujan meteor Camelopardalids. Ia mendapatkan namanya yang megah karena titik sumbernya (radian), yakni titik koordinat dimana seluruh meteor tersebut seakan-akan berasal, terletak dalam konstelasi bintang Camelopardalis (Jerapah). Sebagian kita mungkin jarang mendengar nama rasi bintang yang tergolong besar namun beranggotakan bintang-bintang redup ini. Camelopardalis mengambil posisi di belahan langit bagian utara, berbatasan dengan dua rasi lainnya yang jauh lebih populer yakni Biduk atau Beruang besar (Ursa Mayor) dan Perseus. Sebagai tetangga dekat rasi Ursa Mayor, maka rasi Camelopardalis selalu berada di dekat horizon utara bila disaksikan dari Indonesia.

Hujan meteor Camelopardalids merupakan hujan meteor yang tak biasa. Sebelum tahun 2014 ini ia belum pernah terjadi. Dan selepas 2014 pun ia juga (mungkin) takkan terulang lagi secara periodik. Sehingga berbeda dengan sejumlah hujan meteor periodik yang rutin menyambangi langit malam kita pada waktu-waktu tertentu, misalnya hujan meteor eta Aquarids, maka Camelopardalids tak demikian. Ia hanya akan muncul di tahun ini saja.

Gambar 2. Komet 209 P/LINEAR, sang induk hujan meteor Camelopardalids, diabadikan pada 17 Mei 2014 oleh Gianluca Masi. Saat itu komet cukup redup, hanya seterang Pluto, sehingga harus dilakukan pencitraan/pemotretan dengan eksposur 180 detik sebanyak 5 kali yang kemudian digabungkan menjadi satu melalui teknik stacking. Sumber: Virtual Telescope Project, 2014.

Gambar 2. Komet 209 P/LINEAR, sang induk hujan meteor Camelopardalids, diabadikan pada 17 Mei 2014 oleh Gianluca Masi. Saat itu komet cukup redup, hanya seterang Pluto, sehingga harus dilakukan pencitraan/pemotretan dengan eksposur 180 detik sebanyak 5 kali yang kemudian digabungkan menjadi satu melalui teknik stacking. Sumber: Virtual Telescope Project, 2014.

Namun meski tak biasa, hujan meteor Camelopardalids langsung melejitkan sensasi. Sebab intensitasnya, yakni jumlah meteor per jam yang berkemungkinan teramati, tergolong cukup besar yakni diprediksikan antara 100 meteor/jam hingga 400 meteor/jam. Angka ini melebihi apa yang bisa dicapai trio hujan meteor periodik terbesar, yakni Quadrantids (120 meteor/jam), Lyrids (100 meteor/jam) dan Geminids (120 meteor/jam). Bahkan ada peluang, meski kecil, kalau intensitas hujan meteor Camelopardalids ini akan melampaui 1.000 meteor/jam. Jika itu terjadi, hujan meteor ini pun bakal menyandang status baru sebagai badai meteor.

Komet

Bagaimana hujan meteor Camelopardalids bisa terjadi?

Seperti halnya seluruh hujan meteor periodik yang telah dikenal, meteoroid Camelopardalids pun berasal dari remah-remah komet dalam bentuk debu dan pasir. Mereka dilejitkan dari komet 209 P/LINEAR, yakni komet berperiode pendek yang baru kita kenal dalam satu dasawarsa terakhir. Ia pertama kali terlihat pada 3 Februari 2004 silam oleh sistem LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research), yakni salah satu sistem penyigi langit paling ambisius yang bertujuan memburu dan menemukan komet dan asteroid baru yang tak pernah dikenal sebelumnya serta mengevaluasi potensi ancamannya terhadap Bumi kita.

Pada awalnya sistem LINEAR, yang bersenjatakan teleskop pemantul dengan cermin obyektif bergaris tengah 100 cm, mendeteksi komet ini sebagai benda langit mirip asteroid yang dikodekan sebagai 2004 CB. Namun berselang sebulan kemudian, observasi astronom Robert McNaught (Australia) per 30 Maret 2004 memperlihatkan benda langit ini ternyata memiliki ekor, yang memastikan statusnya sebagai komet yang kemudian disebut sebagai komet 209 P/LINEAR.

Gambar 3. Kiri: lintasan komet 209 P/LINEAR pada tahun 1903, dengan remah-remah komet terserak sepanjang lintasannya, dalam bentuk lonjong. Lingkaran kecil merupakan orbit Bumi, sementara lingkaran lebih besar adalah orbit Jupiter. Kanan : lokasi mayoritas meteoroid produk lintasan komet 209 P/LINEAR sejak tahun 1803 hingga 1924. Garis merah menunjukkan orbit Bumi dan titik-titik merah dengan tanggal tertentu menunjukkan kapan Bumi menempati posisi titik tersebut. Nampak bahwa di antara 24 Mei 2014 pukul 00:00 UTC (GMT) hingga 25 Mei 2014 pukul 00:00 UT, Bumi melintas di populasi terpadat meteoroid tersebut. Sumber: IMCEE, 2014.

Gambar 3. Kiri: lintasan komet 209 P/LINEAR pada tahun 1903, dengan remah-remah komet terserak sepanjang lintasannya, dalam bentuk lonjong. Lingkaran kecil merupakan orbit Bumi, sementara lingkaran lebih besar adalah orbit Jupiter. Kanan : lokasi mayoritas meteoroid produk lintasan komet 209 P/LINEAR sejak tahun 1803 hingga 1924. Garis merah menunjukkan orbit Bumi dan titik-titik merah dengan tanggal tertentu menunjukkan kapan Bumi menempati posisi titik tersebut. Nampak bahwa di antara 24 Mei 2014 pukul 00:00 UTC (GMT) hingga 25 Mei 2014 pukul 00:00 UT, Bumi melintas di populasi terpadat meteoroid tersebut. Sumber: IMCEE, 2014.

Observasi demi observasi dari berbagai penjuru Bumi pada akhirnya memastikan bahwa benda langit tersebut adalah komet dan tergolong komet berperiode pendek. ia beredar mengelilingi Matahari dalam sebentuk orbit lonjong dengan perihelion 0,97 SA (satuan astronomi) dan aphelion 4,95 SA yang ditempuhnya sekali dalam tiap 5,09 tahun. Dengan kata lain, orbit komet ini merentang di antara orbit Bumi hingga ke dekat orbit Jupiter. Karena aphelionnya berdekatan dengan orbit Jupiter, maka konsekuensinya komet ini mengalami gangguan gravitasi dari planet raksasa gas tersebut secara periodik. Akibatnya orbit yang ditempuh komet ini sejatinya selalu berubah-ubah secara gradual. Sehingga orbit yang dilaluinya (misalnya) pada tahun ini adalah sedikit berbeda dibanding lintasannya pada 5 tahun silam, juga sedikit berbeda lagi dibanding lintasan 10 tahun silam. Orbit yang takstabil adalah fenomena yang umum bagi anggota tata surya berukuran mini seperti halnya komet maupun asteroid.

Komet 209 P/LINEAR ini memiliki inti komet yang tergolong besar dibanding sesama komet lainnya. Observasi astronom Carl Hergenrother (AS) dengan memanfaatkan teleskop radio Arecibo, yang adalah teleskop radio dengan piringan terbesar di dunia hingga saat ini (garis tengah piringan 304 meter), memperlihatkan inti komet 209 P/LINEAR bergaris tengah antara 1,9 km hingga 4 km dengan permukaan yang nyaris sama gelapnya dengan aspal ataupun batubara. Ia berotasi dengan periode rotasi 22 jam, yang tergolong lambat ukuran komet. Namun belum diketahui seberapa luas permukaan aktifnya, yakni bagian permukaan inti komet yang menyemburkan gas-gas volatil (mudah menguap) disertai debu dan pasir.

Dengan konfigurasi orbitnya, maka pada 6 Mei 2014 kemarin komet ini telah berada di titik perihelionnya dan kini mulai bergerak menjauhi Matahari kembali. Dan pada Kamis 29 Mei 2014 kelak, komet 209 P/LINEAR akan berada pada jarak terdekatnya dengan Bumi yakni sejauh 8,29 juta kilometer dari permukaan planet biru ini. Untuk ukuran astronomi, jarak tersebut terhitung sangat dekat. Dalam khasanah komet, jarak perlintasan itu menjadikan komet 209 P/LINEAR mencetak rekor sebagai komet terdekat kesembilan dari Bumi. Namun untuk ukuran manusia, komet tersebut akan melintas sangat jauh dari Bumi kita yakni 21,6 kali lipat lebih jauh ketimbang Bulan. Namun tak ada yang perlu dikhawatirkan karena potensi komet ini untuk bertubrukan dengan Bumi adalah nol.

Prospek

Gambar 4. Langit malam bagian utara pada saat puncak hujan meteor Camelopardalids, disimulasikan dari kawasan subtropis utara. Sumber: Sky & Telescope, 2014.

Gambar 4. Langit malam bagian utara pada saat puncak hujan meteor Camelopardalids, disimulasikan dari kawasan subtropis utara. Sumber: Sky & Telescope, 2014.

Kala berada pada jarak terdekatnya dengan Bumi, komet 209 P/LINEAR ini tetap akan terlihat sebagai benda langit yang cukup redup. Magnitudonya diperkirakan hanya sebesar +11 saja sehingga dibutuhkan teleskop dengan diameter lensa/cermin obyektif minimal 100 mm (10 cm). Di sisi lain, sangat dekatnya jarak perlintasan komet 209 P/LINEAR ini dengan Bumi beserta terjadinya perubahan orbitnya secara gradual dari waktu ke mengundang pertanyaan tentang bagaimana dengan ‘nasib’ remah-remah yang ditinggalkan di sepanjang lintasannya?

Pertanyaan tersebut dielaborasi lebih lanjut oleh astronom Esko Lyytinen (Finlandia) beserta Peter Jenniskens (AS). Dan 8 tahun silam mereka berdua memaparkan bahwa pada 24 Mei 2014 terjadi fenomena istimewa terkait dengan remah-remah komet 209 P/LINEAR. Pada tanggal itu, mayoritas remah komet yang ada pada lintasan yang ditinggalkan komet 209 P/LINEAR sejak tahun 1803 hingga 1924 akan berpotongan dengan orbit Bumi. Hal ini akan menghasilkan hujan meteor yang tak biasa, dengan intensitas yang besar. Analisis lain oleh astronom Maslov (2013), Vaubaillon (2012) dan Paul Wiegert (2013) secara terpisah juga menyimpulkan hal senada. Radian hujan meteor ini diprediksikan terletak pada koordinat deklinasi 79 derajat dan right ascension 124 derajat (atau 8 jam 16 menit) yang terletak di dalam rasi Camelopardalis berdekatan dengan perbatasan rasi Lynx dan Ursa Mayor.

Gambar 5. Prediksi Fluxtimator untuk hujan meteor Camelopardalids dari kota San Fransisco (AS), baik pada lingkungan tengah kota, pinggiran, pedesaan maupun puncak pegunungan. Kurva biru menunjukkan intensitas meteor yang berkemungkinan teramati. Lingkungan berpolusi cahaya mempengaruhi prediksi intensitas meteor yang mungkin teramati per jamnya. Namun secara umum hujan meteor Camelopardalids dapat disaksikan dari kawasan kota ini. Sumber: Fluxtimator, 2014.

Gambar 5. Prediksi Fluxtimator untuk hujan meteor Camelopardalids dari kota San Fransisco (AS), baik pada lingkungan tengah kota, pinggiran, pedesaan maupun puncak pegunungan. Kurva biru menunjukkan intensitas meteor yang berkemungkinan teramati. Lingkungan berpolusi cahaya mempengaruhi prediksi intensitas meteor yang mungkin teramati per jamnya. Namun secara umum hujan meteor Camelopardalids dapat disaksikan dari kawasan kota ini. Sumber: Fluxtimator, 2014.

Seiring belum diketahuinya kuantitas produksi debu komet 209 P/LINEAR dan tak teramatinya komet ini sebelum 2004, maka seberapa besar intensitas hujan meteor Camelopardalids sulit diketahui. Sejauh ini hanya bisa dikatakan bahwa
hujan meteor ini akan berintensitas antara 100 meteor/jam hingga 400 meteor/jam. Namun intensitas yang lebih besar lagi pun tetap berpeluang terjadi. Juga intensitas meteor yang lebih kecil dari 100 meteor/jam tetap berpeluang. Demikian halnya durasinya. Menurut Jenniskens dan Lyytinen, hujan meteor Camelopardalids akan berlangsung dalam waktu setidaknya 2 jam penuh. Namun dengan tak diketahuinya kuantitas produksi debu komet ini, maka bisa saja durasinya jauh lebih singkat (jika ternyata produksi debunya kecil) atau bahkan mungkin mencapai 15 jam (jika produksi debunya besar) seperti pendapat Paul Wiegert. Yang jelas semua sepakat bahwa puncak hujan meteor ini akan terjadi di sekitar pukul 14:00 WIB.

Indonesia

Sebuah hujan meteor bisa disaksikan dengan leluasa kala malam telah datang, dengan ketinggian Matahari minimal 12 derajat di bawah horizon sehingga langit telah betul-betul gelap tanpa terganggu oleh fajar/senja kelautan (nautical twilight). Hujan meteor juga lebih mudah disaksikan jika malam tak terganggu cahaya Bulan yang benderang di kala Bulan berada di sekitar fase purnamanya. Potensi terlihatnya sebuah peristiwa hujan meteor juga lebih besar jika radiannya berkedudukan cukup tinggi di langit.

Pada saat hujan meteor Camelopardalids terjadi, Bulan sudah jauh melewati fase purnamanya dan kini sedang menyandang status Bulan tua menuju ke konjungsi Bulan-Matahari yang baru berikutnya. Sehingga gangguan akibat cahaya Bulan di sekitar fase purnamanya dapat ditepis. Namun bila faktor fajar/senja kelautan dan ketinggian radian yang besar diperhitungkan, maka sejatinya hanya kawasan Amerika bagian utara saja yang berpotensi besar menyaksikan hujan meteor ini. Sementara bagian dunia lainnya tidak seberuntung itu.

Gambar 6. Prediksi Fluxtimator untuk hujan meteor Camelopardalids dari Indonesia, dalam hal ini dari Kebumen (Jawa Tengah) yang mewakili daerah lintang selatan dan Banda Aceh (Aceh) mewakili daerah lintang utara, untuk lingkungan pedesaan. Kurva biru menunjukkan intensitas meteor yang berkemungkinan teramati. Nampak di daerah lintang selatan tak memperlihatkan adanya meteor Camelopardalids, sementara di daerah lintang utara ada meski sedikit. Sumber: Fluxtimator, 2014.

Gambar 6. Prediksi Fluxtimator untuk hujan meteor Camelopardalids dari Indonesia, dalam hal ini dari Kebumen (Jawa Tengah) yang mewakili daerah lintang selatan dan Banda Aceh (Aceh) mewakili daerah lintang utara, untuk lingkungan pedesaan. Kurva biru menunjukkan intensitas meteor yang berkemungkinan teramati. Nampak di daerah lintang selatan tak memperlihatkan adanya meteor Camelopardalids, sementara di daerah lintang utara ada meski sedikit. Sumber: Fluxtimator, 2014.

Bagaimana dengan Indonesia? Sayangnya, kali ini kita tak beruntung. Saat hujan meteor Camelopardalids mencapai puncaknya, Indonesia masih mengalami situasi siang hari sehingga nyaris tak mungkin untuk melakukan pengamatan, terkecuali menggunakan radar khusus ataupun menantikan adanya meteor-terang (fireball) yang lebih benderang ketimbang Venus. Situasi diperparah oleh fakta bahwa radian Camelopardalids berketinggian cukup rendah di langit utara dan sudah terbenam sekitar sejam setelah terbenamnya Matahari. Sebuah hujan meteor memang masih bisa terlihat kala radiannya sudah terbenam, namun intensitasnya melorot drastis. Sehingga kala Amerika bagian utara berpesta-pora dengan hujan meteor Camelopardalids, mayoritas kita di Indonesia terpaksa harus gigit jari. Terkecuali di bagian Indonesia yang berada di daerah lintang utara, misalnya ujung utara pulau Sumatra. Di sini hujan meteor Camelopardalids berkemungkinan teramati, meski intensitasnya lebih kecil.

Jenniskens dan partnernya astronom Dave Nugent telah membangun aplikasi berbasis Java untuk memprediksi berapa intensitas sebuah hujan meteor yang bisa disaksikan dari titik manapun di permukaan Bumi dengan berbagai variasi polusi cahaya langit malam, mulai dari kawasan tengah kota (dengan polusi cahaya terparah), suburban/pinggiran kota, pedesaan hingga ke pegunungan (dengan polusi cahaya terminimal). Aplikasi tersebut dinamakan Fluxtimator. Kala Fluxtimator diterapkan dalam kasus hujan meteor Camelopardalids, nyatalah bahwa di Indonesia dalam selang waktu antara pukul 21:00 hingga pukul 07:00 keesokan paginya, tak ada satupun lokasi yang berkesempatan menikmati hujan meteor Camelopardalids. Di Asia Tenggara, hanya kawasan seperti Bangkok (Thailand) dan sekitarnya yang berkesempatan menikmati hujan meteor ini pada rentang waktu tersebut, itupun dengan intensitas sangat kecil. Secara umum Fluxtimator memprediksikan kawasan Asia pada umumnya kurang begitu beruntung dalam mengamati hujan meteor Camelopardalids ini. Hal ini sangat berbeda jika dibandingkan dengan Amerika Utara, misalnya di kota San Fransisco (AS) dan sekitarnya.

Gambar 7. Sebuah meteor Camelopardalids, terekam pada 13 Juni 2012 dari Amerika Utara. Dalam puncak hujan meteor Camelopardalids 2014 ini, meteor sejenis dan yang lebih terang akan lebih banyak terlihat. Sumber: Jenniskens, 2014.

Gambar 7. Sebuah meteor Camelopardalids, terekam pada 13 Juni 2012 dari Amerika Utara. Dalam puncak hujan meteor Camelopardalids 2014 ini, meteor sejenis dan yang lebih terang akan lebih banyak terlihat. Sumber: Jenniskens, 2014.

Namun jangan khawatir! Masih terbuka kemungkinan untuk mengamati hujan meteor Camelopardalids dari Indonesia, meski kecil. Salah satunya dengan mengandalkan adanya kemungkinan meteor-terang (fireball) dalam hujan meteor ini. Laporan-laporan memperlihatkan bahwa hingga 2 minggu menjelang puncak hujan meteor Camelopardalids, telah terdeteksi sejumlah meteor-terang yang berasal dari radian ini dan dipastikan merupakan bagian dari hujan meteor Camelopardalids. Beberapa meteor-terangnya bahkan cukup terang, melebihi benderangnya Venus, sehingga berkemungkinan terlihat di siang hari. Inilah salah satu kesempatan untuk menyaksikan hujan meteor yang tak biasa tersebut.

Referensi:

Beatty. 2014. Ready for May’s Surprise Meteor Shower? Sky & Telescope Online.

Phillips. 2014. A New Meteor Shower in May? NASA Science News, 6 Mei 2014.

Maslov. 2014. 209P-ids, 2014, Prediction of Activity.

IMCEE. 2014. The Next Big Meteor Shower.