Repihan Sejarah Sudut Nusantara berlatar Gerhana Sang Surya (1): Panjer

Sekeping daerah di Lembah Luk Ulo, di antara Sungai Luk Ulo dan Sungai Kedungbener yang menjadi anak sungai utamanya, di sisi selatan tanah Jawa bagian tengah. Saat itu Rabu 7 April 1502 TU (Tarikh Umum) yang bertepatan dengan 29 Ramadhan 907 H. Penghujung bulan suci. Masyarakat Muslim setempat sedang bersiap-siap merayakan Idul Fitri di bawah natural leader Sayyid Abdul Kahfi al-Hasani yang kelak populer dengan nama Syekh Abdul Kahfi Awwal. Kala waktu telah beranjak memasuki saat Dhuhur, mendadak di langit terjadi peristiwa yang sangat langka dan mengesankan. Selama hampir tiga jam kemudian terjadi Bagowong (Pagowong) atau Coblong, istilah Jawa Kuna untuk Gerhana Matahari Total. Peristiwa langit langka itu nampaknya demikian mempesona dan menginspirasi, hingga diabadikan menjadi nama lokasi.

Gambar 1. Rekonstruksi wilayah Gerhana Matahari Total 7 April 1502 di pulau Jawa dan sekitarnya. Angka-angka menunjukkan jam-jam terjadinya puncak gerhana dalam WIB. Nampak lokasi Panjer (kini Kebumen) berada di sumbu Zona Total gerhana ini. Peristiwa langit tersebut mungkin menginspirasi pemberian nama Panjer. Sumber: Sudibyo, 2019.

Terakhir kalinya Gerhana Matahari Total terjadi bagi daerah di antara Sungai Luk Ulo dan Sungai Kedungbener adalah hampir enam abad sebelumnya. Tepatnya pada 24 Februari 928 TU, kala tanah itu masih dalam naungan Kerajaan Medang yang sedang menjalani masa-masa turbulensi seiring kudeta silih berganti. Manakala Gerhana Matahari Total 7 April 1502 TU terjadi, tanah Jawa pun sedang menjalani metamorfosa dramatis. Di ujung timur Kerajaan Majapahit yang sudah tua masih bertahta namun kian berkeping-keping saja seakan sedang dipercepat menuju masa paripurnanya. Sedangkan di bagian tengah tanah Jawa kekuasaan bercorak lain mulai menanjak. Yakni Kesultanan Demak di bawah pimpinan Raden Patah yang menyandang gelar Sultan Alam Akbar al-Fattah.

Sayyid Abdul Kahfi al-Hasani memegang peranan penting dalam Kesultanan Demak. Datang sebagai pendakwah dari tanah Hadhramaut, beliau memiliki hubungan sangat erat dengan Sunan Ampel dan Sunan Kudus, dua dari Wali Sanga yang menjadi tulang punggung Kesultanan Demak. Pada tepian Sungai Kedungbener, Sayyid Abdul Kahfi al-Hasani babat alas membuka lahan yang disebut tsumma dha’u yang beraroma harum. Disinilah salah satu pondok pesantren tertua di Indonesia masakini, bahkan di Asia Tenggara, berdiri. Pesantren Somalangu secara resmi berdiri pada 25 Sya’ban 879 H (4 Januari 1475 TU) ditandai dengan sebuah prasasti berbahan batu zamrud yang kini masih ada dalam lingkungan pondok pesantren tersebut.

Manjer

Di penghujung suatu bulan Ramadhan, lebih dari seperempat abad setelah Pesantren Somalangu berdiri, peristiwa Gerhana Matahari Total yang mengesankan terjadi di langit setempat. Perhitungan astronomi modern yang termaktub dalam Five Millenium Canon of Solar Eclipses karya Fred Espenak (astronom NASA, Amerika Serikat) menunjukkan gerhana dimulai pada pukul 11:39 WIB. Mulai saat itu langit siang secara berangsur-angsur meredup dan menggelap selagi Matahari secara perlahan-lahan nampak ‘robek.’ Mulai pukul 13:04 WIB langit menjadi betul-betul gelap dimana Matahari berubah menjadi bundaran hitam bermahkota putih lembut. Bintang-bintang pun bertaburan menghiasi langit yang sesungguhnya masih siang bolong. Hal ini berlangsung selama hampir 5 menit kemudian. Setelah itu langit secara berangsur-angsur mulai bertambah terang dan Matahari pun kembali ke bentuk bundarnya sebagai penanda akhir gerhana pada pukul 14:31 WIB.

Perhitungan sederhana guna memprakirakan terjadinya Gerhana Matahari sudah dikenal sejak masa Yunani Kuno lewat Claudius Ptolomeus (100-170 TU) seperti termaktub dalam Almagest. Al-Battani (wafat 929 TU) memperbaikinya sehingga memungkinkan pengembangan prediksi Gerhana Matahari Cincin. Meski demikian belum ada bukti karya-karya ini telah masuk dan dipelajari di tanah Jawa terutama pada era transisi Kerajaan Majapahit – Kesultanan Demak. Sehingga dapat diperkirakan tak ada penduduk yang tinggal di antara Sungai Luk Ulo dan Sungai Kedungbener yang telah memprakirakan kejadian Gerhana Matahari sebelumnya.

Akan tetapi begitu gerhana mulai terjadi dan langit mulai menggelap, orang-orang pun riuh menabuh lesung mengikuti tradisi Jawa akan mitos Batara Kala menelan sang surya. Gerhana Matahari Total yang terjadi pada tengah siang bolong, saat Matahari sedang berkulminasi atas (istiwa’) yang menadai awal waktu Dhuhur, di penghujung bulan suci bagi Umat Islam, nampaknya memberikan kesan sangat mendalam bagi orang-orang yang tinggal di antara Sungai Luk Ulo hingga Sungai Kedungbener. Peristiwa luar biasa itu mungkin menginspirasi pemberian nama sebuah daerah di dekat Pesantren Somalangu sebagai Panjer.

Dalam Bahasa Jawa, kata Panjer memiliki kedudukan dan makna yang sama dengan kata Manjer. Berdasarkan riset pak Widya Sawitar, astronom senior di POJ (Planetarium dan Observatorium Jakarta), Orang Jawa mengenal sekitar 90 nama julukan untuk Matahari. Nama-nama julukan tersebut sebagian merupakan pengaruh dari bahasa Sansekerta dan umumnya terkait kalender pertanian (pranata mangsa), simbolisasi keseharian, penanda rentang waktu serta penanda fenomena alam tertentu. Kata Manjer adalah salah satu diantaranya. Manjer merupakan istilah bagi transit Matahari atau istiwa’, yaitu situasi saat Matahari mencapai titik kulminasi atas dalam peredaran semu hariannya. Nama julukan lain yang memiliki makna serupa Manjer adalah Panengahnikangrawi dan Suryasata.

Kulminasi atas Matahari sesungguhnya merupakan peristiwa langit yang rutin terjadi setiap hari dan tidaklah cukup unik dalam perspektif astronomi. Namun manakala peristiwa Gerhana Matahari Total yang sangat langka terjadi kala sang Surya sedang manjer di penghujung bulan Ramadhan pada daerah yang sebagian besar penduduknya memeluk Islam, kesan yang ditimbulkannya akan luar biasa dan menginspirasi. Analisis astronomi menunjukkan pasca Gerhana Matahari Total 7 April 1502, selama setengah milenium (lima abad) kemudian tanah Panjer hanya mengalami dua Gerhana Matahari Total lainnya. Masing-masing Gerhana Matahari Total 24 Juli 1683 yang terjadi kala Matahari terbit dan Gerhana Matahari Total 11 Juni 1983 yang terjadi di pagi hari.

Lebih dari seabad kemudian pasca Gerhana Matahari Total 7 April 1502 yang bersejarah, Panjer telah berkembang meluas dan terstruktur melampaui ukuran sebuah desa. Panjer kemudian menyeruak ke pentas sejarah di era Kerajaan Mataram manakala Sultan Agung mempersiapkan invasi ke Batavia yang dikuasai VOC. Tersebut nama Ki Bagus Badranala yang menyiapkan keperluan logistik dan sumberdaya manusia guna mendukung invasi tersebut, dalam kurun 1627-1629 TU. Atas jasa-jasanya maka Ki Bagus Badranala dikukuhkan menjadi Ki Gede Panjer Roma pada 21 Agustus 1629 TU. Berselang 13 tahun kemudian Ki Gede Panjer Roma dilantik menjadi sebagai Bupati Panjer yang pertama dan menyandang nama baru: Panembahan Badranala. Bahwa dua abad kemudian terjadi gempa politik tanah Jawa seiring meletusnya Perang Jawa / Perang Dipanegara yang demikian menghancurkan, yang memaksa berubahnya nama Kabupaten Panjer menjadi Kabupaten Kebumen, itu tidak menghilangkan ketokohan Panembahan Badranala. Tanggal 21 Agustus 1629 TU pun kini ditetapkan sebagai Hari Jadi Kab. Kebumen berdasarkan Peraturan Daerah no. 3/2018.

Hingga saat ini belum ditemukan bukti tertulis maupun cerita tutur (lisan) terkait asal-usul nama Panjer dan peristiwa langit langka berupa Gerhana Matahari Total di tengah siang bolong. Namun dalam sudut pandang toponomi, yakni cabang ilmu pengetahuan yang mencari hubungan antara fenomena alam lokal dengan nama daerah setempat, hal itu tetap berterima. Terdapat banyak tempat di tanah Kebumen yang mengandung unsur nama karang- (misalnya Karangsambung, Karanggayam, Karangpoh, Karanganyar, Karangtanjung, Karangkembang dan sebagainya). Tempat-tempat tersebut secara tertulis maupun lisan juga belum diketahui asal-usulnya. Namun dengan pendekatan toponomi, kata karang- yang melekat pada nama tempat-tempat itu terbukti merepresentasikan fenomena alam setempat terkait pegunungan/perbukitan dan formasi-formasi batuan yang khas.

Seperti halnya bangsa-bangsa lainnya di dunia, leluhur manusia Indonesia di masa silam mempelajari astronomi sebagai bagian dari bertahan hidup. Guna mereduksi sebesar mungkin dampak dari fenomena-fenomena alam tertentu yang dipandang merugikan (misalnya musim kemarau) dan sebaliknya mengeksploitasi semaksimal mungkin terjadi fenomena-fenomena alam lainnya yang menguntungkan (misalnya musim hujan) untuk bercocok tanam dan mengembangkan peradaban. Dalam kesempatan yang sama pembelajaran itu juga mewariskan pengetahuan tersebut pada nama-nama daerah dan istilah-istilah unik bagi anak cucunya.

Referensi :

Sawitar. 2016.Tekang Adityamandala. Planetarium dan Observatorium Jakarta, diakses 25 Desember 2019 TU.

Mentari Menjadi Sabit Tebal, Gerhana Matahari 29 Rabiul Akhir 1441 H/26 Desember 2019

Kamis 29 Rabiul Akhir 1441 H atau 26 Desember 2019 TU (Tarikh Umum) akan terjadi peristiwa langit yang jarang terjadi. Gerhana Matahari Cincin atau Gerhana Matahari Annular namanya. Di puncak gerhana, Matahari akan terlihat menyerupai cincin bercahaya kuning-jingga di langit khususnya jika disaksikan dari Zona Antumbra dalam wilayah gerhana. Sedangkan wilayah gerhana lainnya, yakni Zona Penumbra, hanya akan menyaksikan sebagian wajah Matahari tertutupi oleh bundaran Bulan yang gelap di puncak gerhana dengan besarnya penutupan tergantung pada letak setiap tempat.

Kabar baiknya, segenap Indonesia tercakup ke dalam wilayah gerhana Matahari Cincin ini. Bahkan Zona Umbra melintasi sejumlah kabupaten/kota di tujuh propinsi.

Konfigurasi Gerhana

Gambar 1. Wajah Matahari yang nampak sebagian ditutupi bundaran Bulan sepanjang peristiwa Gerhana Matahari Total 9 Maret 2016 silam. Diabadikan di Kebumen, yang nampak sebagai gerhana sebagian. Sumber: Sudibyo, 2016.

Peristiwa Gerhana Matahari terjadi saat Bumi, Bulan dan Matahari benar–benar sejajar pada satu garis lurus dalam perspektif tiga–dimensi dimana Bulan menyelisip di tengah-tengah Bumi dan Matahari. Kesejajaran ini disebut syzygy. Dalam ilmu falak, Gerhana Matahari terjadi pada saat yang sama dengan peristiwa konjungsi Bulan–Matahari (ijtima’), yakni saat Bulan dan Matahari menempati satu garis bujur ekliptika yang sama di langit. Yang membedakan, Bulan dalam peristiwa Gerhana Matahari juga sedang menempati salah satu di antara dua titik nodal dalam orbitnya. Titik nodal adalah titik potong khayali antara orbit Bulan tepat dengan ekliptika (bidang edar Bumi dalam mengelilingi Matahari).

Maka meski dalam setiap tahun Hijriyyah terjadi 12 kali peristiwa konjungsi Bulan-Matahari, tidak setiap konjungsi tersebut menghasilkan Gerhana Matahari. Karena tidak setiap saat konjungsi Bulan-Matahari berlangsung bersamaan dengan Bulan sedang di dekat atau bahkan berada di salah satu titik nodalnya. Dalam setahun Hijriyyah umumnya hanya terjadi minimal 2 dan maksimal 4 peristiwa Gerhana Matahari.

Akibat kesejajaran tersebut maka pancaran sinar Matahari yang mengarah ke Bumi bakal diblokir sedikit oleh bundaran Bulan. Menjadikan peristiwa Gerhana Matahari selalu berlangsung di siang hari. Karena ukuran Bulan lebih kecil dibandingkan Bumi, maka pemblokiran tersebut tidak terjadi secara tidak merata di sekujur paras Bumi yang sedang terpapar sinar Matahari saat itu. Melainkan hanya di sektor–sektor tertentu saja bergantung pada geometri orbit Bulan kala kesejajaran tersebut terjadi.

Gambar 2. Konfigurasi posisi Matahari, Bumi dan Bulan yang melahirkan peristiwa Gerhana Matahari Total dan Gerhana Matahari Cincin (tanpa skala jarak antar benda langit). Sumber: Sudibyo, 2019.

Ada tiga jenis Gerhana Matahari. Yang pertama adalah Gerhana Matahari Total (GMT). Terjadi saat Bulan menempati titik nodal kala konjungsi Bulan-Matahari dan jaraknya relatif dekat ke Bumi, yakni menempati atau berdekatan dengan titik perigee (titik terdekat orbit Bulan ke Bumi). Sehingga ukuran–tampak Bulan relatif sama atau sedikit lebih besar ketimbang Matahari, yakni 0º 30’. Maka cakram Bulan sepenuhnya menutupi cakram Matahari di puncak gerhana dan terbentuk dua bayangan, yaitu umbra (bayangan inti total) dan penumbra (bayangan tambahan). Lokasi yang dilintasi umbra akan menyaksikan Gerhana Matahari Total sementara lokasi penumbra hanya menyaksikan gerhana sebagian.

Yang kedua adalah Gerhana Matahari Cincin (GMC). Konfigurasinya mirip dengan GMT hanya bedanya Bulan berjarak relatif jauh dari Bumi, yakni berdekatan atau bahkan menempati titik apogee (titik terjauh orbit Bulan ke Bumi). Imbasnya ukuran–tampak Bulan lebih kecil ketimbang Matahari, membuat cakram Bulan tidak sepenuhnya menutupi cakram Matahari di puncak gerhana. Pada konfigurasi ini juga terbentuk dua bayangan, yaitu antumbra (bayangan inti cincin) dan penumbra. Lokasi yang dilintasi antumbra akan menyaksikan Gerhana Matahari Cincin sedangkan lokasi penumbra hanya menyaksikan gerhana

Dan yang ketiga, Gerhana Matahari Sebagian (GMS). Berbeda halnya dengan GMT dan GMC, GMS terjadi saat Bulan hanya berdekatan saja dengan salah satu titik nodalnya di saat konjungsi Bulan-Matahari. Sehingga cakram Bulan tidak sepenuhnya menutupi cakram Matahari pada puncak gerhana. Dalam konfigurasi ini cahaya Matahari yang terblokir Bulan hanya akan membentuk satu bayangan, yaitu penumbra. Karenanya dimanapun berada di lokasi penumbra, hanya akan terlihat gerhana sebagian.

Data Perhitungan Gerhana

Perhitungan astronomi menunjukkan wilayah Gerhana Matahari Cincin 29 Rabiul Akhir 1441 H akan meingkupi hampir seluruh benua Asia, sebagian kecil benua Afrika dan sebagian besar benua Australia. Zona antumbranya melintasi daratan Arab Saudi di barat melintasi Qatar, Uni Emirat Arab, India, Sri Lanka, Indonesia, Malaysia, Singapura dan Filipina. Indonesia menjadi negara sentral dalam Gerhana Matahari ini karena ditempati titik greatest eclipse, titik yang memiliki durasi anularitas (durasi Matahari nampak sebagai cincin bercahaya) terpanjang. Titik tersebut terletak di Kab. Siak (propinsi Riau) dengan durasi annularitas 3 menit 40 detik.

Gambar 3. Wilayah Gerhana Matahari Cincin 29 Rabiul Akhir 1441 H di Indonesia. Perhatikan zona antumbra yang disebut Zona Cincin. Sisa wilayah Indonesia yang ada di luar Zona Cincin adalah zona penumbra dan mengalami gerhana sebagian. Garis-garis menunjukkan titik-titik yang mengalami magnitudo gerhana yang sama (dinyatakan dalam persen). Sumber: Sudibyo, 2019.

Selain Kab. Siak, zona umbra Gerhana Matahari ini melintasi sejumlah ibukota kabupaten/kota di Indonesia yang tersebar ke dalam tujuh propinsi. Di propinsi Aceh, zona umbra melewati kota Sinabang (Kab. Simeulue) dan Singkil (Kab. Aceh Singkil). Di propinsi Sumatra Utara, zona umbra melintasi Kota Sibolga, Pandan (Kab. Tapanuli Tengah), Tarutung (Kab. Tapanuli Utara), Sipirok (Kab. Tapanuli Selatan), Panyambungan (Kab. Mandailing Natal),Kota Pinang (Kab. Labuhanbatu Selatan) dan Kota Padang Sidempuan. Di propinsi Riau, selain Siak Sri Indrapura (Kab. Siak) zona umbra juga melewati Pasir Pengaraian (Kab. Rokan Hulu), sebagian Kota Dumai dan sebagian Kota Pekanbaru. Bagi propinsi Kepulauan Riau, zona umbra melewati Kota Batam, Kota Kijang (Kab. Bintan), Tanjung Balai Karimun (Kab. Karimun) dan Kota Tanjung Pinang (ibukota propinsi).

Untuk propinsi Kalimantan Barat, zona umbra melintasi Kota Singkawang, Bengkayang (Kab. Bengkayang), Mempawah (Kab. Mempawah) dan Sambas (Kab. Sambas). Sedangkan di propinsi Kalimantan Timur, zona umbra melewati Berau (Kab. Berau). Dan di propinsi Kalimantan Utara zona umbra melintasi Kota Tanjung Selor (ibukota propinsi). Sisa wilayah Indonesia lainnya tercakup ke dalam Zona Penumbra sehingga hanya akan menyaksikan gerhana sebagian dengan magnitudo gerhana bergantung kepada lokasi masing–masing.

Dari semua tempat tersebut, durasi Gerhana Matahari terpanjang terletak pada kota yang berdekatan dengan titik greatest eclipse, yakni 3 jam 52 menit di Kota Tanjung Pinang dan Siak Sri Indrapura. Sedangkan durasi Gerhana Matahari terpendek terjadi di tempat yang memiliki magnitudo gerhana terkecil, yakni di Merauke (Kab. Merauke propinsi Papua) yang lamanya hanya 2 jam 12 menit. Bagi pulau Jawa, magnitudo gerhana bervariasi mulai dari 68,8 % (durasi 3 jam 24 menit) di Blambangan hingga 79,4 % (durasi 3 jam 41 menit) di Merak (propinsi Banten).

Melihat Gerhana

Dibanding peristiwa Gerhana Bulan, kesempatan mengalami Gerhana Matahari cukup langka. Gerhana Matahari Cincin terakhir dengan zona umbra yang melintasi sebagian besar Indonesia terjadi pada Gerhana Matahari Cincin 29 Januari 2009. Dan setelah itu Gerhana Matahari Cincin serupa baru akan terjadi lagi dalam Gerhana Matahari Cincin 21 Mei 2031 yang akan datang. Kejarangan ini cukup berbeda dibanding peristiwa Gerhana Bulan Total yang lebih sering terjadi.

Beberapa Gerhana Matahari yang nampak sebagai gerhana sebagian memang singgah di Indonesia di antara tahun 2009 hingga 2019 TU ini. Namun tak semuanya memiliki konfigurasi menguntungkan guna diamati. Misalnya Gerhana Matahari Cincin 15 Januari 2010, tak satupun Indonesia yang berada pada zona umbra sementara zona penumbra hanya meliputi pulau Sumatra, Kalimantan, Jawa (sebagian) dan Sulawesi (sebagian). Berikutnya Gerhana Matahari Cincin 10 Mei 2013 yang juga tak menyertakan satupun bagian Indonesia dalam zona umbranya, meski hampir seluruh Indonesia berkesempatan dalam zona penumbra. Namun dengan gerhana terjadi tepat pada saat Matahari terbit, maka upaya mengamatinya juga sulit. Demikian halnya Gerhana Matahari Sebagian 29 April 2014, meski terjadi di tengah hari namun magnitudo gerhananya di Indonesia sangat kecil. Hanya sebagian pulau Jawa dan kepulauan Nusa Tenggara saja yang masuk ke dalam zona penumbra.

Sah–sah saja bila ingin berpartisipasi langsung dalam gerhana dan mengabadikannya dengan kamera. Namun beberapa hal yang harus digarisbawahi. Pada dasarnya kita dilarang menatap langsung ke Matahari, juga mengarahkan kamera secara langsung. Selain intensitas sinarnya begitu besar hingga terlalu benderang menyilaukan, salah satu gelombang elektromagnetik berenergi tinggi yang dipancarkan adalah berkas sinar ultraungu. Dengan tingginya energinya, sinar ultraungu bisa menyebabkan perubahan kimia pada sel–sel retina apabila terpapar terlalu lama. Pada dasarnya menatap Matahari terlalu lama sama merusaknya dengan melihat pengelasan las listrik tanpa pelindung mata sama sekali. Gangguan penglihatan bisa terjadi.

Dalam situasi normal, mata kita memiliki respon spontan untuk menyipit dan mengerjap saat menatap Matahari. Inilah alarm kewaspadaan sekaligus pengaman mata kita. Namun pada saat Gerhana Matahari, khususnya dengan persentase penutupan Matahari yang besar, situasi unik terjadi. Meredupnya Matahari sepanjang durasi gerhana akan membuat langit lebih temaram. Alarm kewaspadaan tubuh pun mengendor. Kini Matahari jadi lebih enak dipandang tanpa harus banyak menyipitkan mata. Pada saat yang sama, temaramnya langit juga membuat mata kita meresponnya dengan membuka pupil lebih lebar untuk memungkinkan lebih banyak sinar yang masuk. Sehingga kualitas penglihatan tetap terjaga. Kombinasi dua hal ini berpotensi membuat lebih banyak sinar ultraungu Matahari yang masuk ke bola mata dibanding normal. Disinilah bahaya itu muncul.

Bagaimana cara melihat Gerhana Matahari yang aman? Pada dasarnya Matahari cukup aman untuk dipandang apabila intensitas sinarnya telah diperlemah hingga minimal 50.000 kali lipat dari semula sebelum memasuki mata kita. Melihat Matahari dengan pantulan sinarnya melalui permukaan air yang tenang sama sekali tak disarankan. Sebab intensitas sinar hasil pemantulan hanyalah diperlemah 50 kali dari semula. Dengan dasar tersebut maka perlu adanya filter (penapis) yang tepat di antara mata kita dan Matahari. Filter yang dianjurkan adalah yang memperlemah sinar Matahari hingga 100.000 kali dari semula (0,001 %), yang teknisnya dikenal sebagai filter ND 5 (neutral density 5). Filter semacam ini secara komersial dipasarkan sebagai kacamata Matahari.

Bagaimana jika tak ada filter ND 5? Kita pun tetap bisa mengamati Gerhana Matahari lewat filter-buatan-sendiri sendiri. Cari negatif film hitam putih yang telah ‘terbakar’ (dipapar sinar Matahari lalu dicuci di studio foto). Potong–potong menjadi 3 helai lalu rekatkan/tumpuk menjadi satu. Agar lebih mudah dipegang, tempatkanlah dalam misalnya kertas karton yang telah dilubangi demikian rupa agar mirip kacamata. Inilah filter Matahari–buatan–sendiri yang tak kalah ampuhnya dengan filter komersial. Bisa juga menggunakan kacamata las bernomor 14. Dengan piranti semacam ini maka mata (atau kamera) anda akan tetap leluasa mengamati Gerhana Matahari tanpa khawatir cedera (atau rusak).

Shalat Gerhana

Gambar 4. Kontur waktu tengah (waktu puncak) Gerhana Matahari Cincin 29 Rabiul Akhir 1441 H di Indonesia. Setiap garis menghubungkan titik-titik yang mengalami puncak gerhana pada saat yang sama, dinyatakan dalam waktu Indonesia bagian barat (WIB). Sumber: Sudibyo, 2019.

Bagi Umat Islam, sangat dianjurkan menyelenggarakan shalat Gerhana Matahari tatkala peristiwa langit yang langka ini terjadi. Tulisan ini tak hendak menyentuh tata cara pelaksanaan shalat gerhana atau contoh khutbah gerhana. Namun hanya mengupas kapan waktunya.

Beberapa kalangan mempertanyakan (sekaligus mempersoalkan) mengapa peristiwa Gerhana Matahari Cincin 29 Rabiul Akhir 1441 H disambut dengan demikian gegap gempita? Mengapa tak mendirikan shalat gerhana saja? Mengapa justru menonjolkan pengamatan?

Sejatinya tak perlu ada dikotomi seperti itu. Durasi Gerhana Matahari Cincin 29 Rabiul Akhir 1441 H di Indonesia cukup lama dengan durasi terpanjang 3 jam 52 menit dan durasi terpendek 2 jam 12 menit. Shalat Gerhana Matahari memang ditegakkan pada saat gerhana sudah terjadi. Sekarang mari kita lihat lamanya waktu yang dibutuhkan guna mendirikan shalat Gerhana Matahari. Shalat dua raka’at itu umumnya bisa dilaksanakan dalam tempo 10 menit. Kemudian khutbah gerhana sesudahnya juga seyogyanya berlaku 10 menit (tidak lebih panjang, sesuai dengan yang disunnahkan). Dengan demikian secara keseluruhan pelaksanaan shalat gerhana membutuhkan waktu sekitar 20 menit. Katakanlah maksimal 30 menit.

Nah dengan waktu maksimum 30 menit maka di daerah yang memiliki durasi terpanjang gerhana masih menyisakan waktu mendekati 3,5 jam sementara di daerah dengan durasi gerhana terpendek pun masih menyisakan waktu mendekati 1,75 jam bukan? Mengapa sisa waktu tersebut tidak dimanfaatkan untuk aneka kegiatan pendukung, mulai dari kegiatan ilmiah hingga kesenian? Terlebih Gerhana Matahari adalah salah satu ayat kauniyah yang perlu diajarkan kepada anak cucu kita. Dalam perpsektif ayat qauliyah sekalipun,bukankah terdapat sekurangnya 750 ayat al–Qur’an yang membahas dan mendeskripsikan beragam fenomena dalam jagat raya seperti dipaparkan oleh Syeh Jauhari Thanthawi sekitar tujuh dasawarsa silam?

Kisah Sumur Berasap di Kebumen

Sebuah sumur tua yang sedang dikuras mendadak mengepulkan asap putih dari dasarnya pada Senin 25 November 2019 TU (Tarikh Umum) siang, mulai sekitar pukul 10:00 WIB. Sumur tua itu berada di dukuh Semaji, desa Brecong, kec. Buluspesantren (Kab. Kebumen) sejarak 1,8 kilometer dari garis pantai. Sumur tua itu sedang dikuras untuk diperdalam guna mendapatkan pasokan air lebih banyak seiring kemarau panjang yang masih melanda Kab. Kebumen.

Saat penguras hendak menapakkan kaki di dasar sumur, mendadak tangga yang dinaikinya terasa merosot. Lalu terjadi pelepasan gas berwarna keputihan pekat laksana kabut yang membuat suhu udara dalam sumur terasa lebih dingin. Lama kelamaan jumlah gas tersebut kian banyak. Khawatir akan terjadi sesuatu, penguras bergegas keluar dan menaikkan tangganya. Ia lantas menguji tipe gas dengan cara memasukkan sebatang lilin yang menyala menggunakan tali. Lilin tersebut tetap menyala meski tali diulur hingga hampir menyentuh air. Api juga masih tetap menyala meski tali ditarik kembali perlahan-lahan ke atas hingga mencapai bibir sumur.

Fakta

Dapat dikatakan sumur tua itu tidak melepaskan gas karbondioksida (CO2) khususnya hingga konsentrasi letal (mematikan). Terbukti pada sosok penguras yang tetep segar bugar selama menjalankan aktivitasnya dan nyala api lilin yang tidak padam meski berada di dalam sumur. Gas CO2 umum dijumpai di sumur-sumur tua dan menjadi salah satu penyebab keracunan tatkala pemeliharaan sumur dilaksanakan. Gas ini lebih berat dibanding udara normal, sehingga akan tetap mendekam di bagian yang lebih rendah daripada paras tanah seperti halnya lubang sumur.

Konsentrasi gas CO2 di udara yang dianggap aman adalah di bawah 3 % volume untuk waktu paparan 10 menit bagi manusia, menurut Institut Nasional untuk Kesehatan dan Keamanan Kerja Amerika Serikat (NIOSH). Pada konsentrasi 3 %, timbul gejala kenaikan tekanan darah dan penurunan daya pendengaran. Mulai konsentrasi 5 % terjadi gejala sakit kepala dan sesak napas. Manusia akan mulai kehilangan kesadaran saat menghirup udara dengan konsentrasi 8 % dalam tempo 10 menit. Berdasarkan data tersebut maka dapat dikatakan kadar gas CO2 dalam peristiwa sumur berasap Brecong tidak melampaui 3 %.

Gambar 1. Semburan lumpur Butuh (Purworejo), hanya beberapa jam setelah mulai menyembur pada 5 September 2013 TU. Meski terkesan menggidikkan, semburan air bercampur lumpur ini hanya didorong oleh gas metana yang sumbernya relatif kecil sehingga tekanannya menurun seiring waktu. Maka hanya bertahan selama 2 hari saja . Sumber: Wewed Urip Widodo, 2013.

Hal lainnya, penguras sumur tidak melaporkan kondisi dasar sumur yang lebih hangat atau lebih panas dibanding normal. Demikian pula pada tanah di sekitar bibir sumur, juga tidak lebih panas dibanding lingkungan sekitar. Suhu yang relatif sama dengan lingkungan sekitar menunjukkan tidak ada indikasi pasokan energi eksternal ke area sumur ini. Maka vulkanisme dapat dicoret. Demikian halnya panas bumi (geotermal) non vulkanik seperti muncul di parasbumi sebagai mataair panas Krakal yang terletak 19 kilometer sebelah utara Brecong, juga dapat dicoret. Sumber energi eksternal buatan manusia yang sering dijumpai, misalnya grounding listrik rumah tangga yang tidak bagus atau dari kabel listrik tegangan tinggi yang terputus dan menjuntai ke tanah menjadi penyebab beberapa kasus tanah yang memanas/menghangat dan mengeluarkan asap di Indonesia.

Yang menarik, hembusan asap yang dikeluarkan sumur tua ini nampak putih dan tak berbau Belerang. Tiadanya aroma Belerang juga menunjukkan bukan vulkanisme atau panasbumi non vulkanik yang menjadi penyebabnya. Suhu sumur yang menjadi lebih dingin saat hembusan asap putih itu mulai terjadi mengindikasikan asap tersebut mungkin merupakan uap air yang memiliki suhu kamar, laksana kabut. Paparan uap air ke kulit akan selalu menyebabkan suhu terasa lebih dingin.

Di atas semua itu, fakta yang paling menarik adalah bahwa hembusan asap putih tersebut terjadi setelah lapisan pasir di dasar sumur mendadak ambles oleh satu sebab. Ini mengindikasikan semula asap tersebut terjebak di dasar sumur, terlindungi oleh satu lapisan penyekap (seal). Kala lapisan penyekap ini tertembus oleh tangga, maka gas pun terbebaskan ke lingkungan dan menampakkan diri sebagai asap putih.

Penyebab

Jadi, kenapa sumur berasap di Brecong terjadi?

Ada beragam kemungkinan penyebab. Dalam tebakan ngawur saya, ada dua kemungkinan sumber gasnya. Yang pertama adalah gas CO2, hasil dari pembusukan material organik yang masuk ke dalam sumur tersebut. Seperti telah dijelaskan, gas CO2 umum dijumpai pada dasar sumur-sumur tua. Jika merupakan hembusan gas CO2 maka kadarnya tidak melebihi 3 % sehingga tetap aman bagi manusia. Gas CO2 juga diketahui dapat bersifat basah (terikat dengan air). Sehingga kala berhembus keluar dari cebakannya, ia laksana hembusan titik-titik air yang membentuk kabut.

Gambar 2. Mekanisme yang memungkinkan bagi timbulnya kejadian sumur berasap dio Brecong (Kebumen). Kiri : sebelum kejadian. Dasar sumur masih terlapisi penyekat yang masih utuh sehingga aliran gas yang berasal dari luar sumur terhambat dan terakumulasi. Kanan : setelah kejadian, penyekat telah tertembus / terganggu sehingga gas terlepas dan membumbung ke atas bersama dengan tetes-tetes air. Sumber: Sudibyo, 2019.

Kemungkinan kedua adalah gas rawa atau gas metana (CH4) dengan sumber eksternal. Jadi dasar sumur ini mungkin sempat terhubung dengan sebuah cebakan kecil berisi gas CH4 produk proses biogenik setempat. Sumur ini berlokasi di dekat pesisir Kebumen, sebagai bagian dari alluvial pantai muda yang di masa silam merupakan rawa-rawa. Proses sedimentasi massif dan pengangkatan menjadikan rawa-rwa tersebut kemudian tertutupi sedimen dan terangkat ke atas paras air laut. Sisa-sisa tumbuh-tumbuhan tersebut membusuk perlahan-lahan dalam proses biogenik, memproduksi gas CH4.

Jika gas CH4 yang menjadi penyebab sumur berasap di Brecong, maka konsentrasinya di udara tidak akan mencapai 5 hingga 15 %. Sebab pada rentang konsentrasi itulah gas CH4 akan bereaksi dengan Oksigen di udara saat terpicu api dan terbakar sebagai ledakan. Tiadanya bau asap terbakar dan atau ledakan dalam peristiwa sumur berasap di Brecong menunjukkan konsentrasi gas CH4 lebih kecil dari ambang batas tersebut.

Semburan gas metana umum dijumpai di dataran rendah Kebumen. Demikian halnya di dataran rendah yang membentang dari Cilacap di sebelah barat hingga Bantul di sebelah timur, dataran rendah yang terbentuk melalui proses indentasi Jawa Tengah dalam berbelas hingga berpuluh juta tahun terakhir seiring aktivitas dua sesar besar yang saling berlawanan : sesar Kebumen-Muria-Meratus dan sesar Cilacap-Pamanukan-Lematang. Kini kedua sesar besar itu telah mati. Namun jejak aktivitasnya mengukir bumi Jawa Tengah hingga memiliki garis pantai selatan yang lebih menjorok ke utara (ke arah daratan) ketimbang garis pantai selatan Jawa Barat dan Jawa Timur. Juga diikuti menghilangnya Pegunungan Selatan, yang khas di pesisir selatan Jawa Barat dan Jawa Timur, berganti dengan dataran rendah yang luas dan dipenuhi rawa-rawa pada masanya.

Semburan gas metana telah berulang kali terjadi di dataran rendah ini. Di Kebumen, terakhir terjadi pada dua tahun silam di desa Kabekelan, kec. Prembun, tepatnya pada 24 Agustus 2017 TU. Tepatnya di sisi selatan rel kereta api. Semburan hanya berlangsung sejam, untuk kemudian melemah dan lambat laun berhenti dengan sendirinya.

Mana yang lebih memungkinkan, semburan gas CO2 atau semburan gas CH4? Bagi saya pribadi, yang terakhir lebih mungkin karena lebih mampu memproduksi gas dalam jumlah lebih besar dan didukung oleh kondisi lingkungan setempat. Yang jelas baik dari gas CO2 maupun CH4, tekanan gas tersebut terlalu rendah. Sehingga hanya menimbulkan hembusan lemah menyerupai kabut. Bukan semburan bertekanan tinggi yang membuat air memancar keluar.

Gambar 3. Semburan lumpur Desa Wotan (Pati) yang terjadi pada 1 November 2014 TU. Awalnya lumpur dan air menyembur setinggi 20 meter, namun dalam beberapa jam kemudian ketinggiannya menyusut drastis. Semburan hanya berlangsung selama 28 jam dan didorong oleh gas metana dengan sumber relatif kecil pula. Sumber: Tribun Jogja, 2014.

Sumur berasap di Brecong ini merupakan ekspresi dari fenomena kebumian yang khas bagi dataran rendah Kebumen khususnya yang berdekatan dengan pesisir. Asap tersebut bakal berhenti dengan sendirinya. Tak ada yang perlu dikhawatirkan secara berlebihan.

Super-Nagasaki di Laut Mati, Tumbukan Komet di Zaman Nabi?

Sebuah peristiwa kosmik yang menggidikkan terjadi di sisi utara Laut Mati pada 37 abad silam. Itu adalah masa yang sama dengan kenabian Ibrahim AS dan Luth AS. dalam peristiwa tersebut, sebuah benda langit berupa komet telah menerobos atmosfer Bumi dan melepaskan energinya yang luar biasa besar pada ketinggian rendah. Dampak yang ditimbulkannya menyebabkan kawasan itu hancur total dan tercemar berat hingga tak dihuni manusia sampai enam abad berikutnya.

Gelombang Kejut dan Sinar Panas

Gambar 1. Sebuah ilustrasi artistik akan tumbukan komet yang berujung pada peristiwa airburst di atas gurun pasir, mirip dengan kejadian 37 abad silam di sisi utara Laut Mati. Sumber: Terry Baker, dalam Universetoday.com, 2019.

Laut Mati adalah tengara topografis paling menonjol bagi sekeping daratan di sisi timur Laut Tengah (Levantine). Walau tersemat nama laut sejatinya ia adalah danau besar yang bertempat pada salah satu lembah terpanjang di Bumi. Yakni Lembah Retakan Besar (the Great Rift Valley) yang panjangnya 4.000 kilometer. Bagian dari lembah tersebut yang melintas di tanah Levantine merupakan ekspresi parasbumi dari sesar Laut Mati nan legendaris, sesar transformasi yang menjadi batas lempeng Arabia di sisi timur dengan lempeng Afrika di sisi barat. Danau Laut Mati bertempat di bagian tengah sesar legendaris itu. Ia mendapatkan airnya dari Sungai Yordan, sungai besar yang menghilir dari utara dan tidak memiliki saluran pengeluaran, sehingga hanya memanfaatkan penguapan oleh sinar Matahari guna menjaga ketinggian permukaan danau.

Kawasan Levantine adalah salah satu buaian peradaban umat manusia. Agama-agama samawi lahir dan atau mempunyai kaitan terhadap kawasan ini. Sekitar 37 abad silam, di sinilah Nabi Ibrahim AS dan saudaranya Nabi Luth AS berdakwah dengan mengambil lokasi sedikit berbeda yang saling berdekatan. Nabi Luth AS berdakwah di kawasan Laut Mati, kawasan yang akhirnya masyhur dengan kisah hancurnya kota Sadum (Sodom) dan Amurrah (Gomorah) beserta lima kota lainnya. Pada masa itu pula sebuah peristiwa kosmik terjadi di sisi utara kawasan Laut Mati.

Kita dapat berimajinasi, pada suatu hari di masa itu seberkas cahaya sangat terang melintas cepat laksana membelah langit. Di puncak kecerlangannya, terangnya cahaya tersebut sampai berpuluh kali lipat lebih terang ketimbang Matahari. Berselang beberapa menit kemudian suara sangat keras menggelegar laksana petir mengaum garang, menggetarkan jantung siapapun yang mendengar. Tanah juga bergetar seiring menjalarnya gelombang seismik yang khas gempa bumi.

Di pesisir utara Laut Mati, kilatan cahaya sangat terang itu mencapai puncak perjalanannya dan juga kecerlangannya. Energi sangat besar, diperkirakan mencapai 10 megaton TNT atau setara 500 kali lipat kekuatan bom nuklir Nagasaki, terlepas di ketinggian sekitar 1.000 meter di atas paras tanah (600 meter dpl). Energi itu menjalar ke lingkungan sekitar dalam dua bentuk, awalnya sebagai sinar panas (thermal rays) yang khas. Lalu disusul hempasan gelombang kejut (shockwave) yang sangat kuat. Segera keduanya memapar hebat daratan yang ada di bawahnya, termasuk kota dan desa yang ada disekelilingnya.

Gambar 2. Ilustrasi sebuah peristiwa airburst yang memvisualisasikan dengan jelas lintasan benda langit (kiri atas citra) hingga bola api airburst (tengah dan kanan citra) serta hempasan gelombang kejut dan sinar panas airburst ke paras Bumi yang berupa daratan berhutan belantara (bagian bawah citra). Petaka di sisi utara Laut Mati 37 abad silam pada dasarnya seperti ini, hanya saja terjadi di atas lautan pada ketinggian yang cukup besar. Sumber: atas perkenan Don Davis, tanpa tahun.

Sinar panas adalah gabungan dari pancaran cahaya tampak, inframerah dan ultraungu dengan intensitas sangat besar. Paparan sinar panas menyebabkan suhu permukaan obyek yang terkena akan melonjak dramatis hingga ribuan derajat Celcius meski hanya untuk sesaat. Di sisi utara Laut Mati itu, selain membakar bangunan-bangunan yang terbuat dari kayu dan melelehkan sebagian permukaan keramik/gerabah, paparan sinar panas juga menyebabkan luka bakar dalam beragam tingkatan bagi manusia dan hewan. Sementara gelombang kejut adalah alunan tekanan udara yang sangat kuat diiringi oleh hembusan angin kencang sekuat badai. Paparan gelombang kejut di sisi utara Laut Mati tersebut menyebabkan bangunan-bangunan berdinding batubata ambruk ke arah tertentu saja.

Bukti-bukti terjadinya peristiwa kosmik yang mencengangkan tersebut diungkap oleh sebuah tim peneliti gabungan dari North Arizona University, DePaul University, Elizabeth City State University, New Mexico Tech dan Comet Research Group yang dipimpin Phillip Silvia. Temuan itu dipaparkan dalam pertemuan ilmiah tahunan American Schools of Oriental Research 2018 yang berlangsung pada 14-17 November 2018 TU (Tarikh Umum) di Denver (Amerika Serikat), yang sontak menarik perhatian.

Tall el-Hammam

Tim menemukan bencana itu melanda kawasan seluas 500 kilometer persegi, menghancurkan segenap pemukiman yang ada. Tak hanya pemukiman yang hancur, lahan pertanian yang semula subur pun berubah tandus seiring kontaminasi partikulat garam anhidrat. Kontaminasi tersebut membuat kawasan ini tak lagi dihuni manusia hingga setidaknya enam abad kemudian.

Gambar 3. Kawasan Levantine dengan batas-batas negara masakini dalam peta sederhana. Tall el-Hammam terletak di pesisir utara Laut Mati, sebuah danau air asin yang menjadi muara dari Sungai Yordan. Di Tall el-Hammam dan sekitarnyalah (yang disebut area Kikkar dalam peta ini) jejak-jejak peristiwa kosmik 37 abad silam mulai terungkap. Sumber: UN Map, dalam Universetoday.com, 2019.

Salah satu dari kota yang hancur pada masa itu adalah Tall el-Hammam (elevasi minus 305 mdpl) di Yordania, sebuah kota kuno seluas 36 hektar yang dibentengi dinding kota. Ini bukan kota biasa. Tall el-Hammam sudah dihuni manusia selama 2.500 tahun. Tepatnya sejak akhir zaman neolitikum, atau sejak masa 4300 – 3600 STU (Sebelum Tarikh Umum). Hunian tersebut berlanjut dan berkembang lebih kompleks hingga ke zaman perunggu, tepatnya zaman perunggu awal dan zaman perunggu pertengahan. Pada masa itu Tall el-Hammam menjadi salah satu pusat kebudayaan dan metropolitan nan ramai di kawasan Levantine. Arsitektur kota terbagi menjadi dua: kota-bawah di sisi selatan dan kota-atas di sisi utara.

Reruntuhan Tall el-Hammam unik, karena ditemukan banyak pondasi bangunan namun tidak dengan sisa-sisa dindingnya. Kecuali dinding kota, yang ditemukan baik pondasi maupun sisa-sisa reruntuhannya. Dari pondasi dan sisa-sisa dinding kota diketahui tebal dinding kota itu mencapai 30 meter, dengan panjang 2.500 meter dan tingginya mencapai 15 meter. Sebagai lapisan pertahanan, dinding ini dilengkapi sejumlah gerbang dan menara-menara pengintai, layaknya kota-kota kuno di Timur Tengah. Uniknya sisa-sisa dinding kota terserak ke arah timur laut dari kedudukan pondasinya, mengesankan dorongan kuat yang mengambrukannya berasal dari arah barat daya (arah Laut Mati). Dorongan itu demikian kuat sehingga mampu mematahkan dinding kota dari pondasinya. Ini konsisten dengan terjadinya hempasan gelombang kejut berkekuatan tinggi.

Gambar 4. Situs Tall el-Hammam, kota benteng kuno yang adalah metropolitan dan pusat kebudayaan yang ramai pada 37 abad silam. Di situs ini dijumpai artefak-artefak arkeologis jejak hantaman gelombang kejut dan paparan sinar panas yang terjadi pada 37 abad silam. Sumber: Silvia dkk, 2018.

Selain sisa pondasi dan dinding, tim juga menemukan pecahan-pecahan keramik dalam jumlah berlimpah hingga puluhan ribu keping. Uniknya, mayoritas pecahan tersebut dapat direkonstruksi menjadi kemarik-keramik utuh dengan ditunjang pecahan-pecahan lain yang tersebar disekelilingnya. Hal itu menunjukkan keramik-keramik tersebut pecah di tempat oleh suatu sebab, dalam hal ini gelombang kejut, lalu lambat laun terkubur di bawah lapisan sedimen. Pertanggalan radioaktif menunjukkan pecahan-pecahan keramik tersebut berasal dari masa 1700 ± 50 STU (Sebelum Tarikh Umum).

Di antara pecahan-pecahan keramik itu ada beberapa pecahan lebih unik. Karena mengalami vitrifikasi. Pecahan-pecahan yang tervitirfikasi tersebut itu memiliki tebal rata-rata 5 mm. Pada satu sisi dijumpai lelehan lempung yang membeku kembali sebagai kaca setebal 1 mm, sehingga terlihat mengkilap. Di bawahnya, hingga setebal 2 mm, dijumpai lempung yang menghitam sebagai pertanda jejak paparan panas. Sedangkan di bawahnya lagi tidak demikian. Praktis pecahan-pecahan keramik tersebut seakan hanya dipanasi pada satu sisi dan tidak pada sisi yang lainnya, menandakan sumber panas hanya berasal dari satu arah.

Vitrifikasi terjadi saat lempung mengalami paparan suhu cukup tinggi sehingga butir-butir Silikat (SiO2) dalam tanah liat yang menjadi bahan pecahan keramik itu berubah menjadi gelas. Paparan panas yang menerpa pecahan-pecahan keramik tersebut demikian tinggi, mencapai minimal 4.000º Celcius. Sehingga menyebabkan butir-butir Zirkonium di sisi yang terpapar menghilang karena menguap. Namun paparan suhu tinggi tersebut berlangsung sangat singkat, terbukti dari tak terpanasinya sisi lain dari pecahan keramik tersebut. Sehingga butir-butir Zirkonium di sisi yang lain masih tetap ada. Panas yang tinggi namun singkat adalah konsisten dengan ciri-ciri paparan sinar panas.

Tumbukan Komet

Gambar 5. Contoh salah satu keping keramik yang terdeteksi mengalami vitrifikasi sebagian di situs Tall el-Hammam. Sisi atas mengkilap seperti kaca karena pelelehan butir-butir Silikat yang membeku kembali. Bagian tengahnya (sebagian) menghitam, jejak pemanasan berlebihan. Namun sisi bawahnya tidak mengalami apa-apa. Keping ini adalah salah satu jejak terjadinya paparan sinar panas pada peristiwa 37 abad silam. Sumber: Silvia dkk, 2018.

Secara alamiah paparan sinar panas dan hempasan gelombang kejut hanya bisa disebabkan oleh peristiwa tumbukan benda langit, yakni jatuhnya komet atau asteroid ke Bumi. Dalam akhir perjalanannya saat hendak mencapai atau bahkan sudah menyentuh paras Bumi, komet atau asteroid tersebut akan melepaskan energi luar biasa besar dalam tempo yang sangat singkat seiring tingginya kecepatannya. Pelepasan energi seperti itu menyerupai peristiwa ledakan nuklir atmosferik.

Dengan tiadanya jejak kawah tumbukan berusia sangat muda di lokasi tersebut dan tiadanya jejak-jejak meteorit hingga sejauh ini, tim mengambil kesimpulan bahwa benda langit yang jatuh di sisi utara Laut Mati pada 3.700 tahun silam adalah komet. Saat memasuki atmosfer Bumi, komet tersebut menjadi meteor-sangat terang (superfirebal) atau bahkan boloid untuk kemudian mengalami peristiwa ledakan-di-udara (airburst) di akhir perjalanannya. Tim memperhitungkan, berdasarkan jejak-jejak hempasan gelombang kejut dan sinar panas, maka titik terjadinya airburst adalah setinggi 1.000 meter dari paras Laut Mati sisi utara. Atau setara 600 meter dpl. Energi yang dilepaskan sungguh besar, diperkirakan mencapai 10 megaton TNT atau setara dengan 500 butir bon nuklir Nagasaki yang diledakkan serempak.

Dari angka-angka tersebut, perhitungan saya dengan mengacu pada Collins dkk (2005) dan asumsi kecepatan komet 30 km/detik, maka komet itu bergaris tengah 250 meter dan massanya 10,6 juta ton. Dipandang dari sisi utara Laut Mati, komet itu berasal dari altitud 20º. Saat mulai memasuki atmosfer Bumi, komet berubah menjadi meteor-superterang dan mulai terpecah-belah di ketinggian 86 kmdpl. Pemecah-belahan terjadi seiring tekanan ram dari atmosfer mulai melampaui ambang batas dayatahan struktur komet. Pemecah-belahan terus berlangsung bersamaan dengan kian melambatnya kecepatan keping-keping komet. Hingga akhirnya pada ketinggian 600 meter dpl, seluruh pecahan mendadak sangat melambat, sehingga seluruh energi kinetiknya terlepas ke lingkungan dalam tempo singkat. Terjadi peristiwa airburst, yang melepaskan energi 10 megaton TNT.

Perhitungan lebih lanjut dengan memanfaatkan simulasi dampak ledakan senjata nuklir Nukemap memperlihatkan, airburst itu melepaskan gelombang kejut yang bakal meratakan seluruh bangunan pada di seluas 200 kilometer persegi oleh overpressure 5 psi. Airburst juga melepaskan sinar panas, yang menghajar kawasan lebih luas yakni 500 kilometer persegi. Manusia yang bertempat dalam area seluas ini akan mengalami luka bakar tingkat satu hingga tingkat tiga. Pada manusia, luka bakar tingkat satu bisa sembuh namun luka bakar tingkat dua dan tiga bisa berakibat fatal.

Karena danau Laut Mati menempati sebuah cekungan besar memanjang, maka dampak hempasan gelombang kejut dan paparan sinar panas terkonsentrasi hanya di tepian danau dan kawasan sekitarnya. Tidak di seluruh area. Pola kerusakan seperti ini dikenal sebagai pola Nagasaki. Dalam kejadian pengeboman nuklir di kota Nagasaki pada 9 Agustus 1945 TU silam, bom meledak di atas lembah sehingga pola kerusakannya terkonsentrasi hanya di lembah-lembah yang saling terhubung. Tidak di seluruh bagian kota sebagaimana halnya yang terjadi di kota Hiroshima. Tapi yang jelas, dalam kerusakan yang terkonsentrasi sekalipun, dampak hempasan gelombang kejut dan luka-luka bakar akibat paparan sinar panas akan berakibat fatal bagi penduduk kawasan tersebut.

Gambar 6. Dampak paparan sinar panas yang menyebabkan luka bakar tingkat 1 hingga 3 (warna kuning) dan hempasan gelombang kejut dengan overpressure minimal 5 psi (abu-abu) dalam peristiwa airburst di sisi utara Laut Mati berdasarkan simulasi Nukemap. Titik airburst pada ketinggian 600 mdpl dengan energi 10 megaton TNT. Nampak pesisir utara Laut Mati terkena hempasan gelombang kejut kuat dan paparan sinar panas yang telak. Sumber: Nukemap/Alex Wellerstein, 2019.

Hal menarik berikutnya yang diungkap tim adalah adanya lapisan debu yang menyelubungi puing-puing berumur 3.700 tahun itu. Lapisan debu tersebut cukup kaya akan garam (kadar 6 %) dan sulfat, pertanda terjadinya kontaminasi tanah setempat. Kontaminasi tersebut demikian merusak lahan pertanian yang menjadi tulang punggung kehidupan kota-kota masa itu. Sehingga Tall el-Hammam tidak dihuni manusia lagi hingga enam atau tujuh abad kemudian.

Kontaminasi ini terkait karakter danau Laut Mati sebagai perairan paling asin di Bumi, dengan kadar garam 24 % (air laut = 3,5 %). Peristiwa airburst di sisi utara Laut Mati nampaknya menyebabkan perairan itu turut bergolak dan mengirimkan airnya hingga sejauh Tall el-Hammam. Dua mekanisme yang memungkinkan untuk itu adalah tsunami dan gelombang pasang. Jika terjadi tsunami, maka harus ada bagian komet yang tersisa dan tercebur ke perairan Laut Mati pada kecepatan cukup tinggi agar bisa memproduksi tsunami. Dengan elevasi Tall el-Hammam 100 meter lebih tinggi dibanding paras air danau dan 8 km jauhnya dari pesisir danau, tsunami tersebut harus berkualifikasi megatsunami dan cukup terarah sehingga dampak terparahnya lebih dirasakan tepi utara danau. Sedangkan jika berupa gelombang pasang, maka airburst yang terjadi harus mampu membentuk padang barometrik bertekanan udara rendah pada ruang udara Laut Mati sisi utara dengan selisih tekanan barometrik cukup besar dibanding lingkungan sekitar. Sehingga gelombang pasang yang dipengaruhi perbedaan tekanan udara dan sangat besar, tinggi minimal 100 meter dan jangkauan minimal 8 km, dapat terbentuk.

Petaka Kaum Luth AS?

Tumbukan komet yang menghancurkan sisi utara Laut Mati pada 37 abad silam dapat disetarakan dengan Peristiwa Chelyabinsk 13 Februari 2013, saat asteroid mengalami airburst di atas kawasan Pegunungan Kaukasus bagian barat (Russia) dan melepaskan energi 600 kiloton TNT yang menyebabkan kerusakan berskala luas. Hanya saja apa yang terjadi di sisi utara Laut Mati adalah 20 kali lipat lebih dahsyat, sehingga dampaknya pun lebih parah ketimbang yang dialami Chelyabinsk.

Satu pertanyaan tersisa yang menggoda adalah, apakah peristiwa tersebut yang dinisbatkan sebagai petaka bagi kaum Nabi Luth AS? Sebab secara temporal (aspek waktu), tumbukan komet tersebut terjadi pada masa yang sama dengan kenabian Luth AS. Sementara dari sisi spasial (aspek keruangan), tumbukan komet itu terjadi di kawasan Laut Mati, kawasan yang juga merupakan medan dakwah Nabi Luth AS. Beberapa ciri dari petaka yang menimpa kaum Nabi Luth AS, mulai dari guyuran batu / sijjil dan getaran tanah juga merupakan ciri khas tumbukan benda langit. Kala mencoba menganalisis peristiwa tentara bergajah pada saat kelahiran Nabi Muhammad SAW, saya berpendapat kata sijjil mencerminkan dampak tumbukan benda langit khususnya dalam bentuk airburst. Akankah tumbukan komet yang menghancurkan sisi utara Laut Mati 37 abad silam merupakan bagian dari petaka yang menimpa kaum Nabi Luth AS? Wallahua’lam.

Referensi :

Silvia dkk. 2019. The 3.7kaBP Middle Ghor Event, Catastrophic Termination of a Bronze Age Civilization. Annual Meeting of the American Schools of Oriental Research (ASOR), Denver, Colorado, USA, 14-17 November 2018.

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.

Gough. 2018. A Meteor may have Exploded in the Air 3,700 Years Ago, Obliterating Communities Near the Dead Sea. Universetoday.com, 4 December 2018. Diakses 12 Desember 2018.

Tragedi Lion Air JT-610, Apa yang Merasukimu Boeing?

Tragedi jatuhnya pesawat Boeing 737-8 (Max) Lion Air penerbangan JT-610 telah setahun berlalu. Komisi Nasional Keselamatan Transportasi (KNKT) pun telah menyajikan laporan akhirnya. Sembilan temuan yang berkontribusi pada kecelakaan telah disajikan, tujuh diantaranya diarahkan ke raksasa penerbangan Boeing. Akar dari tragedi ini dapat dilacak pada situasi yang terjadi hampir sewindu sebelumnya.

Lion Air JT-610

Senin pagi 29 Oktober 2018 TU (Tarikh Umum) semula laksana Senin-Senin sebelumnya yang sibuk di bandara Soekarno Hatta, Tangerang (Banten). Para pekerja yang keluarganya bertempat tinggal di Jakarta dan sekitarnya hendak kembali ke tempat tugas masing-masing yang jauh. Sebuah pesawat Boeing 737-8 (Max) bernomor ekor PK-LQP dari maskapai Lion Air tengah bersiap di landasan. Ia melayani rute Jakarta-Pangkal Pinang (pulau Bangka) dalam Lion Air penerbangan JT-610 yang normalnya ditempuh dalam waktu dua jam.

Gambar 1. Pesawat Boeing 737-8 (Max) nomor ekor PK-LQP milik maskapai Lion Air saat berada di apron bandara Soekarno-Hatta (Banten) pada 11 September 2018 TU. Inilah pesawat yang naas dalam tragedi Lion Air penerbangan JT-610 satu setengah bulan kemudian. Sumber: AviationSafety.net/Miolo, 2018.

Pesawat masih anyar, baru beroperasi tiga bulan dan baru mengumpulkan 895 jam terbang. Ia generasi terbaru keluarga pesawat Boeing 737, yaitu Boeing 737-8 (Max), yang dijanjikan sebagai pesawat paling hemat dan baru memasuki layanan penerbangan komersial global mulai Mei 2017 TU. Ada 189 orang dalam pesawat ini yang terdiri atas 2 pilot, 6 kru udara (pramugara/pramugari) dan 181 penumpang. Di antara penumpang terdapat seorang teknisi penerbangan Lion Air yang bertugas memantau.

Pesawat lepas landas pada pukul 06:21 WIB ke arah barat daya dengan kopilot sebagai pengemudi (pilot flying) dan kapten pilot menangani komunikasi radio (pilot monitoring). Di atas Tangerang-Tangerang Selatan ia berbelok ke kiri sampai berbalik arah ke timur laut, lalu melintas di atas jantung kota Jakarta. Hanya lima menit pasca lepas landas, pilot monitoring melaporkan kepada menara pengatur lalu lintas udara Jakarta (Jakarta ATC) kalau kendali penerbangan pesawat bermasalah. Jakarta ATC mencatatnya dan selama 5 menit berikutnya menyaksikan pesawat naik turun di layar radar. Pesawat menghilang dari radar pada pukul 06:32 WIB, tepat 11 menit pasca lepas landas, pada suatu titik sejarak 15 kilometer di lepas pantai utara Tanjung Karawang, Kab. Karawang (Jawa Barat).

Kini kita tahu apa yang terjadi. Pesawat jatuh membentur perairan Laut Jawa sangat keras pada kecepatan 670 km/jam. Puing-puing pesawat yang berukuran besar dan berat ditemukan pada kedalaman 35 meter, terserak dalam area seluas hanya 200 x 140 meter2. Area sempit itu menandakan pesawat jatuh dengan sudut yang relatif curam terhadap paras airlaut dengan badan yang tetap utuh saat masih di udara. Tak ada yang selamat dan tak semuanya berhasil ditemukan. Kotak hitam pesawat ditemukan secara terpisah, masing-masing pada 1 November 2018 TU berupa perekam data penerbangan (flight data recorder/FDR) dan 14 Januari 2019 TU berupa perekam suara (cokcpit voice recorder/CVR). Keduanya terbenam dalam lumpur tebal di dasar Laut Jawa pada lokasi reruntuhan.

Gambar 2. Lintasan penerbangan serta data ketinggian (altitude) dan kecepatan (veolcity) Boeing 737-8 (Max) PK-LQP Lion Air penerbangan JT-610 yang naas. Diolah FlightRadar24 berdasarkan data yang dipancarkan transponder ADS-B. Sumber: FlightRadar24, 2018.

Flight data recorder mempertegas apa yang telah diketahui dari transponder ADS-B (automatic dependent surveilllance-broadcast) yang telah dipublikasikan sebelumnya seperti misalnya oleh FlightRadar24. Pesawat memang mengalami masalah kontrol penerbangan yang membuatnya ‘mengangguk-angguk’ tanpa henti selama 11 menit penerbangan yang berakhir naas itu. Akan tetapi akar masalah dari tragedi Lion Air penerbangan JT-610 sudah dimulai sejak tujuh tahun sebelumnya. Yakni tindakan ceroboh dalam pengembangan Boeing 737 Max yang menghasilkan cacat desain pesawat.

Airbus A320neo vs Boeing 737 Max

Boeing merupakan raksasa pesawat jet komersial nomor satu di dunia, disusul konsorsium Airbus pada peringkat kedua. Meski enam dasawarsa lebih muda ketimbang kompetitornya tetapi Airbus cepat berkembang dan segera menjadi wajah Eropa dalam fabrikasi pesawat komersial sipil dan militer di pentas global. Maka tak mengherankan jika keduanya terlibat persaingan ketat memperebutkan pasar pesawat jet komersial sejak dekade 1990-an TU. Dari sekitar 28.000 pesawat jet komersial yang pernah ada, dua pertiga diantaranya diproduksi Boeing dan Airbus. Dalam persaingan duopolistik itu saling tuduh tak jarang terjadi. Mulai dari tudingan subsidi diam-diam hingga penarikan bea masuk tambahan.

Persaingan tersengit terjadi di ceruk jet komersial berlorong tunggal. Boeing diwakili oleh keluarga pesawat Boeing 737 yang telah mengudara sejak 1965 TU. Sementara Airbus diwakili keluarga pesawat Airbus A320 yang mulai diproduksi pada 1986 TU. Jet komersial berlorong tunggal begitu diminati maskapai sejagat karena daya jelajahnya kini lebih jauh, hanya bermesin dua dan dapat dilayani bandara lebih kecil. Daya jelajah lebih jauh (melampaui 7.000 kilometer) membuatnya mampu melayani penerbangan transatlantik maupun antarbenua, rute yang dulu hanya bisa dilayani jet-jet komersial berbadan besar. Dua mesin pendorong berarti konsumsi bahan bakar lebih sedikit, demikian pula biaya perawatannya, ketimbang pesawat berbadan lebar.

Gambar 3. Pesawat Airbus A320neo milik maskapai IndiGo sedang mengudara. Nampak sharklet yang khas di ujung sayap pesawat. IndiGo adalah operator terbesar Airbus A320neo dengan 87 pesawat aktif dan 300 pesawat dalam pemesanan pada Oktober 2019 TU. Sumber: Flickr/BriYYZ, 2016.

Bahan bakar menjadi faktor krusial dalam penerbangan sipil komersial masakini seiring melambungnya harga jual avtur. Ambil contoh maskapai Southwest Airlines. Sepanjang tahun 2018 TU Southwest Airlines merogoh kocek US $ 4,6 milyar (Rp 64,4 trilyun) guna membeli 8 milyar liter avtur yang menghidupi mesin-mesin jet dari 751 buah armada Boeing 737 miliknya. Peningkatan efisiensi 1 % saja akan menghemat biaya US $ 46 juta (Rp 644 milyar). Bayangkan jika efisiensinya lebih besar lagi.

Pada 1 Desember 2010 TU, Airbus mengubah peta permainan. Usai menjalankan program pengembangan rahasia empat tahun penuh, mereka mengumumkan rencana pembangunan generasi terbaru keluarga pesawat Airbus 320, yakni Airbus 320neo (new engine option). Pesawat ini dijanjikan 6 % lebih hemat bahan bakar ketimbang generasi termutakhir Boeing 737, yakni Boeing 737-800 atau disebut Boeing 737NG (new generation). Penghematan disebabkan oleh ujung sayap (winglet) berukuran besar mirip sirip hiu sehingga disebut sharklet, peningkatan aerodinamika pesawat dan penggunaan mesin jet turbofan baru yang kipasnya lebih besar tapi jauh lebih irit (hingga 16 %).

Maskapai sejagat sangat senang mendengarnya dan segera berbondong-bondong memesan. Sebanyak 1.226 buah Airbus A320neo dipesan dalam tahun 2011 TU dengan 667 diantaranya dipesan hanya dalam waktu seminggu pada momen pameran dirgantara Paris Air Show 2011. Laris manis. Sebaliknya Boeing harus berpuas diri dengan hanya menerima 150 pesanan Boeing 737NG.

Awalnya Boeing enggan menyamakan langkah. Mesin-mesin jet turbofan generasi terbaru itu lebih besar dan lebih berat, sehingga bila dipasang pada desain jet komersial berlorong tunggal yang mereka miliki bisa menyebabkan terlampauinya sejumlah batasan teknis. Namun akhirnya Boeing berubah pikiran. Terutama setelah maskapai-maskapai yang selama ini setia menggunakan produk Boeing mulai mengerling pula ke Airbus A320neo. Termasuk Southwest Airlines, yang terang-terangan bilang akan beralih ke Airbus A320neo jika dalam satu dasawarsa ke depan tak ada rencana baru Boeing guna mengganti armadanya yang menua. Selain tak ingin kehilangan pelanggan utama (seperti yang pernah mereka alami dengan Lufthansa dan United Airlines), Boeing juga berpotensi kehilangan pangsa pasar jet komersial berlorong tunggal yang nilainya bisa mencapai US $ 35 milyar (Rp 490 trilyun) selama sepuluh tahun ke depan jika tak melakukan apa-apa. Itu uang yang sangat besar.

Common Type Certificate

Gambar 4. Pesawat Boeing 737-8 (Max) milik maskapai WestJet. Nampak AT winglet yang khas di ujung sayap pesawat. Sumber: Wikipedia/Acelift, 2018.

Dalam hitungan minggu Boeing menjawab tantangan. Mereka kembali kepada desain pesawat yang sudah melegenda dan termasuk salah satu pesawat yang mengubah dunia. Yakni desain Boeing 737.

Boeing 737 kembali diutak-atik, seperti pernah mereka lakukan pada 1984 TU yang melahirkan generasi Boeing 737 Classic dan pada 1997 TU yang menelurkan generasi Boeing 737NG. Maka lahirlah generasi keempat dalam keluarga Boeing 737. Yaitu Boeing 737 Max, yang diumumkan Boeing pada 30 Agustus 2011 TU. Empat varian dikembangkan masing-masing Boeing 737-7 (Max), Boeing 737-8 (Max), Boeing 737-9 (Max) dan yang terbesar Boeing 737-10 (Max). Boeing menjanjikan Boeing 737 Max bakal lebih hemat ketimbang Airbus A320neo dengan kemampuan penghematan bahan bakar sampai 8 %.

Pengumuman ini sontak disambut gembira para maskapai pelanggan setianya. Tak heran jika di tahun 2012 TU Boeing menerima 914 pesanan Boeing 737 Max dan kembali ke puncak kekuasaan selagi Airbus hanya membukukan 478 pesanan Airbus A320neo.

Apa yang dilakukan Boeing? Mereka meningkatkan beberapa aspek pada airframe pesawat yang desain awalnya digambar setengah abad silam itu. Antara lain memasang mesin jet turbofan generasi terbaru yang lebih irit dan lebih tenang. Juga meningkatkan aerodinamika pesawat terutama dengan pemasangan AT (advanced technology) winglet. Berbeda dengan sharklet Airbus A320neo yang besar, AT winglet Boeing 737 Max lebih kecil namun berbentuk sayap-belah yang disebut lebih efisien. Terhadap avioniknya, Boeing menjejalkan aneka perangkat baru yang serba digital dan terkomputerisasi.

Secara keseluruhan pengembangan Boeing 737 Max membutuhkan waktu enam tahun, pemecahan rekor tersendiri dalam sejarah Boeing. Itu setahun lebih cepat ketimbang waktu pengembangan Boeing 777 dan satu setengah tahun lebih cepat ketimbang Boeing 787, dua generasi pesawat jet komersial berbadan lebar terkini. Dengan total biaya maksimum US $ 3 milyar (Rp 42 trilyun), Boeing juga memecahkan hukum besi pengembangan teknologi yang seakan tak pernah bisa dipatahkan itu. Bahwa pengembangan sebuah bentuk teknologi tak pernah berlangsung cepat, tak pernah murah dan tak pernah berlangsung baik.

Boeing sengaja menggunakan airframe Boeing 737 untuk menghemat biaya. Sehingga Boeing 737 Max dapat menggunakan common type certificate sebagaimana generasi-generasi sebelumnya. Dengan common type certificate maka Boeing 737 Max dapat dikendarai sebagaimana para pilot mengendalikan Boeing 737NG maupun Boeing 737 Classic. Ed Wilson, kepala pilot uji Boeing, bahkan melansir pernyataan betapa mudahnya Boeing 737 Max ditangani. Dimana pilot yang telah berkualifikasi menerbangkan Boeing 737NG atau Boeing 737 Classic dapat dengan mudah beralih ke Boeing 737 Max hanya dengan menjalankan 2,5 jam program pelatihan berbasis komputer.

Kabar ini tentu kian menyenangkan para maskapai. Mereka dapat kian menghemat biaya, karena pengoperasian pesawat baru itu tak disertai pembentukan kelas-kelas pelatihan para pilot yang mahal. Juga tak mengharuskan penggunaan simulator penerbangan yang mahal dan memakan banyak waktu. Cukup meminta dan menyupervisi pilot melaksanakan pelatihan berbasis komputer rumahan atau bahkan iPad di pagi hari, lalu pilot dapat menerbangkan Boeing 737 Max di sore harinya. Teknik marketing ini dipandang sebagai salah satu keunggulan Boeing dibanding Airbus.

Gambar 5. Skema beda ukuran mesin jet turbofan pada Boeing 737NG (kiri) dan Boeing 737 Max (kanan). Mesin jet Boeing 737 Max lebih besar dan lebih berat sehingga harus dipasang lebih tinggi dan lebih ke depan agar memiliki ruang bebas yang sama dengan Boeing 737NG. Sumber: TheVerge, 2019.

Dengan Boeing 737 Max, kini Boeing siap melanjutkan status keluarga pesawat Boeing 737 sebagai pesawat jet komersial terlaris yang turut membentuk sejarah dunia. Boeing 737 Max digadang-gadang bakal mencetak sejarah sebagai pesawat teririt dan terhemat untuk kelasnya.

Namun ada satu hal yang disembunyikan Boeing hingga bertahun-tahun kemudian.

MCAS

Penggunaan mesin jet turbofan generasi terbaru, yakni CFM International LEAP 1-B, pada struktur Boeing 737 memang dilematis. Di satu sisi mesin itu lebih hemat dan tidak seberisik mesin jet turbofan Boeing 737NG. Di sisi lain dimensi mesin itu lebih besar dan lebih berat sementara roda-roda pendarat keluarga pesawat Boeing 737 lebih rendah dibanding keluarga Airbus A320. Dengan mesin lebih kecil saja, generasi Boeing 737NG hanya punya ruang bebas setinggi 45 cm saja. Yakni ruang antara bagian bawah mesin dan permukaan landasan. Jika mesin LEAP 1-B dipasang dengan cara yang sama, maka ruang bebasnya akan sangat sempit dan tak memungkinkan pesawat tinggal landas. Karena pasti akan bergesekan dengan permukaan landasan.

Mau tak mau Boeing harus memasang mesin-mesin LEAP 1-B lebih tinggi dan lebih ke depan pada sayap Boeing 737 Max dibandingkan kedudukan mesin jet turbofan Boeing 737NG. Sehingga ruang bebasnya tetap sama dengan Boeing 737NG. Dilema menghilang, tetapi masalah baru menghadang. Jika pesawat sudah terbang dan dalam posisi menanjak, kedudukan mesin LEAP 1-B yang demikian akan membuat hidung pesawat cenderung tambah mendongak dengan sendirinya dalam tempo singkat. Istilah teknisnya, sudut serang (angle of attack/AoA) pesawat akan bertambah besar dengan cepat. Situasi ini berbahaya bagi pesawat, karena bisa menimbulkan stall aerodinamis yang bisa menjatuhkan pesawat ke parasbumi. Di Indonesia, stall aerodinamis adalah biang keladi tragedi Air Asia QZ-8501.

Dalam praktiknya posisi seperti itu terjadi saat pesawat baru saja lepas landas, proses yang harus dilakukan secara manual. Jika pesawat menanjak di tengah perjalanan, autopilot sudah dinyalakan sehingga kendali pesawat diambil-alih sejumlah komputer penerbangan. Pada kesempatan itu bertambahnya AoA secara berlebihan tidak bisa terjadi karena autopilot secara otomatis mencegahnya dengan menggerakkan horizontal stabilizer di sayap ekor.

Gambar 6. Konfigurasi sistem MCAS Boeing 737-8 (Max). Perangkat lunak MCAS tersimpan dalam komputer penerbangan (FCC) dan mendapatkan masukannya dari sensor AoA dan sensor kecepatan/pitot yang telah diolah dalam ADIRU. Keluaran MCAS digunakan untuk menggerakkan stabilizer motor trim. Jika motor dimatikan (dengan memutus arusnya), maka kendali horizontal stabilizer dapat dilakukan secara manual dari kokpit. Sumber: KNKT, 2019.

Solusi Boeing untuk masalah ini adalah menambahkan perangkat lunak (software) dengan tugas tunggal: mengoreksi kecenderungan penambahan AoA dengan menaikkan horizontal stabilizer di ekor pesawat. Kala AoA hendak bertambah, maka software memerintahkan horizontal stabilizer naik sebesar 0,6º (pada praktiknya 2,5º) dalam satu waktu agar terjadi manuver yang menurunkan hidung pesawat. Koreksi ini terjadi selama 9 detik. Perangkat lunak ini disebut MCAS (Maneuvering Characteristics Augmentation System) dan tersimpan dengan komputer penerbangan. Meski tergolong baru, MCAS tak hanya dipasang di Boeing 737 Max saja. Namun juga pada tanker terbang Boeing KC-46 Pegassus yang sedang diproduksi dan akan melayani Angkatan Udara sejumlah negara mulai dari Amerika Serikat hingga Indonesia

Boeing merancang MCAS akan aktif secara otomatis apabila berjumpa dengan AoA yang tinggi dan terus bertambah, terbang secara manual, sirip sayap (flap) telah ditarik dan pesawat berbelok terlalu tajam.

MCAS membutuhkan masukan sensor AoA dan sensor kecepatan pesawat. Entah bagaimana ceritanya diputuskan MCAS Boeing 737 Max hanya menggunakan masukan dari satu sensor AoA saja. Berbeda dengan komputer penerbangan, yang menerima masukan dari dua sensor AoA masing-masing sensor sisi kiri dan sisi kanan. Sehingga bila salah satu sensor rusak, masih tersedia cadangan dan pilot bisa mengambil keputusan secara independen. Menyebalkannya, kerja MCAS sama sekali terlepas dari keputusan pilot. Maka meskipun pilot tak menghendaki manuver menurunkan hidung pesawat, MCAS akan tetap melakukannya sepanjang masukannya tersedia. Lebih menyebalkan lagi, dalam pemasaran Boeing 737 Max tak pernah disebut atau dipaparkan adanya MCAS. Praktis sebelum November 2018 TU pilot-pilot Boeing 737 Max di seluruh dunia tak pernah tahu dalam pesawat yang dikemudikannya ada perangkat lunak MCAS dengan fungsi tertentu namun juga memiliki resiko tertentu.

Resiko MCAS serupa dengan perangkat lunak pada umumnya. Mereka adalah GIGO, akan menghasilkan keluaran yang baik dan berguna jika masukannya baik (gold in gold out) namun juga bisa memproduksi keluaran yang jelek dan berguna jika masukannya pun buruk (garbage in garbage out). Saat masukannya jelek, maka MCAS akan menyebabkan hidung pesawat menurun sekalipun sedang terbang mendatar.

Dilarang Terbang

Masukan keliru bagi MCAS inilah penyebab tragedi Lion Air penerbangan JT-610. Sehari sebelum jatuh, pesawat itu masih melayani rute Denpasar-Jakarta sebagai penerbangan JT-043. Begitu mulai mengudara, muncul masalah bacaan kecepatan antara sensor sisi kiri dan kanan (selisih hingga 27 km/jam) dan bacaan ketinggian antara sensor sisi kiri dan kanan (selisih 300 meter). Juga muncul masalah serupa pada sensor AoA dengan selisih bacaan 21º. Jadi meskipun pesawat terbang mendatar dan sensor AoA sisi kanan menyajikan sudut 0º, namun sensor AoA sisi kiri menyajikan sudut 21º. Akibatnya tongkat kemudi sisi kiri (sisi pilot monitoring) bergetar terus-menerus sepanjang penerbangan. Getaran yang seharusnya hanya terjadi bilamana pesawat hendak mengalami stall aerodinamis. Dan sensor AoA kiri inilah yang justru terhubung ke MCAS.

MCAS menganggap pesawat hendak stall aerodinamis, sehingga memerintahkan komputer penerbangan secara otomatis menurunkan hidung pesawat. Pilot flying pun spontan bereaksi dengan manuver mengangkat hidung pesawat. Hal itu berlangsung berulang-ulang. Flight data recorder merekam MCAS aktif hingga 12 kali berturut-turut dan sebanyak itu pula pilot flying bereaksi. Pada akhirnya pilot monitoring menganggap masalah berulang itu mungkin berkaitan dengan horizontal stabilizer, yang ternyata terbukti benar. Setelah mematikan autopilot, pilot monitoring memutus arus ke pengontrol horizontal stabilizer dan menggerakkannya secara manual. Masalah pun teratasi dan Lion Air JT-043 berhasil mendarat di Jakarta dengan keterlambatan hanya beberapa menit dari jadwal.

Masalah yang sama kembali berulang pada penerbangan JT-610 meski teknisi telah berusaha memperbaiki sensor yang dianggap rusak. Selama 11 menit penerbangan naas itu, MCAS aktif hingga 32 kali. Dan sebanyak itu pula pilot flying bermanuver mengangkat hidung pesawat. Namun kedua pilot tak tahu apa penyebabnya sampai pesawat menghunjam deras ke Laut Jawa.

Lima bulan pasca tragedi Lion Air JT-610, masalah serupa berulang dan kembali terjadi pada Boeing 737-8 (Max) yang lain. Yakni pada Boeing 737-8 (Max) nomor ekor ET-AVJ milik maskapai Ethiopian Airlines. Ini juga pesawat anyar, baru berusia 4 bulan dan baru mengumpulkan 1.330 jam terbang. Selagi hendak menerbangi rute Addis Ababa (Ethiopia) ke Nairobi (Kenya) sebagai penerbangan ET-302 pada 10 Maret 2019 TU, pesawat jatuh hanya enam menit setelah lepas landas. Temuan sementara menunjukkan kemiripan dengan tragedi Lion Air JT-610. Flight data recorder menunjukkan terjadi selisih bacaan AoA yang ekstrim (hingga mencapai 60º). Dimana sensor AoA sisi kiri membaca hingga 74,5º yang menyebabkan MCAS aktif. Selama enam menit itu MCAS aktif hingga 4 kali. Meski pilot bereaksi sesuai prosedur dan mengikuti langkah mematikan arus listrik ke pengontrol horizontal stabilizer, namun pesawat tak bereaksi sesuai harapan. Pesawat pun menghunjam tanah secepat 950 km/jam pada jarak 62 kilometer dari bandara. 157 orang tewas, menjadikannya kecelakaan pesawat terbang paling mematikan sepanjang sejarah Ethiopia.

Gambar 7. Pesawat Boeing 737-8 (Max) nomor ekor ET-AVJ milik maskapai Ethiopian Airlines saat berada di apron bandara Jomo Kenyatta, Nairobi (Kenya) pada 22 Desember 2018 TU. Inilah pesawat yang naas dalam tragedi Ethiopian Airlines penerbangan ET-302 tiga bulan kemudian. Sumber: AviationSafety.net/Rubenstein, 2018.

Penyelidikan kecelakaan Ethiopian Airlines ET-302 masih berlangsung. Sementara kecelakaan Lion Air JT-610 telah rampung diselidiki KNKT dan hasilnya telah dipublikasikan pada 25 Oktober 2019 TU lalu. Ada 9 faktor yang berkontribusi pada jatuhnya Boeing 737-8 (Max) PK-LQP. Dua diantaranya mengkritisi manajemen Lion Air terkait penerbangan sebelumnya (Lion Air JT-043). Yakni tidak adanya dokumentasi tertulis komplit tentang situasi tongkat kemudi yang bergetar, hidung pesawat yang naik turun dan dimatikannya arus ke horizontal stabilizer. Juga tidak ditetapkannya status kejadian tersebut sebagai insiden serius sehingga harus diselidiki secara komprehensif. Sisanya menunjuk ke hidung Boeing. Mulai dari kelirunya asumsi terkait respon pilot akan kerusakan MCAS, penggunaan sensor AoA tunggal, tiadanya informasi dan panduan terkait MCAS, tiadanya display dan prosedur terkait selisih bacaan sensor AoA hingga tidak terkalibrasinya sensor AoA.

Boeing memang baru memberitahu dunia akan keberadaan MCAS pasca tragedi Lion Air JT-610, itu pun secara terbatas. Mereka terus bersikap seakan Lion Air JT-610 hanyalah sebuah kecelakaan yang terjadi di satu negara berkembang dengan reputasi keselamatan penerbangan yang buruk di tataran global. Dunia penerbangan internasional pun terkesan memakluminya. Bisnis terus berlanjut, Boeing tetap menerima belasan pesanan Boeing 737 Max baru dari sejumlah maskapai.

Permainan berubah total begitu tragedi Ethiopian Airlines ET-302 terjadi. Dalam dunia teknologi, sebuah kegagalan teknologi yang pertama kali terjadi dikategorikan kebetulan. Namun kegagalan serupa yang terjadi untuk kedua kalinya merupakan pola yang menunjukkan adanya cacat. Jelas sudah, Boeing 737 Max memiliki cacat desain dan itu terletak pada MCAS. Begitu sensor AoA memberikan masukan yang keliru, MCAS pun bertindak menjadi pembunuh yang menewaskan total 346 orang.

Beberapa negara memutuskan melarang terbang Boeing 737 Max dalam varian apapun mulai 13 Maret 2019 TU. Keputusan ini akhirnya mengglobal setelah otoritas penerbangan AS (FAA) pun mengikutinya. Sebanyak 390-an buah Boeing 737 Max dalam berbagai varian pun diparkir di berbagai penjuru tanpa terkecuali, situasi yang akan terus terjadi hingga kemungkinan awal 2020 TU mendatang.

Reputasi Boeing hancur. Gugatan meluncur bertubi-tubi, mulai dari keluarga korban, asosiasi pilot yang mendadak menganggur hingga belasan maskapai yang membatalkan pesanan. Pasar modal pun bereaksi negatif. Untuk armada pesawat yang dilarang terbang, Boeing harus merogoh kocek hingga US $ 9,2 milyar. Sedangkan dari anjloknya harga saham, Boeing harus merelakan kapitalisasi senilai US $ 40 milyar lenyap seiring anjloknya harga sahamnya hingga 18 %. Terasa ironis memang bahwa demi penghematan besar-besaran sehingga biaya pengembangan Boeing 737 Max hanya menyentuh angka US $ 3 milyar, kini Boeing harus membayar berkali-kali lipat akibat produk yang terbukti cacat desain.

Referensi :

Komite Nasional Keselamatan Transportasi RI. 2019. Aircraft Accident Investigation Report, PT Lion Mentari Airlines Boeing 737-8 (Max) PK LQP, Tanjung Karawang West Java Republic of Indonesia, 29 October 2018. Final Report.

Campbell. 2019. Redline, the Many Human Errors that Brought Down the Boeing 737 Max. The Verge, May 2, 2019, diakses 2 Agustus 2019.

Asteroid-mini dari luar Tata Surya

Sebuah meteoroid yang berupa asteroid-mini memasuki atmosfer Bumi pada 9 Januari 2014 TU dinihari waktu Indonesia. Ia menjadi meteor-terang (fireball) dan mencapai puncak kecemerlangannya manakala tiba di ketinggian 19 kilometer di atas paras air laut, di lepas pantai utara pulau Irian. Lima tahun kemudian barulah disadari bahwa asteroid mini tersebut datang dari luar tata surya kita.

Setengah Ton

Asteroid-mini itu tak bernama, tak dikodekan dan tak pernah terdeteksi sebelumnya. Jika dianggap berbentuk bola, diameternya hanya 50 cm. Namun ia hampir sepadat besi dengan massa mencapai setengah ton. Melesat secepat 161.000 km/jam pada lintasan membentuk sudut sekitar 20º terhadap parasbumi yang menjadi titik targetnya, asteroid-mini-tanpa-nama itu sontak berubah menjadi meteor begitu mulai menembus ketinggian 110 kilometer. Puncak kecerlangannya dicapai pada ketinggian 20 kilometer dengan terang mendekati Bulan purnama. Sehingga merupakan meteor-terang (fireball). Secara keseluruhan asteroid-mini-tanpa-nama itu melepaskan energi 0,11 kiloton TNT, setara 1/137 kekuatan ledakan bom nuklir Hiroshima.

Gambar 1. Lokasi terdeteksinya meteor-terang 9 Januari 2014 di lepas pantai utara pulau Irian. Peta berdasarkan Google Earth dikombinasikan dengan data NASA Astrophysics Data System.

Saat mencapai puncak kecerlangannya, meteor-terang berkedudukan sekitar 100 kilometer sebelah timur laut Pulau Manus. Atau 740 kilometer sebelah timur laut kota Jayapura (Indonesia). Di atas kertas, penduduk pulau Manus dapat dengan mudah menyaksikan panorama meteor-terang ini, yang mengemuka setinggi 11º di horizon timur laut. Namun peristiwa tersebut terjadi pada pukul 02:05 WIT sehingga praktis hampir segenap penduduk di kawasan ini telah terlelap.

Beruntung ada satelit mata-mata rahasia Departemen Pertahanan AS yang rajin memelototi selimut udara Bumi dengan radas (instrumen) bhangmeter-nya. Radas tersebut sejatinya bertujuan mengendus kilatan cahaya khas produk ledakan nuklir atmosferik/permukaan, sebagai bagian dari patroli global keamanan negara adidaya. Namun radas yang sama berkemampuan pula mengindra kilatan cahaya dari peristiwa pelepasan energi tinggi sejenis. Termasuk yang dilepaskan meteor-terang, meteor-sangat terang dan juga boloid.

Hasil observasi meteor-terang/sangat-terang dan boloid itu disimpan pada sebuah basisdata terbuka yang dikelola badan antariksa AS (NASA) melalui CNEOS (Center of Near Earth Object Studies). Sering disebut pula sebagai katalog CNEOS, basisdata itu memuat semua data meteor-terang/sangat-terang dan boloid sejak 1988 TU. Lima tahun berselang, barulah diketahui bahwa peristiwa meteor-terang di utara pulau Irian itu bukanlah kejadian biasa.

Sempat Diragukan

Amir Siraj, astronom dari Harvard University (AS), tergelitik oleh pertanyaan menarik pasca penemuan Oumuamua. Seperti diketahui Oumuamua adalah asteroid unik, karena menjadi benda langit pertama yang terdeteksi umat manusia sebagai benda langit yang berasal dari luar tata surya kita sepanjang sejarah peradaban. Siraj mengembangkan mengembangkan euforia penemuan Oumuamua ke konteks lingkungan dekat-Bumi dengan pertanyaan: adakah benda langit dari luar tata surya kita yang terdeteksi jatuh ke Bumi?

Bersama Abraham Loeb yang menjadi mentornya, Siraj mengaduk-aduk katalog CNEOS dengan menerapkan batasan kecepatan sangat tinggi yang bisa dianalisis. Dari batasan tersebut diperoleh tiga kandidat meteor. Namun hanya satu kandidat yang akhirnya disimpulkan benar-benar berasal dari luar tata surya kita. Yakni meteor-terang yang terlihat di utara pulau Irian pada 9 Januari 2014 TU. Data menunjukkan meteor itu memiliki kecepatan 44,8 km/detik relatif terhadap Bumi.

Gambar 2. Asteroid Oumuamua (bintik putih di tengah foto), diamati dengan teleskop William Herschell Observatorium La Palma, Canary (Spanyol). Garis-garis putih diagonal merupakan jejak bintang-bintang di latar belakang seiring teleskop ‘dikunci’ ke posisi asteroid. Inilah benda langit pertama yang dipastikan berasal dari luar tata surya. Sumber: Observatorium La Palma, 2017.

Gambar 2. Asteroid Oumuamua (bintik putih di tengah foto), diamati dengan teleskop William Herschell Observatorium La Palma, Canary (Spanyol). Garis-garis putih diagonal merupakan jejak bintang-bintang di latar belakang seiring teleskop ‘dikunci’ ke posisi asteroid. Inilah benda langit pertama yang dipastikan berasal dari luar tata surya. Sumber: Observatorium La Palma, 2017.

Penggunaan katalog CNEOS sempat dipertanyakan seiring tidak tersajinya nilai ketidakpastian pengukuran. Dalam banyak pengukuran pada katalog CNEOS, ketidakpastian kecepatannya bisa sangat kecil hingga mencapai kurang dari 1 km/detik khususnya untuk meteoroid berdiameter kecil (dalam ukuran hingga beberapa meter). Namun dalam beberapa kejadian nilai ketidakpastiannya bisa melambung hingga 28 %. Pada saat Peristiwa Chelyabinsk 2013, nilai ketidakpastian kecepatan meteor yang dicatat katalog CNEOS adalah 5 %. Dalam kasus meteor-terang di utara pulau Irian ini, jika nilai ketidakpastian pengukuran kecepatannya mencapai 45 % maka penafsirannya sebagai benda langit dari luar tata surya bakal bias dengan benda langit yang terikat secara gravitasional ke tata surya kita.

Keraguan itu membawa Loeb menerobos pagar kerahasiaan yang menyelimuti produksi data dari radas bhangmeter satelit militer AS. Hingga ia bersua pada Los Alamos National Laboratory, salah satu laboratorium penelitian paling prestisius di Amerika Serikat sekaligus tempat dimana senjata nuklir pertama dirakit. Melalui Matt Heavner yang mengepalai pusat data untuk keamanan global dan intelijen di Los Alamos, diketahui bahwa nilai ketidakpastian pengukuran kecepatan meteor-terang di utara pulau Irian itu hanya sebesar 10 % atau kurang.

Gambar 3. Wajah komet Borisov melalui teleskop landas antariksa Hubble pada 12 Oktober 2019 TU lalu. Nampak komet Borisov, komet yang berasal dari luar tata surya namun bersifat selayaknya komet asli tata surya umumnya. Sumber: NASA, 2019.

Gambar 3. Wajah komet Borisov melalui teleskop landas antariksa Hubble pada 12 Oktober 2019 TU lalu. Nampak komet Borisov, komet yang berasal dari luar tata surya namun bersifat selayaknya komet asli tata surya umumnya. Sumber: NASA, 2019.

Maka dapat disimpulkan (dengan tingkat keyakinan sangat tinggi), bahwa meteor-terang di utara pulau Irian pada 9 Januari 2014 TU dinihari itu memang bersumber dari asteroid-mini-tanpa-nama yang berasal dari luar tata surya kita. Asteroid tersebut bermassa setengah ton dengan dimensi hanya 50 cm. Bersama dengan Oumuamua dan komet Borisov, maka asteroid-mini-tanpa-nama ini menjadi bagian dari benda langit yang bukan penduduk asli tata surya.

Pelajaran apa yang dapat diambil dari peristiwa tersebut?

Banyak. Salah satunya, menurut saya, kini kita mengetahui Bumi memiliki potensi ditumbuk benda langit yang berasal dari luar tata surya. Dengan kecepatan mereka yang jauh lebih tinggi dibanding asteroid dan komet asli tata surya, maka benda langit yang lebih kecil pun dapat menimbulkan dampak yang besar. Ambil contoh Peristiwa Chelyabinsk 2013 (energi 560 kiloton TNT), jika disebabkan oleh benda langit seperti ini maka hanya butuh yang dimensinya 8,5 meter saja. Bandingkan dengan dimensi asteroid Chelyabinsk yang mencapai 20 meter. Artinya kewaspadaan akan potensi tumbukan benda langit kini pun harus ditegakkan terhadap benda-benda langit yang datang dari luar tata surya.

Referensi

Siraj & Loeb. 2019. Discovery of a Meteor of a Interstellar Origin. ArXiv 1904.07224, submitted.

Loeb. 2019. It Takes a Village to Declassify an Error Bar. Scientific American blog July 3, 2019, diakses 2 Agustus 2019.

Komet Borisov, Bintang Berekor dari Luar Tata Surya

Saat dilihat umat manusia untuk pertama kalinya, tak ada keraguan bahwa benda langit itu adalah bintang berekor. Komet. Ia memang hanya terlihat sebagai sebintik cahaya samar dengan bentuk ekor tak kalah samar pula. Juga sangat redup. Dengan magnitudo mendekati +19 maka kecerlangannya hanya 1 % dari kecerlangan planet–kerdil Pluto yang legendaris dan sulit diamati itu (terutama dari Indonesia). Gennady Borisov, astronom amatir asal Ukraina yang bekerja sebagai insinyur Sternberg Astronomical Institute di Crimea (Russia), menjadi orang pertama yang menyaksikan keberadaannya pada Jumat malam 30 Agustus 2019 TU (Tarikh Umum) waktu setempat. Borisov merekamnya melalui teleskop reflektor 65 cm kreasi sendiri, menjadikannya sebagai penemu komet tersebut. Siapa sangka, ternyata bintang berekor ini bukanlah komet biasa karena ternyata datang dari luar tata surya kita. Dari ruang antarbintang.

Gambar 1. Wajah komet Borisov saat diabadikan oleh teleskop landas antariksa Hubble pada 12 Oktober 2019 TU lalu. Citra komposit ini dihasilkan dari pemotretan dengan waktu paparan total 7 jam. Nampak komet Borisov, selayaknya komet asli tata surya pada umumnya. Garis-garis samar merupakan jejak bintang dan satelit buatan yang kebetulan melintas di latar depan medan pengamatan Hubble. Sumber: NASA, 2019.

Benda langit temuan Borisov awalnya dikodekan secara non formal sebagai obyek gb00234 (gb akronim untuk Gennady Borisov). Setelah dikonfirmasi sebagai komet, maka berdasarkan tata nama IAU (International Astronomical Union) lantas dikodekan menjadi C/2019 Q4 Borisov. Di kemudian hari setelah dipastikan benar-benar berasal dari luar tata surya kita, maka kode untuknya berubah menjadi 2I/Borisov (I untuk interstellar/benda dari ruang antarbintang). Dengan pengkodean terakhir tersebut maka komet Borisov secara formal menjadi benda langit kedua dari ruang antarbintang yang memasuki tata surya dan ditemukan umat manusia sepanjang sejarah. Benda langit pertama adalah 1I/Oumuamua (sebelumnya dikodekan sebagai A/2017 U1), sebuah asteroid unik berbentuk mirip kapal selam sepanjang 500 meter yang ditemukan pada Oktober 2017 TU silam.

Akan tetapi secara non formal, komet Borisov adalah benda langit ketiga yang berasal dari ruang antarbintang. Ia dan Oumuamua didului oleh sebentuk asteroid mini (garis tengah 50 cm) yang menerobos lapisan udara Bumi dan menjadi meteor–sangat terang (fireball) di lepas pantai utara pulau Irian pada 8 Januari 2014 TU silam. Asteroid tersebut baru diidentifikasi sebagai benda langit dari ruang antarbintang pada April 2019 TU ini.

Eksentrisitas

Gambar 2. Obyek gb00234 (titik kecil pada perpotongan dua garis lurus), diabadikan pada 9 September 2019 TU oleh Katsumi Yoshimoto (astronom amatir Jepang) menggunakan teleskop reflektor dengan cermin berdiameter 20 cm. Teleskop ‘dikunci’ ke posisi komet, sehingga bintang-bintang latar belakang nampak sebagai garis-garis lurus diagonal. Beberapa hari kemudian benda langit ini dikonfirmasi sebagai komet yang berasal dari luar tata surya. Sumber: Katsumi, 2019.

Bagaimana cara kita mengetahui sebuah benda langit bukanlah penduduk asli tata surya kita?

Ciri khas paling menonjol adalah pada nilai eksentrisitas. Eksentrisitas atau kelonjongan orbit merupakan sebuah parameter yang menunjukkan sejauh apa lonjongnya bentuk orbit benda langit. Di tata surya, bila eksentrisitas bernilai 0 maka orbitnya merupakan lingkaran sempurna dengan Matahari berkedudukan di pusat lingkaran. Bila eksentrisitasnya bernilai antara 0 dan 1 maka orbitnya berbentuk ellips dengan Matahari menempati salah satu dari dua titik fokus. Semakin eksentrisitasnya mendekati 0 maka orbit ellips itu kian menyerupai lingkaran dan sebaliknya semakin eksentrisitasnya mendekati 1 maka bentuk ellipsnya kian melonjong.

Jika eksentrisitasnya tepat atau lebih besar dari 1 maka orbitnya tak lagi bersifat tertutup seperti halnya lingkaran dan ellips. Melainkan menjadi orbit terbuka. Pada eksentrisitas tepat 1, orbitnya memiliki bentuk parabola. Dan pada eksentrisitas lebih dari 1, orbitnya berbentuk hiperbola. Benda-benda langit yang memiliki orbit parabola dan hiperbola pada dasarnya hanya akan sekali mendekat ke Matahari untuk kemudian melaju menjauhinya hingga akhirnya terlepas dari lingkungan tata surya.

Semua benda langit yang berasal dari luar tata surya kita selalu memiliki eksentrisitas orbit lebih dari 1. Bahkan terhadap titik barisenter tata surya, yaitu titik dimana segenap massa tata surya diperhitungkan (jadi bukan hanya mempertimbangkan massa Matahari saja), mereka tetap memiliki eksentrisitas orbit lebih besar dari 1. Ini berbeda dengan puluhan komet unik yang telah dikenal sebelumnya mempunyai orbit bereksentrisitas tepat sama atau sedikit lebih besar dari 1, manakala hanya diperhitungkan terhadap Matahari. Namun begitu perhitungan dilakukan terhadap titik barisenter tata surya, segenap orbit komet tersebut ternyata memiliki eksentrisitas sedikit lebih kecil dari 1. Artinya mereka masih tetap terikat dengan tata surya meski memiliki bentuk orbit sangat lonjong. Bentuk orbit tersebut sekaligus menguak asal-usul komet-komet tersebut, yakni dari awan komet Opik-Oort di tepian tata surya kita.

Asteroid Oumuamua dan Komet Borisov tidak demikian. Meski telah diperhitungkan terhadap titik barisenter tata surya, komet Borisov tetap memiliki eksentrisitas orbit sebesar 3,2 sementara asteroid Oumumamua eksentrisitasnya 1,2. Artinya mereka memang memiliki orbit hiperbolik. Maka mereka hanya kebetulan melintas dalam tata surya tanpa Matahari dan segenap anggota tata surya bisa memaksanya untuk terikat di kawasan ini seperti halnya Bumi kita dan kawan–kawannya. Setelah sekali mendekat ke Matahari, maka mereka akan melaju cepat menjauh untuk kembali meninggalkan tata surya ini.

Gambar 3. Asteroid Oumuamua (bintik putih di tengah foto), berdasarkan pengamatan menggunakan teleskop landas bumi William Herschell di Observatorium La Palma, Canary (Spanyol). Garis-garis putih diagonal adalah bintang-bintang di latar belakang, yang mengemuka karena teleskop ‘dikunci’ ke posisi asteroid. Inilah benda langit pertama yang dipastikan berasal dari luar tata surya. Sumber: Observatorium La Palma, 2017.

Gambar 3. Asteroid Oumuamua (bintik putih di tengah foto), berdasarkan pengamatan menggunakan teleskop landas bumi William Herschell di Observatorium La Palma, Canary (Spanyol). Garis-garis putih diagonal adalah bintang-bintang di latar belakang, yang mengemuka karena teleskop ‘dikunci’ ke posisi asteroid. Inilah benda langit pertama yang dipastikan berasal dari luar tata surya. Sumber: Observatorium La Palma, 2017.

Oleh karena itu mereka melesat sangat cepat. Terkait bentuk orbit benda langit dikenal adanya besaran kecepatan lebih hiperbolis, yang menjadi parameter bagi terikat tidaknya benda langit tersebut kepada tata surya kita. Komet dengan orbit paling ellips yang pernah ditemukan, yaitu komet C/1980 E1 Bowell, memiliki kecepatan lebih hiperbolis sebesar 3 km/detik. Angka ini merupakan batas kecepatan lebih hiperbolis tertinggi yang memungkinkan bagi anggota tata surya. Sebaliknya pada asteroid Oumuamua dan komet Borisov kecepatan lebih hiperbolisnya jauh lebih besar, masing–masing 26 km/detik dan 30 km/detik. Dengan kecepatan sebesar itu jelas sudah, mereka memang tak pernah terikat dengan tata surya kita.

Mirip Komet Asli Tata Surya

Berbeda halnya dengan asteroid Oumuamua, komet Borisov menjanjikan kesempatan lebih baik bagi umat manusia. Saat ditemukan komet ini masih berjarak 404 juta kilometer dari Matahari dan sedang bergerak mendekati sang surya menuju titik perihelionnya. Titik perihelion tersebut akan dicapai pada 9 Desember 2019 TU mendatang, dengan jarak 293 juta kilometer. Terhadap Bumi, komet Borisov akan mencapai jarak terdekatnya 19 hari kemudian dengan jarak cukup besar yakni 282 juta kilometer. Dalam dua kesempatan tersebut komet Borisov diperkirakan akan mencapai magnitudo semu +15, atau 2,5 kali lebih redup ketimbang Pluto.

Pasca mencapai perihelion dan titik terdekatnya ke Bumi, komet Borisov akan kembali menjauhi Matahari dan perlahan-lahan pun kian meredup. Namun diperkirakan pada pertengahan tahun 2020 TU mendatang, magnitudo semu komet Borisov masih sebesar +19. Atau setara dengan saat ditemukan. Maka praktis tersedia kesempatan untuk mengamati komet Borisov selama berbulan-bulan kemudian pasca ditemukan.

Situasi ini sangat berbeda dibandingkan asteroid Oumuamua, yang hanya menyediakan kesempatan observasi selama beberapa minggu saja sebelum benda langit tersebut menjadi teramat redup dan berada di luar jangkauan teleskop terkuat sekalipun.Meski demikian dengan prakiraan magnitudo semu hanya +15 pada saat tiba di titik perihelionnya, komet Borisov akan sangat sulit diamati oleh para astronom amatir di Indonesia.

Gambar 4. Orbit komet Borisov di antara orbit planet-planet dalam tata surya kita. Orbit komet ini merupakan orbit hiperbola, sehingga bersifat terbuka dan sangat berbeda dibandingkan orbit ellips milik planet-planet tersebut. Sumber: Anonim, 2019.

Sebagai benda langit yang tidak lahir di lingkungan tata surya kita, akankah komet Borisov memiliki komposisi yang berbeda?

Pengamatan intensif terhadapnya masih terus dilakukan lewat fasilitas teleskop termutakhir, baik yang bersifat landas Bumi maupun landas antariksa. Sejauh ini sejumlah hasil sementaranya telah dipublikasikan. Komet Borisov ternyata juga memiliki komposisi yang tak berbeda jika dibandingkan dengan komet-komet asli tata surya kita. Komet Borisov juga melepaskan uap air dan sianogen.

Fitzsimmons dkk (2019) memperlihatkan pada kondisi pra-perihelion dan sejarak 404 juta kilometer dari Matahari, tingkat pelepasan uap air dari komet Borisov mencapai sekitar 57 kilogram/detik. Pada kondisi yang sama tingkat pelepasan sianogen mencapai sekitar 10 kilogram/detik. Sianogen atau (CN)2 adalah molekul anorganik beracun yang masih bersaudara dengan sianida. Sianogen umum dijumpai pada komet dan menjadi salah satu penanda aktivitasnya. Produksi sianogen komet Borisov masih berada dalam rentang nilai produksi sianogen dari komet-komet asli tata surya kita. Lebih lanjut dapat dikatakan bahwa berdasarkan produksi sianogen-nya, aktivitas komet Borisov setingkat lebih rendah ketimbang komet-komet berperiode panjang asli tata surya kita namun setingkat dengan aktivitas komet-komet berperiode pendek.

Sedangkan Jewitt & Luu (2019) memperlihatkan pada kondisi yang sama, tingkat produksi debu komet Borisov tergolong kecil. Yakni hanya 2 kilogram/detik. Ini tergolong tak-biasa, mengingat komet-komet asli tata surya umumnya memiliki rasio produksi debu terhadap gas (uap air) sebesar 1 atau lebih besar lagi. Kecilnya produksi debu dari komet Borisov kembali menegaskan bahwa komet ini kurang aktif. Saat pengamatan dilakukan, panjang komet Borisov hanyalah 480.000 kilometer atau sedikit lebih besar ketimbang jarak Bumi-Bulan. Tetapi semua itu masih berpotensi untuk berubah manakala komet kian mendekat ke Matahari. Dengan kian mendekati Matahari, maka komet akan menerima paparan angin Matahari yang kian besar sehingga tingkat produksi gas (uap air dan sianogen) serta debunya mungkin akan lebih besar dibanding saat ini.

Dua pengamatan tersebut juga berhasil menguak dimensi inti komet Borisov meski masih berada dalam rentang nilai yang cukup lebar. Fitzsimmons dkk memprakirakan dimensi inti komet Borisov berada di antara 1,4 hingga 16 kilometer. Sedangkan Jewit & Luu menyodorkan prakiraan yang lebih kecil, yakni di antara 0,7 hingga 7,6 kilometer saja.

Asal

Dari Bumi, komet Borisov seakan-akan muncul dari gugusan bintang Cassiopea dan kelak juga akan lenyap dari pandangan mata di rasi bintang yang sama. Kesempatan terbaik guna mengamati komet ini jatuh pada sepuluh hari pertama Desember 2019 TU, meski akan terganggu terangnya cahaya Bulan purnama. Saat itu komet akan berada di rasi bintang Crater yang terletak di sisi barat rasi bintang Virgo. Komet masih bertengger di langit pasca Matahari terbenam dan berlangsung hingga beberapa jam kemudian.

Cukup menarik bahwa darimana komet Borisov berasal telah diprakirakan. Berdasarkan data orbit yang lantas di-input-kan ke dalam perhitungan astronomi, kelompok astronom Polandia (2019) memprakirakan komet Borisov berasal dari sistem bintang Kruger 60 (HD 239960). Ini adalah sistem bintang ganda yang terletak di rasi bintang Cepheus yang tepat bertetangga dengan rasi bintang Cassiopea. Kruger 60 berjarak 13,15 tahun cahaya dari Bumi kita dan beranggotakan dua bintang katai (cebol) coklat. Masing-masing bintang katai coklat tersebut bermassa 0,27 dan 0,18 massa Matahari kita. Kedua bintang katai tersebut terpisahkan jarak 1,42 milyar kilometer, setara jarak Matahari ke Saturnus. Keduanya saling mengedari dengan periode orbit 45 tahun.

Gambar 5. Panorama langit di area rasi bintang Cepheus. Kotak merah menunjukkan kedudukan sistem bintang ganda Kruger 60 yang cukup redup (magnitudo +9,5). Sistem bintang ganda ini diduga merupakan lokasi asal komet Borisov. Diabadikan oleh Peter Mulligan (astronom amatir Inggris) pada 28 Desember 2017 TU menggunakan kamera Canon 1100D dengan lensa 200 mm pada ISO 800 dan waktu paparan 30-40 detik. Dipublikasikan di British Astronomical Association. Sumber: BAA, 2017.

Perhitungan menunjukkan, pada satu juta tahun silam komet Borisov melintas dalam jarak 5,6 tahun cahaya dari sistem bintang Kruger 60. Pada saat itu kecepatan lebih hiperbolis komet terhadap sistem bintang ganda tersebut relatif kecil, yakni hanya 3,4 km/detik. Kecilnya kecepatan tersebut mendatangkan dugaan bahwa komet Borisov semula terikat kepada sistem bintang Kruger 60. Dan oleh suatu sebab, komet Borisov kemudian dihentakkan keluar hingga melanglang buana sejuta tahun lamanya sebelum singgah di lingkungan dekat Bumi kita pada saat ini.

Yang jelas hadirnya komet Borisov memiliki arti penting multidimensi bagi umat manusia. Ia tak hanya berguna untuk lebih memahami semesta khususnya sistem-sistem keplanetan di luar tata surya kita. Namun juga memberikan khasanah baru dalam memitigasi potensi ancaman dari langit.

Referensi :

Fitzsimmons dkk. 2019. Detection of CN gas in Interstellar Object 2I/Borisov. The Astrophysical Journal, submitted.

Jewitt & Luu. 2019. Initial Characterization of Interstellar Comet 2I/2019 Q4 (Borisov). ArXiv 1910.02547, submitted.

Dybczynski dkk. 2019. Kruger 60, a Plausible Home System of the Interstellar Comet C/2019 Q4.ArXiv 1909.10952, submitted.