Asteroid Phaethon yang Lewat Dekat dan Hujan Meteor Terderas

Harinya hari Minggu 17 Desember 2017 TU (Tarikh Umum), jamnya jam 06:00 WIB. Itulah kala sebongkah batu raksasa yang luar biasa berada pada titik terdekatnya dengan Bumi kita dalam perjalanannya mengembara angkasa sebagai anggota tata surya. Jaraknya ke Bumi kita saat itu adalah 10,3 juta kilometer. Atau nyaris 27 kali lebih jauh ketimbang posisi Bulan (rata-rata). Untuk ukuran kita manusia, jarak ini tergolong jauh. Namun dalam perspektif astronomi, mendekatnya bongkah batu raksasa ini tergolong ‘sangat dekat.’ Untungnya ia tak membawa potensi bahaya (baca : tumbukan kosmik dengan Bumi), setidaknya hingga 400 tahun ke depan.

Gambar 1. Wajah buram asteroid Phaethon saat melintas di dekat Bumi pada 10 Desember 2007 TU silam pada jarak 18 juta kilometer dalam citra radar dari teleskop radio Arecibo di Puerto Rico (AS). Gangguan instrumen dan pendeknya waktu pengamatan membuat resolusi citra cukup rendah dan penuh derau (noise). Garis putus-putus ditambahkan untuk menyajikan kesan bentuk asteroid. Sumber: Arecibo/Cornell, 2007 dalam Sky & Telescope, 2017.

Bongkah batu segedhe gunung itu bernama asteroid Phaethon, formalnya (3200) Phaethon. Angka 3200 adalah nomor urut asteroid tersebut berdasarkan tatanama IAU (International Astronomical Union). Diameternya 5,1 kilometer. Jika bentuknya dianggap berbentuk bola sempurna dan strukturnya batuan (dengan massa jenis antara 2 hingga 4 gram/cm3), maka massanya antara 139 hingga 278 milyar ton. Saat melintas pada titik terdekatnya, asteroid Phaethon melesat dengan kecepatan hampir 115.000 km/jam. Sehingga ia mengangkut energi potensial sebesar antara 19 juta hingga 38 juta megaton TNT. Itu setara dengan 1,3 milyar hingga 2,6 milyar butir bom nuklir Hiroshima yang diledakkan serentak. Beruntung asteroid ini tidak meluncur menuju Bumi dalam perjalanannya, karena pelepasan energi sebesar itu di Bumi akan berujung pada malapetaka kehidupan yang amat kolossal berskala global. Peristiwa semacam itu terakhir terjadi pada 65 juta tahun silam yang menyapu bersih kehidupan kawanan dinosaurus.

Aasteroid Phaethon kerap dijuluki asteroid aneh karena dua alasan. Pertama, karena bentuk orbitnya yang demikian lonjong membuatnya memintas empat orbit planet sekaligus. Dan yang kedua, karena hingga sejauh ini asteroid Phaethon adalah satu diantara hanya dua asteroid yang menjadi induk dari peristiwa hujan meteor utama. Dalam hal ini asteroid Phaethon adalah sumber dari peristiwa hujan meteor Geminids yang aktif setiap bulan Desember. Sementara asteroid satunya lagi, yakni asteroid (196256) 2003 EH, adalah sumber hujan meteor Quadrantids yang aktif setiap bulan Januari.

Asteroid Phaethon ditemukan pada 11 Oktober 1983 TU melalui observasi teleskop landas-antariksa IRAS (Infra Red Astronomical Satellite). Adalah duo astronom Simon F. Green dan John K. Davies yang pertama menyaksikannya kala menganalisis citra-citra bidikan IRAS untuk mencari benda-benda langit yang bergerak relatif cepat. Penemuan ini sekaligus menjadikan Phaethon sebagai asteroid pertama yang ditemukan lewat teleskop landas-antariksa. Asteroid-asteroid yang ditemukan sebelumnya melulu merupakan produk observasi landas-bumi.

Sedari awal disadari asteroid Phaethon adalah unik. Orbitnya sangat lonjong dengan kelonjongan orbit (eksentrisitas) sebesar 0,889. Perihelionnya saja hanya sejarak 0,14 SA (satuan astronomi) atau 21 juta kilometer dari Matahari. Ini jauh lebih dekat ke sang surya ketimbang orbit Merkurius (0,4 SA). Sementara aphelionnya menjulur demikian jauh hingga sejarak 2,4 SA (359 juta kilometer) dari Matahari, atau sudah berada di dalam kawasan Sabuk Asteroid Utama yang menjadi kawasan hunian asteroid pada umumnya.

Dengan orbit begitu lonjong, yang tidak umum untuk kalangan asteroid namun sebaliknya banyak dijumpai di kalangan komet, ada dugaan bahwa asteroid Phaethon semula adalah komet. Setelah kehabisan materi mudah menguap ia lantas bertransformasi menjadi asteroid. amun ada pula yang menduga bahwa asteroid ini adalah salah satu bongkahan hasil pemecah-belahan asteroid yang lebih besar, yakni asteroid Pallas purba. Bongkahan terbesar dari asteroid purba itu masih ada pada saat ini sebagai asteroid Pallas (diameter 544 kilometer).

Orbit yang sangat lonjong juga membuat asteroid ini pada dasarnya memintas orbit empat planet sekaligus. Masing-masing orbit Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Untungnya inklinasi orbit Phaethon juga cukup besar, yakni 22,5º terhadap ekliptika. Sementara orbit planet-planet Merkurius, Venus, Bumi dan Mars mengumpul di bidang ekliptika. Karenanya potensi untuk berbenturan dengan salah satu planet tersebut adalah cukup kecil.

Gambar 2. Asteroid Phaethon saat berada di sekitar perihelionnya pada 2009 TU silam, diamati oleh satelit STEREO. Meski resolusinya cukup rendah, dapat dilihat bahwa Phaethon nampak lonjong. Garis-garis memperlihatkan kontur kelonjongan tersebut. Analisis menunjukkan bagian lonjong ini adalah ‘ekor’ Phaethon, yang merentang sepanjang 250.000 kilometer dengan massa total debu didalamnya mencapai 300 ton. Sumber: NASA/STEREO, 2013 dalam Sky & Telescope, 2017.

Asteroid Phaethon membutuhkan waktu 524 hari (1,43 tahun) untuk menyusuri orbitnya sekali putaran. Saat ia berada di sekitar perihelionnya, penyinaran Matahari sangat intensif memanasi pemukaannya demikian hebat hingga suhu parasnya mencapai lebih dari 700º Celcius. Ini hampir menyamai titik leleh beberapa logam tertentu. Sebagai akibatnya paras Phaethon menjadi retak-retak, persis seperti tanah sawah yang mengering retak-retak di musim kemarau. Retakan-retakan ini membuat debu-debu halus yang ada di bawah parasnya tersembur keluar seiring tekanan angin Matahari.

Fenomena inilah yang teramati melalui satelit pengamat Matahari STEREO pada 2009 TU dan 2012 TU silam. Meski digolongkan sebagai asteroid, saat itu Phaethon (yang sedang berada di dekat perihelionnya) menampakkan panorama mirip-komet dengan ekornya yang khas. Analisis memperlihatkan panjang ‘ekor’ Phaethon saat itu adalah 250.000 kilometer dengan massa total ‘ekor’ sekitar 300.000 kilogram (jika tersusun dari butir-butir debu berdiameter 1 mikron). Debu-debu inilah yang kelak di kemudian hari, melalui evolusi orbital nan dinamis, memasuki Bumi sebagai meteor-meteor Geminids.

Geminids

Hujan meteor adalah masuknya meteoroid seukuran debu hingga butir pasir dalam jumlah tertentu ke atmosfer Bumi pada rentang waktu tertentu yang tetap dalam setiap tahunnya. Ukuran meteoroid cukup kecil sehingga kala sudah masuk ke atmosfer Bumi, ia sepenuhnya habis tersublimasi pada ketinggian 70 hingga 90 kilometer sembari menyajikan pemandangan meteor. Kita di permukaan Bumi menyaksikan meteor-meteor tersebut seakan-akan datang dari satu titik yang terletak dalam rasi bintang tertentu. Itulah sebabnya nama hujan meteor mengacu kepada nama rasi bintang yang (seakan) menjadi titik kemunculannya.

Meteoroid-meteoroid dalam suatu hujan meteor umumnya merupakan remah-remah yang dilepaskan suatu komet tatkala mendekati Matahari dalam perjalanan menyusuri orbitnya. Tekanan angin Matahari memanasi paras inti komet sehingga retak-retak di bagian yang paling lemah. Akibatnya materi mudah menguap yang ada dibawahnya tersublimasi menjadi gas dan menyembur keluar sembari mengangkut butir-butir debu dan pasir, kadang malah bongkahan batu. Mekanisme ini serupa dengan letusan gunung berapi.

Gambar 3. Orbit asteroid Phaethon terhadap orbit keempat planet terdalam tata surya kita secara 3-dimensi. Nampak meski orbit asteroid ini memintas orbit keempat planet tersebut, besarnya inklinasi orbit Phaethon membuatnya membentuk sudut yang cukup besar terhadap bidang orbit keempat planet tersebut. Sehingga peluangnya untuk berbenturan dengan satu dari mereka menjadi sangat kecil. Sumber: Sky & Telescope, 2017.

Tekanan angin Matahari membuat gas yang tersembur lantas menuju arah berlawanan dengan Matahari. Sementara butir-butir debu dan pasir yang ikut tersembur terserak di lintasan komet sebagai remah-remah komet. Oleh gangguan gravitasi Bumi dan planet-planet tetangga, remah-remah komet ini lantas berevolusi secara dinamis. Bilamana orbit kometnya berdekatan dengan orbit Bumi, maka terbuka peluang remah-remah komet ini tertarik gravitasi Bumi sehingga memasuki atmosfer menjadi meteor.

Dari dua belas hujan meteor utama pada setiap tahunnya, dua diantaranya bersumber bukan dari remah-remah komet. Melainkan dari remah-remah asteroid. Hujan meteor Geminids adalah salah satunya. Disebut Geminids karena ia (seakan-akan) berasal dari rasi Gemini. Hujan meteor Geminids aktif setiap 4 hingga 17 Desember dengan puncaknya pada 13 dan 14 Desember. Pada puncaknya, meteor-meteor Geminids bisa sebanyak 120 meteor/jam, menjadikannya salah satu hujan meteor paling intensif selain Quadrantids dan Perseids. Meteor-meteor Geminids melesat secepat 35 km/detik. Dengan elemen orbital meteor rata-rata relatif sama dengan elemen orbital asteroid Phaethon, inilah bukti bahwa meteor-meteor Geminids berasal dari remah-remah asteroid tersebut.

Terdekat

Sebagai asteroid yang memintas orbit Bumi, jarak terdekat antara orbit asteroid Phaethon terhadap orbit Bumi atau MOID (minimum orbit intersection distance) adalah sebesar 2,9 juta kilometer. Dengan demikian asteroid Phaethon tergolong ke dalam kelompok asteroid berpotensi Bahaya bagi Bumi atau PHA (potentially hazardous asteroids) karena MOID-nya lebih kecil dari ambang batas 7,5 juta kilometer. Meski demikian dengan orbit yang telah diketahui cukup baik seiring rentang waktu pengamatan yang panjang, yakni 30 tahun lebih, maka telah diketahui bahwa tidak ada potensi bagi asteroid Phaethon untuk berbenturan dengan Bumi hingga kurun 400 tahun mendatang.

Gambar 4. Proyeksi lintasan asteroid Phaethon di paras Bumi pada 16-17 Desember 2017 TU waktu Indonesia, mulai dari pukul 23 WIB hingga 13 WIB hari berikutnya. Nampak titik terdekat asteroid ke Bumi ada di Samudera Atlantik bagian barat berdekatan dengan kawasan Karibia. Sumber: Sudibyo, 2017 berbasis NASA Solar System Dynamics, 2017.

Pada 17 Desember 2017 TU asteroid Phaethon akan berada pada jarak terdekatnya ke Bumi. Ini adalah jarak terdekat kedua bagi asteroid di sepanjang abad ini, setelah jarak terdekat pada 14 Desember 2093 TU kelak dimana saat itu Phaethon hanya berjarak 2,9 juta kilometer dari Bumi. Lintasan Phaethon tidak berpotongan dengan lintasan Bumi, sehingga tidak ada potensi tubrukan antara keduanya. Maka kejadian mendekatnya asteroid Phaethon dikategorikan sebagai perlintasan-dekat atau papasan-dekat (apparition) yang teramat langka. Asteroid ini jauh lebih kecil daripada Bumi, sehingga kala melintas pada jarak 10,3 juta kilometer itu tidak ada dampak yang Bumi rasakan. Sebaliknya Bumi justru mengenakan gravitasi besarnya kepada sang asteroid, membuat orbit asteroid ini bisa sedikit berubah dari semula meski perubahan itu relatif kecil.

Saat berada pada jarak terdekatnya ke Bumi, asteroid Phaethon secara harfiah ada di atas kawasan Samudera Atlantik bagian barat tepatnya di atas titik koordinat 27º 30′ LU 65º 30′ BB. Dalam jarak tersebut, magnitudo semunya diprakirakan sebesar +10,8. Maka ia hanya bisa disaksikan dengan menggunakan teleskop. Itupun dengan diameter lensa obyektif (untuk teleskop reflektor) atau cermin obyektif (untuk teleskop refraktor) minimal 100 mm. Namun pengalaman observasi komet Siding Spring pada 2014 TU silam menunjukkan obyek seredup itu masih bisa difoto oleh kamera DSLR berlensa 80 mm, asal mengikuti gerak langit dan waktu paparannya cukup lama.

Gambar 5. Posisi asteroid Phaethon di langit pada 12-17 Desember 2017 TU pukul 21:00 WIB. Nampak posisi asteroid ke Bumi ada di langit bagian utara, dengan sejumlah bintang terang disekitarnya. Sumber: Sudibyo, 2017 berbasis NASA Solar System Dynamics, 2017 dan Starry Night Backyard 3.0.

Selain bakal diamati dengan teleskop-teleskop optik yang bekerja pada spektrum cahaya tampak, asteroid Phaethon juga bakal menjadi target pengamatan teleskop-teleskop radio yang bekerja pada spektrum gelombang radar. Langkah ini pernah dilakukan melalui teleskop radio Arecibo di Puerto Rico (Amerika Serikat) pada saat asteroid Phaethon juga mendekati Bumi sepuluh tahun silam. Namun saat itu resolusinya cukup rendah. Kini harapan untuk melakukan observasi serupa dengan tingkat resolusi jauh lebih tinggi dibebankan kepada dua teleskop radio, masing-masing teleskop radio Arecibo dan Goldstone. Teleskop Arecibo diharapkan memperoleh citra dengan resolusi hingga 15 m/piksel. Sementara teleskop Goldstone yang menjadi bagian fasilitas NASA di California (Amerika Serikat) dengan antenna parabola 70 meter diharapkan mendapatkan resolusi hingga 75 m/piksel. Kedua teeskop radio ini akan mengamati asteroid Phaethon dalam rentang waktu 11 hingga 21 Desember 2017 TU.

King. 2017. Asteroid 3200 Phaethon: Geminid Parent at Its Closest and Brightest!. Sky & Telescope Online, 29 November 2017, Diakses 1 Desember 2017.

Bila Mars Diterpa Badai Meteor Spektakuler

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Debu dan Ion

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Kesempatan Unik

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

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

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

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

Referensi :

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

Meteor (Camelopardalids) Akan Menubruk Bulan

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

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

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

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

Bulan

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Referensi :

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

 

Camelopardalids Itu Hujan Meteor yang Tak Biasa

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

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

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

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

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

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

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

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

Komet

Bagaimana hujan meteor Camelopardalids bisa terjadi?

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

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

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

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

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

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

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

Prospek

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

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

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

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

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

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

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

Indonesia

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Referensi:

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

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

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

IMCEE. 2014. The Next Big Meteor Shower.

Debu Komet Halley dan Kisah Bintang Penembus

Jika anda sedang menatap langit malam pada Selasa dinihari 6 Mei 2014 dan menyaksikan kilatan demi kilatan cahaya mengerjap dalam tempo hanya beberapa detik namun berulang-ulang, jangan heran. Jangan buru-buru menyangkanya sebagai hantu atau sejenisnya. Juga jangan keliru menganggapnya sebagai pertanda keberuntungan (ndaru). Ingat musim pemilihan umum legislatif telah usai dan banyak yang sudah jatuh terpuruk menatap sedikitnya perolehan suara dibandingkan ongkos besar yang telah dihamburkan. Kilatan-kilatan cahaya tersebut adalah meteor demi meteor yang menjadi bagian dari sebuah peristiwa hujan meteor.

Hujan meteor, secara sederhana, adalah peristiwa masuknya sejumlah meteoroid ke atmosfer Bumi dengan demikian rupa sehingga kita di permukaan Bumi akan menyaksikannya seolah-olah semuanya berasal dari satu titik yang sama di langit. Titik tersebut diberi nama radian. Meteoroid-meteoroid itu senantiasa berukuran sangat kecil, hanya sebesar butir-butir debu dan pasir. Namun karena memiliki kecepatan awal sangat tinggi, yakni hingga beberapa puluh kilometer per detik (!), maka tatkala memasuki atmosfer Bumi ia akan terpanaskan hebat oleh tekanan ram yang dideritanya dari lapisan-lapisan udara yang dilintasinya. Pemanasan hebat membuatnya berpijar sebagai meteor sekaligus menjadi bersuhu sangat tinggi sehingga bakal menguap habis di ketinggian antara 60 hingga 90 km dari permukaan Bumi. Beberapa meteoroid yang lebih besar hingga seukuran kerikil akan meluncur lebih jauh dengan pancaran cahaya cukup terang, menjadikannya meteor-terang (fireball). Namun ia pun bakal menguap habis di atmosfer, umumnya di atas ketinggian 50 km.

Hujan meteor selalu mendapatkan namanya dari nama rasi bintang dimana titik radian tersebut berada, ditambahi akhiran -ids. Maka bila titik radiannya terletak di dalam gugusan bintang Pari yang gemerlap menghiasi langit selatan dan memiliki nama resmi Crux, hujan meteornya diberi nama Cruxids. Demikian pula jika berasal dari gugusan bintang Centaurus, si tetangga Pari, ia pun mendapatkan nama Centaurids.

Gambar 1. Titik radian hujan meteor eta Aquarids dilihat dari belahan Bumi selatan. Sumber : AMS, 2011.

Gambar 1. Titik radian hujan meteor eta Aquarids dilihat dari belahan Bumi selatan. Sumber : AMS, 2011.

Hampir seluruh hujan meteor yang kita kenal mendapatkan meteoroidnya dari komet periodik, yakni komet yang beredar mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk ellips dengan periode tertentu. Saat suatu komet periodik bergerak mendekati Matahari guna menuju titik perihelionnya, panas dan tekanan angin Matahari (serta kadang hempasan badai Matahari) membuat kerak nukleus (inti komet) terpanaskan dan retak-retak. Konsekuensinya bekuan gas-gas volatil (gas mudah menguap) yang selama ini aman tersembunyi di dalam kerak mendadak tersublimasi dan terhembus keluar, mirip semburan gas dalam peristiwa letusan gunung berapi di Bumi. Tak sekedar menghembus, gas-gas ini menyeret serta butir-butir debu dalam inti komet ke antariksa. Kita di Bumi akan menyaksikan hembusan itu sebagai ekor komet. Debu yang tersembur lantas terserak di sepanjang lintasan komet tersebut. Bilamana Bumi kebetulan melintas di dekat konsentrasi debu komet yang terserak di langit ini, maka sebagian diantaranya akan memasuki atmosfer Bumi sebagai hujan meteor.

Cara Mengamati

Yang muncul Selasa dinihari 6 Mei 2014 itu adalah remah-remah dari komet Halley. Ia memasuki atmosfer Bumi dengan titik radian di dalam rasi Aquarius, sehingga mendapatkan nama Aquarids. Lengkapnyan hujan meteor eta Aquarids. Karena konsentrasi debu komet Halley ini merentang dalam lintasan cukup lebar, maka hujan meteor eta Aquarids sejatinya terjadi dalam waktu agak lama. Yakni sekitar 3 minggu, mulai dari 21 April hingga 12 Mei di setiap tahunnya. Namun puncak hujan meteornya hanya terjadi dalam sesaat saja, yakni antara 5 atau 6 Mei setiap tahun.

Catatan sejarah menunjukkan hujan meteor eta Aquarids ini kemungkinan telah teramati semenjak 16 abad silam. Tetapi secara formal hujan meteor eta Aquarids baru dianggap ditemukan pada tahun 1870, saat Letkol G.L. Tupman melaporkan terlihatnya sejumlah meteor pada 30 April dan 2 Mei malam kala pelaut itu sedang melayari Laut Tengah. Laporannya dilengkapi dengan plot lintasan meteor demi meteor yang berhasil disaksikannya. Selama setengah abad berikutnya laporan demi laporan terus berdatangan. Maka diketahui bahwa hujan meteor ini ternyata lebih mudah untuk disaksikan dari belahan langit selatan dan kawasan khatulistiwa ketimbang belahan langit utara. Analisis orbit setiap meteor dengan cepat memperlihatkan bahwa mereka hampir identik dengan orbit komet Halley, secara garis besar.

Gambar 2. Komet Halley yang terlihat cemerlang dengan menggunakan teleskop, diabadikan pada April 1986 setelah komet melintasi titik perihelionnya. Di latar belakang nampak populasi bintang yang berjejal-jejalan di sepanjang selempang galaksi Bima Sakti. Sumber: Anonim, 1986.

Gambar 2. Komet Halley yang terlihat cemerlang dengan menggunakan teleskop, diabadikan pada April 1986 setelah komet melintasi titik perihelionnya. Di latar belakang nampak populasi bintang yang berjejal-jejalan di sepanjang selempang galaksi Bima Sakti. Sumber: Anonim, 1986.

Puncak hujan meteor ini, yakni pada awal Mei, bertepatan dengan jarak terdekat antara orbit rata-rata komet Halley terhadap Bumi. Jarak terdekat tersebut bernilai 0,065 SA (satuan astronomi), atau sama dengan 9,7 juta kilometer, atau setara 25 kali jarak rata-rata Bumi-Bulan. Cukup mengagumkan bahwa terdapat dua kesempatan orbit rata-rata komet Halley berjarak cukup dekat dengan Bumi, masing-masing pada bulan mei dan Oktober setiap tahunnya. Karena itu hujan meteor eta Aquarids pun memiliki pasangan, yakni hujan meteor Orionids yang titik radiannya berasal dari rasi Orion atau di Indonesia dikenal sebagai rasi Waluku.

Mengamati sebuah hujan meteor tidak membutuhkan instrumen yang rumit. Justru alat optik yang paling diandalkan adalah mata kita yang tak dilekati alat bantu apapun sehingga memiliki medan pandang cukup lebar yang dibutuhkan untuk mengamati meteor. Namun pengamatan hujan meteor membutuhkan kesabaran, karena kita harus menengadahkan kepala mengamati langit untuk kurun waktu tertentu. Sangat dianjurkan bagi pengamat untuk duduk di kursi sedemikian rupa sehingga ia bisa menatap langit dengan mudah dan rileks. Syarat lainnya adalah lingkungan yang gelap dan jauh dari polusi cahaya. Dan syarat mutlaknya adalah tidak ngantuk. Sebab dengan posisi duduk yang rileks, apalagi berada di lingkungan yang gelap (dan jelas sepi), resiko tertidur pulas di tengah-tengah gemerlapnya langit kala hujan meteor terjadi adalah sangat besar.

Dari Indonesia, titik radian hujan meteor eta Aquarids baru akan terbit dari horizon timur sekitar pukul 01:30 WIB. Sebaliknya pada saat fajar menyingsing, hujan meteor ini bakal sangat sulit diamati karena kalah cemerlang dibanding cahaya fajar. Karena itu kesempatan untuk menyaksikan hujan meteor eta Aquarids pada dasarnya hanya terjadi dalam waktu sekitar 3 jam saja.

Komet Halley

Induk hujan meteor eta Aquarids adalah komet Halley, komet legendaris yang memiliki nilai sejarah sangat tinggi. Inilah satu dari dua komet yang tak diberi nama sesuai nama orang yang pertama kali mengamati dan melaporkannya secara formal. Inilah benda langit non planet pertama (beserta satelitnya) yang menjadi ajang pembuktian hukum gravitasi Newton. Adalah Edmund Halley, astronom besar Inggris yang pertama kali menyadari bahwa tiga komet yang masing-masing terlihat pada tahun 1531 (oleh Apianus), di tahun 1607 (oleh Kepler) dan di tahun 1682 sejatinya merupakan komet yang sama. Kesimpulan itu diperolehnya berdasarkan perhitungan-perhitungan menggunakan hukum baru yang dicetuskan sahabatnya, Isaac Newton, yakni hukum gravitasi.

Gambar 3. Sebagian dari tim pengamat komet Halley di Indonesia dalam kesempatan observasi yang dilangsungkan di bumi perkemahan Cibubur (Jakarta) pada 12 April 1986 pukul 02:00 WIB. Dari kiri ke kanan: ibu Tien Soeharto, pak Harto (saat itu Presiden RI) serta pak Cecep Nurwendaya dan pak Rofiq (keduanya dari Planetarium dan Observatorium Jakarta). Di latar belakang terlihat memegang peta bintang adalah pak Benny Moerdani (saat itu Menhankam/Pangab). Sumber: Nurwendaya, 1986.

Gambar 3. Sebagian dari tim pengamat komet Halley di Indonesia dalam kesempatan observasi yang dilangsungkan di bumi perkemahan Cibubur (Jakarta) pada 12 April 1986 pukul 02:00 WIB. Dari kiri ke kanan: ibu Tien Soeharto, pak Harto (saat itu Presiden RI) serta pak Cecep Nurwendaya dan pak Rofiq (keduanya dari Planetarium dan Observatorium Jakarta). Di latar belakang terlihat memegang peta bintang adalah pak Benny Moerdani (saat itu Menhankam/Pangab). Sumber: Nurwendaya, 1986.

Halley benar-benar terpukau dengan sejumlah gagasan sahabatnya, sehingga rela merogoh koceknya sendiri guna mengongkosi penerbitan buku tentang itu setelah Newton ditolak oleh Royal Society (perhimpunan ilmuwan kerajaan Inggris Raya). Kelak buku tersebut, yang berjudul Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, menjadi opus magnum Newton sekaligus salah satu buku paling berpengaruh sepanjang peradaban manusia modern.

Dengan basis hukum gravitasi Newton dan pengetahuan orbit ellips, pada tahun 1705 Halley menyimpulkan komet tersebut secara rutin kembali terlihat setiap 76 tahun sekali. Maka ia pun memprediksi komet yang sama akan muncul kembali pada tahun 1758. Prediksinya ternyata menjadi kenyataan, meski Halley sama sekali tak berkesempatan menyaksikannya secara langsung karena keburu wafat 16 tahun sebelumnya. Sukses ini menggemparkan jagat ilmu pengetahuan masa itu sekaligus mempertontonkan kedahsyatan mekanika Newton. Untuk mengenang jasanya, komet itu pun kemudian diberi nama komet Halley. Secara resmi kini ia ditulis sebagai komet 1 P/ Halley, dimana 1 menunjukkan kedudukan komet pada nomor teratas dalam katalog komet dan P simbol untuk komet periodik.

Kini kita tahu periode komet Halley berubah-ubah di antara 69 hingga 79 tahun, sebagai akibat berubah-ubahnya orbit komet oleh pengaruh gravitasi planet-planet raksasa seperti Jupiter dan Saturnus. Perubahan orbit ini adalah wajar untuk benda-benda langit seperti komet dan asteroid, karena mereka pada umumnya beredar mengelilingi Matahari dalam orbit yang takstabil dicirikan oleh besarnya inklinasi dan eksentrisitas. Inklinasi adalah sudut yang dibentuk bidang orbit komet dan ekliptika, sementara eksentrisitas adalah parameter kelonjongan orbit yang bernilai di antara 0 dan 1 dimana semakin mendekati 1 maka semakin eksentrik (lonjong). Bandingkan dengan orbit planet-planet, yang memiliki inklinasi sangat kecil sehingga hampir sejajar dengan ekliptika. Planet-planet juga memiliki eksentrisitas sangat kecil (mendekati 0) sehingga orbitnya mendekati bentuk lingkaran sempurna.

Gambar 4. Inti komet Halley seperti diabadikan wahana antariksa Giotto milik ESA (European Space Agency) dalam jarak hanya 500 km. Nampak inti komet berbentuk irregular, gelap sehitam batubara dan hanya 10 % dari permukaannya saja yang aktif menghasilkan semburan gas dan debu yang menyusun kepala komet (coma) dan ekor komet. Sumber: ESA, 1986.

Gambar 4. Inti komet Halley seperti diabadikan wahana antariksa Giotto milik ESA (European Space Agency) dalam jarak hanya 500 km. Nampak inti komet berbentuk irregular, gelap sehitam batubara dan hanya 10 % dari permukaannya saja yang aktif menghasilkan semburan gas dan debu yang menyusun kepala komet (coma) dan ekor komet. Sumber: ESA, 1986.

Dengan sifat seperti itu dan saat dibandingkan dengan catatan-catatan sejarah di Cina, Babilonia dan Eropa abad pertengahan, maka kita tahu bahwa komet Halley telah diamati manusia selama sedikitnya 22 abad terakhir. Sepanjang masa tersebut komet ini menjadi satu-satunya komet berperiode pendek yang dengan mudah bisa kita lihat tanpa dibantu oleh instrumen optik apapun. Terakhir kali komet ini mendekat ke Matahari pada 1986 silam, yang sekaligus tercatat sebagai pertemuan terburuk umat manusia dengan komet Halley. Saat itu komet hanya nampak sebagai benda langit dengan magnitudo semu +2, atau hanya setara bintang-bintang redup.

Namun perjumpaan terburuk ini sekaligus menandai sejarah baru dimana untuk pertama kalinya kita berhasil menatap wajah inti komet Halley secara langsung melalui berbagai wahana antariksa, termasuk Giotto. Wahana Giotto berhasil mendekati inti komet Halley hingga hanya sejauh 500 km. Giotto mengungkap inti komet Halley adalah gumpalan besar tak beraturan dengan panjang 15 km dan lebar 8 km yang sehitam batubara. Hanya 10 % dari permukaan inti komet Halley yang menyemburkan gas dan debu, sebuah ciri khas komet “tua.”

Perjumpaan lainnya yang patut diperhatikan adalah pada tahun 607. Saat itu komet Halley melintasi perihelionnya pada 15 Maret 607. Berselang lebih dari sebulan kemudian, yakni pada 26 April 607, komet Halley berada pada jarak terdekatnya dengan Bumi yakni sejauh 0,05 SA. Ini setara dengan jarak 7,5 juta kilometer, tergolong sangat dekat untuk ukuran astronomi. Pada saat itu komet Halley diprakirakan nampak cemerlang dengan magnitudo semu -1 atau lebih terang dibanding bintang Sirius.

Jika disimulasikan bagi kota Makkah, maka pada akhir April 607 itu komet Halley muncul di atas kota Makkah hampir di sepanjang malam dengan mengambil posisi di langit bagian selatan pada kedudukan relatif tinggi. Selain cemerlang, ketampakan komet Halley pada saat itu diperkirakan juga terlihat lengkap bersama ekornya yang panjang merentang langit hingga beberapa belas derajat. Maka secara keseluruhan komet Halley saat itu akan terlihat sebagai benda langit aneh karena berbentuk segitiga menyerupai mata tombak, ataupun mirip ujung pedang, ataupun mirip ujung jarum.

Singkatnya bentuk benda langit ini mirip dengan alat-alat penembus yang telah dikenal masa itu. Dengan iklim setempat berupa iklim gurun sehingga memiliki hari-hari berawan/mendung yang sangat sedikit namun memiliki horizon (ufuk) yang kabur akibat debu gurun yang terangkat dan terbang oleh sirkulasi angin setempat, komet Halley akan terlihat dengan jelas di langit malam tanpa gangguan.

Gambar 5. Ketampakan komet Halley dari kota Makkah pada 26 April 607, disimulasikan dengan Starry Night Backyard 3.0. Komet berada di rasi Kalajengking (Scorpio) dengan latar belakang selempang galaksi Bima Sakti. Magnitudo semu komet adalah -1, menjadikannya benda langit terang yang jauh melampaui bintang tercemerlang sekalipun. Pada akhir April 607 ini komet Halley ada di langit Makkah di hampir sepanjang malam. Sumber: Sudibyo, 2013 dengan basis Starry Night.

Gambar 5. Ketampakan komet Halley dari kota Makkah pada 26 April 607, disimulasikan dengan Starry Night Backyard 3.0. Komet berada di rasi Kalajengking (Scorpio) dengan latar belakang selempang galaksi Bima Sakti. Magnitudo semu komet adalah -1, menjadikannya benda langit terang yang jauh melampaui bintang tercemerlang sekalipun. Pada akhir April 607 ini komet Halley ada di langit Makkah di hampir sepanjang malam. Sumber: Sudibyo, 2013 dengan basis Starry Night.

Apakah ia memesona penduduk kota Makkah saat itu? Mungkin saja, apalagi bangsa Arab dikenal memiliki pengetahuan mencukupi dalam hal benda-sbenda langit dan konstelasinya. Dalam buku Ensiklopedia Fenomena Alam dalam al-Qur’an Menguak Rahasia Ayat-Ayat Kauniyah, penulis berpendapat ketampakan komet Halley saat itu direkam dalam al Qur’an melalui bahasa simbolis dalam surat ath-Thaariq ayat 1 sampai 3, khususnya pada frasa an-najm ats-tsaqib (bintang yang menembus).

ETA-halley_aththariq1_3

 

 

“Demi langit dan yang datang pada malam hari, tahukah kamu apakah yang datang pada malam hari itu? (yaitu) bintang yang cahayanya menembus,”

Benarkah ayat ini mencerminkan komet Halley? Wallahua’lam. Yang jelas surat ath-Thaariq tergolong surat Makiyyah, yakni kelompok surat yang diturunkan selama Rasulullah SAW masih tinggal di kota Makkah. Dan beliau menerima wahyu untuk pertama kalinya pada bulan Ramadhan 13 tahun sebelum peristiwa Hijrah. Dalam perhitungan yang dikembangkan Djamaluddin (2001), saat itu bertepatan dengan bulan Agustus 609. Namun perhitungan ini sepenuhnya berbasis anggapan (asumsi) bahwa kalender Hijriyyah yang digunakan pada saat itu sama dengan pada saat ini, yakni sebagai kalender lunar murni. Kalender lunar murni adalah sistem penanggalan yang sepenuhnya berbasis peredaran Bulan tanpa dipengaruhi faktor-faktor lain. Padahal ada indikasi bahkan hingga 10 tahun pasca peristiwa Hijrah, kalender yang digunakan adalah kalender lunisolar. Yakni sistem penanggalan yang tak hanya berpatokan pada peredaran Bulan, namun juga pada peredaran (semu) Matahari.

Dalam kalender lunisolar, setahun kalender bisa mengandung 12 bulan kalender, namun juga bisa terdiri dari 13 bulan kalender (dengan 1 bulan kalender tambahan) yang tergantung pada kebutuhan. Penduduk Makkah saat itu menyebut sistem penanggalan itu sebagai Naasi’/Naasa’. Hingga kini tak ada yang mengetahui bagaimana bentuk sebenarnya dari Naasi’ ini. Tetapi bila mengacu pada kalender-kalender lunisolar lainnya, diperkirakan bulan kalender tambahan itu dimasukkan setiap 2 hingga 3 tahun sekali. Jika memang demikian, maka dalam rentang masa 33 tahun tersebut (13 tahun sebelum Hijrah hingga 10 tahun pasca Hijrah), terdapat 7 hingga 11 bulan kalender tambahan. Bila tambahan ini dimasukkan ke dalam perhitungan Djamaluddin di atas, maka wahyu pertama mungkin diturunkan pada rentang masa antara September 608 hingga Januari 609.

Apakah demikian? Wallahua’lam. Namun jika memang demikian, maka awal kenabian Muhammad SAW hanya berselang setahun lebih sedikit dari pemandangan komet Halley yang (mungkin) memukau penduduk Makkah saat itu.

Referensi :

1. Sudibyo. 2012. Ensiklopedia Fenomena Alam dalam al-Qur’an, Menguak Rahasia Ayat-Ayat Kauniyah. Surakarta: Tinta Medina, cetakan pertama.

2. Djamaluddin. 2001. Calendar Conversion Program Used to Analyze Early History of Islam.

3. Yeomans & Kiang. 1981. The Longterm Motion of Comet Halley. Monthly Noticed of Royal Astronomical Society 197 (1981), 633-646.

4. Chirikov & Vecheslavov. 1989. Chaotic Dynamics of Comet Halley. Astronomy and Astrophysics 221 (1989), 146-154.

5. Amrican Meteor Society. 2011. Eta Aquarids.