Norma UNESA : Si Cantik dari Kutub

AURORA

Terbentuknya Aurora

Ada saat-saat dimana matahari mengeluarkan solar wind. Solar wind ini adalah aliran elektron dan proton yang terlepas dari matahari akibat tingginya energi kinetik yang dimiliki kedua partikel serta suhu matahari. Partikel-partikel tersebut terlempar dari matahari dengan kecepatan lebih dari 500 mil per detik dan terhisap medan magnet bumi di sekitar kutub Utara dan Selatan. aliran partikel-partikel solar wind ini terperangkap di medan magnetik bumi, beberapa dari partikel-partikel ini mengarah ke kutub bumi dengan kecepatan yang terus bertambah.

Benturan antara partikel-partikel ini dan atom-atom yang terdapat dalam atmosfer bumi melepaskan energi yang menyebabkan terbentuknya aurora di kutub bumi yang nampak seperti lingkaran besar yang mengelilingi kutub. Makanya aurora lebih sering muncul dan bersinar lebih terang ketika matahari sedang aktif-aktifnya mengeluarkan Corona Mass Ejection yang menyebabkan meningkatnya intensitas dari solar wind.

Warna-warna yang dihasilkan oleh aurora disebabkan benturan partikel dan molekul atau atom yang berbeda. Misalnya, aurora hijau terbentuk oleh benturan partikel elektron dengan molekul nitrogen. Aurora merah terjadi akibat benturan antara partikel elektron dan atom oksigen.

Kisah NamaAurora

Nama aurora pertama kali dipakai oleh Pierre Gassend, seorang ilmuwan dari abad ke-17. Aurora sebenarnya nama dewi fajar Romawi kuno. Sebenarnya ada dua jenis aurora. Aurora borealis terlihat di belahan bumi Utara, sedangkan Aurora australis terlihat di belahan bumi Selatan. Aurora sebenarnya bisa dijumpai di setiap bagian langit. Tetapi seringkali nampak terlalu pucat untuk terlihat dengan jelas kecuali di daerah-daerah di dekat Kutub Utara dan Selatan.

Aurora dapat terlihat hingga tengah malam. Pada saat itu, cahayanya terlihat turun. Beberapa saat kemudian, pita-pita cahaya yang melengkung muncul di atas cahaya, dan sinar mulai bergerak menuju bagian tengah langit. Cahaya ini semakin benderang. Pada intensitas penuh, aurora menutup seluruh angkasa seperti kelambu cahaya yang tertiup angin. Kadang-kadang cahaya ini muncul kurang dari jarak 500 mil di atas permukaan bumi dan kadang-kadang lebih dari 600 mil. Aurora terlihat paling terang saat terjadi badai magnetik. Aura paling sering terlihat pada saat aktivitas titik matahari yang terbesar. Aurora borealis paling sering disaksikan di Fairbanks, Alaska, dan beberapa lokasi di Kanada Timur, Islandia dan Skandinavia Utara. Aurora australis paling jarang terlihat. Maklum, aurora ini biasanya justru terlihat terang di daerah yang jarang penduduknya. Aurora australis biasanya sering terlihat di Australia pada siklus 11 tahun aktivitas titik matahari. Titik-titik matahari maksimum berlangsung pada tahun 2000. Aurora Australis paling sering terlihat di Tasmania. Aurora ini pertama kali dikenal para ilmuwan Eropa pada abad ke-18, tetapi telah dikenal oleh kaum Aborigin dan Maori sejak tujuh ratus tahun yang lalu.

Selain lokasi, cuaca dan polusi cahaya juga mempengaruhi kualitas aurora. Di Alaska, waktu terbaik untuk melihat aurora adalah pada bulan-bulan Maret dan September hingga Oktober akhir. Saat itu langit dalam keadaan gelap dan cuacanya sangat cerah. Saat musim panas, langit malam tidak terlalu gelap. Sebaliknya pada musim dingin, udara menjadi terlalu dingin sehingga mengganggu kenyamanan orang-orang yang ingin mengamatinya.

Aurora muncul dalam berbagai bentuk yang berbeda. Penampakannya berubah-ubah tergantung pada panjangnya malam. Tahap paling indah adalah pada tengah malam. Aurora juga membentuk pita-pita cahaya dengan berbagai warna, biasanya berwarna hijau, kuning, biru atau merah tua.

Menurut Syun Akasofu, bagian penting lainnya dari mekanisme aurora adalah “angin matahari”, yaitu sebuah aliran partikel yang keluar dari matahari. Akasofu dari Alaska Geophysical Institute, adalah orang yang sangat berperan dalam meneliti aurora. "Angin matahari menggerakkan sejumlah besar listrik di atmosfer (Sabuk Van Allen). Energi ini akan mempercepat partikel ke atmosfer bagian atas yang kemudian akan bertabrakkan dengan berbagai gas. Hasilnya adalah warna-warna di angkasa yang bergerak-gerak", ucapnya. Tekanan listrik mengeluarkan molekul gas menjadi keadaan energi yang lebih tinggi, yang mengakibatkan lepasnya foton. Warna tergantung pada frekuensi tumbukkan antara partikel-partikel dan gas-gas. Mekanisme ini hampir sama dengan nyala lampu berpendar atau lampu neon.

Aurora Borealis

Penelitian aurora borealis dirintis oleh trio Norwegia, yaitu Lars Vegard, Kristian Birkeland dan Carl Stxrmer. Vegard adalah orang pertama yang memetakan warna aurora. Ia menggunakan spektrograf untuk mencatat panjang gelombang dan warna aurora. Menurut perhitungannya, warna hijau aurora mempunyai panjang gelombang 558 x 10E-9 m. Birkeland menyusun teori yang menjelaskan fenomena aurora borealis pada tahun 1896. Sebagian besar teorinya yang telah diuji di laboratorium tersebut, masih dipakai hingga sekarang. Birkeland dapat menciptakan aurora dengan membombardir bola logam yang mengandung elektromagnet (berperan sebagai bumi) dengan elektron (berperan angin matahari). Ia juga menyusun serangkaian perhitungan teoritis. Arus listrik di atmosfer kini dikenal sebagai arus Birkeland.

Stxrmer melanjutkan perhitungan teoritis Birkeland. Menurut Stxrmer, ada daerah seperti sabuk di sekeliling bumi dimana partikel-partikel akan saling memantul diantara kedua kutub. Beberapa tahun kemudian, daerah ini kemudian diukur dari satelit oleh ahli fisika Amerika bernama James Van Allan. Daerah ini kini dikenal sebagai sabuk Van Allen. Stxrmer juga meramalkan tinggi aurora borealis, yaitu sekitar 80-130 km, dengan cara membandingkan foto posisinya dengan bintang-bintang.

Aurora Hitam

Selain berwarna cerah, ada juga aurora hijau. Kimball, seorang sarjana yang mempelajari fisika angkasa di the Geophysical Institute, sempat merekam aurora langka ini dalam videonya. Aurora itu dilihatnya di Poker Flat Research Range di sebelah Utara Fairbanks, Alaska pada tahun 1970.

Aurora hitam sebenarnya sama sekali bukan aurora. Gejala ini nampak seperti aurora meskipun bukalah aktivitas aurora. Kimball dan dosen pembimbingnya Professor Emeritis Tom Hallinan melihat tiga jenis aurora hitam, yaitu gulungan hitam yang berbentuk seperti garpu yang nampak di depan aurora asli; cincin hitam yang kelihatan seperti cincin asap berwarna gelap di depan aurora asli yang lebih pucat. Yang terakhir adalah noda hitam yang melayang seperti amuba raksasa berwarna hitam.

Beberapa orang telah menyaksikan aurora hitam. Di Hallinan, kemunculan aurora ini dikenal sebagai “waktu coklat panas”. Biasanya berlangsung selama 20 menit hingga setengah jam. Aurora hitam muncul secara langsung di atas Alaska selama aurora mulai memudar. Tidak seperti aurora asli, emisi aurora hitam lebih bermuatan positif. Aurora hitam jenis gulungan hitam berputar dengan arah yang berlawanan dengan putaran aurora asli dan kadang-kadang bergabung dengan beberapa gulungan aurora lainnya dan menghasilkan serangkaian lingkaran plasma angkasa yang dikenal sebagai Karman vortex streets. Maklum, namanya juga aspal (asli tapi palsu)!

Gambar-gambar Si Cantik