Mengapa Aurora Berwarna Warni?

Gambar aurora - fire in the sky 

1. Pendahuluan

Di planet yang memiliki jiwa ini, terdapat berbagai fenomena alam yang sangat menakjubkan. Salah satunya adalah aurora. Aurora adalah fenomena alam yang menyerupai pancaran cahaya yang menyala-nyala dan biasanya terlihat di langit pada garis lintang yang lebih tinggi.

Aurora biasanya terjadi pada lapisan ionosfer dari sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh Matahari (angin surya).

Di bumi, aurora terjadi di daerah di sekitar kutub Utara dan kutub Selatan. Aurora yang terjadi di kutub utara disebut Aurora borealis atau Northern Lights dan biasanya terlihat terutama di dekat Lingkaran Arktik. Sedangkan aurora yang terjadi di belahan bumi bagian selatan disebut The aurora Australis atau Southern Lights. 

Aurora borealis selalu terjadi di antara bulan September dan Oktober dan Maret dan April. Fenomena aurora di sebelah Selatan yang dikenal dengan Aurora Australis mempunyai sifat-sifat yang serupa. Tapi kadang-kadang aurora muncul di puncak gunung di iklim tropis.

Aurora borealis paling sering disaksikan dari Fairbanks, Alaska, dan beberapa lokasi di Kanada Timur, Islandia dan Skandinavia Utara. Aurora australis paling jarang terlihat karena aurora ini  biasanya justru terlihat terang di daerah yang jarang penduduknya. Aurora Australis pernah terlihat di Tasmania.

Selain lokasi, cuaca dan polusi, juga mempengaruhi kualitas aurora. Di Alaska, waktu terbaik untuk melihat aurora adalah pada bulan Maret dan September hingga akhir Oktober. Pada 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. Jika anda bisa tahan, hal ini bukanlah masalah. 

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

Aurora borealis ataupun aurora autralis  menawarkan tampilan dramatis dan magis yang nampak mempesona bagi semua orang yang melihatnya. Tetapi apa yang menyebabkan terjadinya fenomena alam yang mempesona ini? Apakah sudah ada sejak zaman dulu ataukah baru tercipta beberapa tahun belakangan ini? Mari kita menelusurinya secara bersama-sama.


2. Sejarah Aurora

Selama ribuan tahun, cahaya aurora telah menjadi sumber spekulasi, takhayul atau dongeng. Lukisan gua di Prancis yang diperkirakan telah berusia lebih dari 30.000 tahun memiliki ilustrasi fenomena alam ini.

Aurora borealis telah ditulis dan dipelajari selama orang-orang tinggal dan menjelajahi daerah kutub. Oleh karena itu, mereka sangat penting bagi orang-orang sejak zaman kuno dan mungkin sebelumnya.

Di masa lampau, cahaya utara dianggap sebagai tanda perang atau penghancuran ataupun kelaparan, sebelum orang benar-benar mengerti apa penyebabnya. Banyak filsuf klasik, penulis dan astronom, termasuk Aristoteles, Descartes, Goethe dan Halley, mengacu pada cahaya utara dalam pekerjaan mereka.

Pada awal 1616, astronom Galileo Galilei menggunakan nama aurora borealis untuk menggambarkan fenomena yang terjadi. Nama tersebut diambil dari nama dewi fajar Romawi, Aurora, dan nama Yunani untuk angin utara, Boreas.

Aurora australis, atau cahaya selatan, terjadi di sekitar wilayah kutub selatan. Tapi, karena Kutub Selatan bahkan lebih tidak ramah daripada Kutub Utara, seringkali lebih sulit untuk melihat cahaya selatan.

Saat ini aurora borealis diakui sebagai fenomena alam yang penting. Setiap musim dingin banyak orang melakukan perjalanan ke lintang utara untuk menyaksikannya. Beberapa ilmuwan mencurahkan sebagian besar waktunya untuk mempelajari fenomena alam mengagumkan ini. Aurora borealis juga dinobatkan sebagai salah satu dari Tujuh Keajaiban Alam Dunia.


3. Partikel Pembentuk Warna Aurora

Seseorang bisa melihat aurora berwarna terang, namun mungkin juga bisa mendapatkan efek seperti pelangi melalui pita cahaya yang terbentuk. Cahaya yang tersebar dari matahari bisa memberi warna ungu atau nila menuju puncak aurora.

Menurut Northern Lights Center, warna hijau adalah warna yang paling umum pada aurora borealis, sedangkan warna merah adalah yang paling umum. Selain cahaya yang bermacam-macam warna ini, mereka juga nampak mengalir, membentuk berbagai bentuk seperti tarian di atas langit.

Warna-warna yang dihasilkan disebabkan oleh benturan antara partikel foton matahari, dengan berbagai molekul atau atom yang berada di udara. Hasil dari tumbukan tersebut akan membuat elektron dari atom-atom dan molekul-molekul yang ada di atmosfer tereksitasi ke tingkatan energi yang lebih tinggi. Warna yang terlihat bergantung pada ketinggian, jenis atom ataupun molekul yang ada di atmosfer.

Beberapa partikel dan molekul yang berperan penting dalam pembentukan warna aurora adalah sebagai berikut.


a. Oksigen

Pemain besar di aurora adalah oksigen. Oksigen bertanggung jawab atas warna hijau dengan panjang gelombang 557,7 nm, dan juga untuk warna merah kecoklatan yanh memiliki panjang gelombang 630 nm. 


b. Nitrogen

Nitrogen biasanya memancarkan warna ungu, biru (multiple wavelength) dan merah. Walaupun demikian, jenis tabrakan juga membuat perbedaan pada warna yang muncul di langit. Tabrakan dengan atom nitrogen menghasilkan warna biru, sedangkan nitrogen molekuler menghasilkan warna ungu.


c. Gas lainnya

Gas-gas lain di atmosfer menjadi enerjik dan memancarkan cahaya, meski panjang gelombangnya mungkin berada di luar jangkauan penglihatan manusia. Hidrogen dan helium, misalnya memancarkan warna biru dan ungu. Meski mata kita tidak bisa melihat semua warna ini, film fotografi dan kamera digital sering merekam warna yang lebih luas.


4. Warna dan Ketinggian

Warna terbentuk selama terjadinya aurora dipengaruhi juga oleh ketinggian. Cahaha berwarna hijau biasanya  tampak setinggi di daerah 150 mil (241 km) tinggi, merah di atas 150 mil; biru biasanya muncul hingga 60 mil (96,5 km); dan ungu di atas 60 mil.


5. Memprediksi Aurora Borealis

Saat ini teknologi modern memungkinkan ilmuwan untuk memprediksi kekuatan aurora borealis karena mereka dapat memantau kekuatan angin matahari. Jika angin matahari kuat, maka aktivitas aurora akan tinggi. Hal ini disebabkan, partikel bermuatan lebih banyak dari atmosfir matahari akan bergerak ke atmosfer bumi dan bereaksi dengan atom nitrogen dan oksigen. Aktivitas aurora yang lebih tinggi berarti aurora borealis dapat dilihat pada area permukaan bumi yang lebih luas.

Prediksi aurora borealis ditunjukkan sebagai ramalan harian yang hampir sama dengan cuaca. Pusat peramalan yang menarik, disediakan oleh University of Alaska, Institut Geofisika Fairbanks. Perkiraan ini dapat digunakan untuk memprediksi lokasi yang aurora borealis-nya paling aktif dalam waktu tertentu dan memberi rentang yang menunjukkan kekuatan aktivitas aurora. 

Rentang aktivitas dimulai dari 0 yang merupakan aktivitas aurora minimal yang hanya dilihat di garis lintang di atas Lingkaran Arktik. Rentang aktivitas berakhir pada angka 9 yang merupakan aktivitas aurora maksimum. Pada angka 9, aurora borealis dapat dilihat pada garis lintang yang jauh lebih rendah daripada Lingkaran Arktik.

Puncak aktivitas aurora biasanya mengikuti siklus sunspot sebelas tahun. Menurut siklus ini puncak aktivitas aurora harus terjadi pada tahun 2013 dan 2024. Musim dingin biasanya merupakan waktu terbaik untuk melihat aurora borealis karena ada periode gelap yang panjang di atas Lingkaran Arctic serta banyak malam yang cerah.


6. Aurora di Planet Lain

Gambar aurora di bumi yang difoto dari angkasa luar oleh NASA


Bumi bukanlah satu-satunya planet yang memiliki aurora. Para astronom telah berhasil memotret aurora di planet lain seperti Jupiter, Saturnus, dan Io. Namun, warna aurora yang diperoleh berbeda dengan warna aurora yang terjadi di bumi karena suasananya berbeda. 

Satu-satunya persyaratan agar sebuah planet atau bulan dapat memiliki aurora adalah bahwa planet tersebut harus memiliki atmosfir yang dibombardir oleh partikel-partikel yang sangat energik. 

Tidak ada komentar:

IKUTI

KONTAK

Nama

Email *

Pesan *