in

Penjelasan Saintifik di Balik Indahnya Pancaran Aurora

Aurora atau yang dikenal juga sebagai polar lights (cahaya kutub) adalah pendar lapisan cahaya alami berwarna-warni yang banyak terjadi di lintang tinggi, dan kadang-kadang hingga ke lintang menengah. Dalam mitologi Skandinavia, dikatakan bahwa aurora adalah jembatan yang menghubungkan Midgard (dunia manusia) dengan Asgard (alam dewa), dan dijaga oleh dewa Heimdall.

Aurora kerap terjadi di daerah di sekitar Kutub Utara dan Kutub Selatan magnetiknya. Aurora yang terjadi di daerah sebelah Utara dikenal dengan nama Aurora Borealis (IPA /ɔˈɹɔɹə bɔɹiˈælɪs/), yang dinamai berdasarkan Dewi Fajar Rom, Aurora, dan nama Yunani untuk angin utara, yakni Boreas.

Hal itu dikarenakan apabila di Eropa, aurora sering terlihat kemerah-merahan di ufuk utara. Seolah-olah Matahari akan terbit dari arah itu. Aurora borealis selalu terjadi di antara bulan September dan Oktober, serta 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.

Dalam bukunya Meteorologica yang ditulis lebih dari 2.350 tahun yang lalu, Aristoteles mendeskripsikan fenomena cahaya di langit utara sebagai “letupan api di langit akibat gas yang terbakar.”

Awalnya aurora dianggap hanya muncul di belahan utara Bumi saja, tetapi James Cook mengamati fenomena yang sama di belahan selatan Bumi dan menyebutnya Aurora Australis. Pada 1716, Edmund Halley mengamati aurora dan memublikasikan teori bahwa aurora berkaitan dengan garis medan magnet Bumi dan berhipotesis bahwa atom magnetik bergerak menembus Bumi.

Kemudian pada 1778, Benjamin Franklin mengusulkan teori awan potensial listrik sebagai penyebab aurora. Observasi dan penelitian terhadap aurora terus berlanjut, tetapi belum ada kemajuan yang signifikan hingga pada pertengahan abad 19, fenomena cuaca antariksa mulai menarik perhatian dalam hal efek yang ditimbulkannya.

Pengamatan efek cuaca antariksa dimulai saat Carrington mengamati area bintik Matahari berukuran besar pada rentang tahun 1859. Dari pengamatan di Redhill itu, tampak letupan cahaya aneh selama sekitar 5 menit (kini dikenal sebagai flare), dan bergerak bersesuaian dengan kontur bintik Matahari. Beberapa jam setelah peristiwa cahaya putih ini, teramati gangguan magnetik di Bumi, kemudian aurora muncul di selatan Hawaii dan Roma.

Barulah pada tahun 1896, seorang fisikawan bernama Kristian Birkeland pertama kali merealisasikan teori saintifik aurora sebagai “partikel bermuatan berkecepatan tinggi dari bintik Matahari yang ditangkap oleh medan magnet Bumi dan bergerak merambat ke daerah kutub”. Untuk mendukung teorinya itu, ia melakukan eksperimen aurora buatan menggunakan terella, sebuah model bola yang dimagnetisasi sebagai representasi Bumi.

Dalam eksperimennya, Birkeland menembakkan elektron dan mengamati kemunculan cahaya di sekitar kutub terella. Berdasarkan eksperimennya, Birkeland meyakini bahwa partikel bermuatan pemicu aurora berasal dari Matahari.

Aurora terjadi saat partikel bermuatan yang berasal dari Matahari yang terlepas melalui lontaran massa korona (CME) atau lubang korona. Partikel “angin Matahari” itu mencapai Bumi dan berinteraksi dan mengganggu medan magnet Bumi. Partikel-partikel bermuatan ini makin dipercepat oleh angin Matahari dan terus bergerak konvergen ke kutub sehingga membentuk cincin oval di kedua kutub Bumi.

Partikel-partikel bermuatan itu bergerak spiral sepanjang garis medan magnet. Karena gerak partikel bermuatan yang mengikuti garis medan magnet inilah, partikel bermuatan itu memasuki lapisan atmosfer dan berinteraksi dengan gas-gas di atmosfer terutama di sekitar kutub-kutub magnet Bumi.

Saat partikel bermuatan berinteraksi dengan gas, terjadi transfer energi. Gas menerima energi dan tereksitasi sehingga melepaskan energi dan foton dengan panjang gelombang tertentu yang tampak sebagai pendar cahaya warna-warni di langit.

Spektrum cahaya aurora bergantung pada gas penyusun atmosfer. Setiap unsur gas memiliki karakteristik warna emisi cahaya yang khas, misalnya Sodium memancarkan warna kuning gelap, atau neon memancarkan warna oranye.

Jadi, seberapa keinginan Anda untuk melihat fenomena aurora ini secara langsung? Sambil bertemankan mantel hangat, teh hijau, dan menikmatinya bersama orang tercinta.

Article by

Haluan Logo