Ribuan Tahun Lalu, Aurora Sempat Hiasi Langit Khatulistiwa

Ribuan Tahun Lalu, Aurora Sempat Hiasi Langit Khatulistiwa
info gambar utama

Bagi kita yang hidup di daerah tropis dan dilintasi khatulistiwa, tentu tak bisa berharap bahwa langit di atas kita akan berhias aurora yang menyala hijau, merah, dan ungu yang menari-nari di angkasa menghiasi malam.

Aurora memang sangatlah indah dan membuat begitu banyak orang ingin melihatnya secara langsung. Sayangnya, untuk bisa menyaksikan langsung, kita perlu datang ke titik-titik yang begitu jauh.

Ada dua jenis Aurora yang biasa muncul, yaitu Aurora Australis dan Aurora Borealis. Aurora Australis atau cahaya selatan adalah Aurora yang hanya bisa terlihat di Kutub Selatan. Sedangkan Aurora Borealis atau cahaya utara adalah aurora yang yang bisa terihat di Kutub Utara.

Artinya, keduanya sangat jauh dari Indonesia yang berada di tengah-tengah permukaan bola dunia.

Kita perlu ke tempat-tempat di wilayah Arktik (Alaska, Kanada, Finlandia, Greenland, Islandia, Norwegia, Rusia, dan Swedia) untuk melihat aurora Borealis , atau ke wilayah-wilayah di dekat kutub selatan (benua Antartika, ujung selatan Argentina, Falklands, ujung selatan Selandia Baru, dan pulau pulau kecil di selatan Amerika Latin) untuk melihat auora Australis.

Aurora terlihat hampir setiap malam di dekat Lingkaran Arktik dan Antartika, yang berjarak sekitar 66,5 derajat utara dan selatan Khatulistiwa. Aurora biasanya terjadi di terjadi sekitar 97-1.000 kilometer di atas permukaan bumi.

Aktivitas yang menciptakan aurora dimulai dari matahari. Matahari adalah bola gas super panas yang terdiri dari partikel bermuatan listrik yang disebut ion. Ion-ion yang terus mengalir dari permukaan matahari disebut angin matahari.

Saat angin matahari mendekati Bumi, bertemu dengan medan magnet Bumi. Tanpa medan magnet yang melindungi planet ini, angin matahari akan menerbangkan atmosfer bumi yang rapuh, sebagian besar angin matahari terhalang oleh magnetosfer, dan ion-ion, yang dipaksa mengelilingi planet, terus bergerak lebih jauh ke dalam tata surya.

Meskipun sebagian besar angin matahari terhalang oleh magnetosfer, beberapa ion terperangkap di daerah penahan berbentuk cincin di sekitar planet. Daerah ini, di wilayah atmosfer yang disebut ionosfer, berpusat di sekitar kutub geomagnetik bumi.

Aurora borealis terlihat di atas Troms, Norwegia, pada 22 Januari 2011 | Foto: ESA
info gambar

Kutub geomagnetik menandai sumbu miring dari medan magnet bumi, terletak sekitar 1.300 kilometer (800 mil) dari kutub geografis, tetapi bergerak perlahan. Di ionosfer, ion angin matahari bertabrakan dengan atom oksigen dan nitrogen dari atmosfer bumi.

Energi yang dilepaskan selama tumbukan ini menyebabkan lingkaran cahaya berwarna-warni di sekitar kutub, disebut aurora. Atau saat badai matahari menghampiri bumi, sebagian energi dan partikel kecil dapat bergerak menuruni garis medan magnet di kutub utara dan selatan menuju atmosfer bumi.

Kemudian, partikel berinteraksi dengan gas di atmosfer bumi hingga menghasilkan tampilan cahaya yang indah di langit.

Apakah kita yang hidup di sekitar khatulistiwa bisa melihat aurora?

Secara teknis tidak. Namun siapa sangka bahwa pada suatu waktu sekitar 41.000 tahun yang lalu, aurora ternyata pernah muncul di dekat khatulistiwa. Kala itu, terjadi gangguan magnet Bumi yang membuat aurora tiba-tiba muncul di sekitar khatulistiwa.

Selama gangguan geomagnetik yang dikenal sebagai peristiwa Lashamp ini, magnet di utara dan selatan Bumi melemah. Juga, medan magnet di luar sumbu dan berkurang sebagai bagian dari kekuatan sebelumnya. Hal ini mengurangi daya tarik magnet yang biasanya mengarahkan aliran partikel surya berenergi tinggi ke utara dan selatan.

Butuh waktu sekitar 1.300 tahun bagi medan magnet untuk kembali ke kekuatan dan kemiringan aslinya, dan selama waktu itu aurora menyimpang ke garis lintang dekat khatulistiwa di mana mereka biasanya tidak pernah terlihat.

Hal ini disimpulkan oleh para ilmuwan di konferensi tahunan dari American Geophysical Union (AGU), diadakan di New Orleans beberapa hari lalu.

Periode perubahan geomagnetik yang intens ini mungkin juga telah membentuk perubahan di atmosfer Bumi yang memengaruhi kondisi kehidupan di berbagai tempat di planet ini, kata presenter Agnit Mukhopadhyay, kandidat doktor di Departemen Ilmu Iklim dan Antariksa di Universitas Michigan, pada konferensi AGU.

Menurut NASA, medan magnet bumi lahir dari percampuran inti cair planet kita. Percikan logam di dekat pusat Bumi tersebut dan juga rotasi planet menghasilkan kutub magnet di permukaan di utara dan selatan; garis medan magnet menghubungkan kutub dalam busur melengkung.

Ini membentuk zona pelindung, juga dikenal sebagai magnetosfer, yang melindungi planet dari partikel radioaktif dari luar angkasa. Magnetosfer juga melindungi atmosfer bumi agar tidak terkikis oleh angin matahari, atau partikel-partikel yang mengalir keluar oleh matahari.

Bumi dikelilingi oleh gelembung magnet raksasa yang disebut magnetosfer, yang merupakan bagian dari sistem dinamis yang saling berhubungan yang merespons kondisi matahari, planet, dan antarbintang. (Gambar: NASA)
info gambar

Di sisi Bumi yang menghadap matahari (yang menanggung beban angin matahari), magnetosfer dikompresi hingga kira-kira 6 hingga 10 kali radius Bumi. Di sisi malam hari Bumi (membelakangi matahari), magnetosfer mengalir ke luar angkasa dan dapat meluas hingga ratusan kali panjang Bumi.

Tetapi sekitar 41.000 tahun yang lalu, kekuatan magnetosfer anjlok "mencapai hampir 4 persen dari nilai saat ini" dan miring ke sisinya, kata Mukhopadhyay.

"Beberapa penyelidikan di masa lalu telah memperkirakan bahwa magnetosfer menghilang sepenuhnya di siang hari," tambahnya.

Mukhopadhyay dan rekan-rekannya menggunakan rangkaian model yang berbeda untuk menemukan hasil ini. Mereka pertama-tama memasukkan data magnetisme planet dari sedimen batuan purba, serta data vulkanik, ke dalam simulasi medan magnet selama peristiwa Laschamp.

Mereka menggabungkan data ini dengan simulasi interaksi magnetosfer dengan angin matahari, kemudian memasukkan hasil tersebut ke dalam model lain yang menghitung lokasi, bentuk, dan kekuatan aurora dengan menganalisis parameter partikel matahari yang menciptakan aurora, seperti tekanan ion, kepadatan dan suhu.

Ini adalah pertama kalinya para ilmuwan menggunakan teknik ini "untuk mensimulasikan sistem geospace dan memprediksi konfigurasi magnetosfer, bersama dengan lokasi aurora," kata Mukhopadhyay.

Tim ilmuwan juga menemukan bahwa meskipun magnetosfer menyusut menjadi sekitar 3,8 kali radius Bumi selama peristiwa Laschamp, itu tidak pernah hilang sepenuhnya. Selama periode berkurangnya kekuatan magnet ini, kutub yang sebelumnya berada di utara dan selatan bergerak menuju garis lintang khatulistiwa dan aurora mengikuti mereka.

"Kemiringan geomagnetik secara signifikan condong dari kutub geografis," kata Mukhopadhyay. "Hal ini menyebabkan presipitasi aurora mengikuti kutub magnet dan berpindah dari wilayah kutub geografis Bumi ke garis lintang khatulistiwa."

Studi sebelumnya menunjukkan bahwa peristiwa Laschamps dapat mempengaruhi kelayakhunian di Bumi prasejarah dengan menjerumuskan planet ke dalam krisis lingkungan, dan model-model baru mengisyaratkan bahwa hasil seperti itu "sangat mungkin," lapor Mukhopadhyay.

Awal tahun ini, peneliti lain menemukan bahwa magnetosfer yang melemah akan mudah ditembus oleh angin matahari, yang menyebabkan kerusakan lapisan ozon, pergolakan iklim, dan kepunahan — bahkan mungkin berkontribusi pada hilangnya Neanderthal di Eropa, Live Science sebelumnya melaporkan.

Penelitian ini tak membuktikan hubungan sebab akibat antara perubahan medan magnet dan dampak ekologis serius di Bumi.

Sumber: Live Science | National Geographic

Jika Anda tertarik untuk membaca tulisan Akhyari Hananto lainnya, silakan klik tautan ini arsip artikel Akhyari Hananto.

AH
MI
Tim Editor arrow

Terima kasih telah membaca sampai di sini