Proses Terjadinya Aurora
23.34
Proses Terjadinya Aurora
Proses Terjadinya Aurora –
Jika Anda sedang berkemah dekat perbatasan Amerika Serikat dan Kanada
atau tempat lebih jauh ke utara, Anda mungkin melihat cahaya mengerikan
di langit malam. Kadang-kadang bisa terlihat seperti senja. Di lain
waktu dapat terlihat seperti bersinar, pita cahaya yang menari-nari.
Cahaya tersebut mungkin berwarna hijau, merah, biru atau kombinasi dari
warna-warna ini. Apa yang Anda lihat disebut aurora borealis, atau hanya aurora.
Aurora diartikan secara berbeda oleh
setiap budaya yang berbeda. Orang Viking berpikir bahwa aurora adalah
refleksi dari perlengkapan senjata mitos Valkyrie. Untuk Penduduk asli
Eskimo di Greenland dan dekat Kanada, aurora adalah komunikasi antara
orang mati. Untuk orang Indian Amerika, aurora adalah cahaya dari api
unggun besar jauh di utara. Pada abad pertengahan, aurora menjadi
pertanda perang atau bencana, seperti wabah. Hari ini, kita tahu bahwa
aurora adalah fenomena cahaya yang disebabkan oleh partikel berenergi
tinggi dari angin surya matahari yang berinteraksi dengan medan magnet
bumi.
Karena aurora disebabkan oleh interaksi
angin surya dengan medan magnet bumi, Anda dapat melihat mereka paling
sering di dekat kutub, utara dan selatan. Di utara, mereka disebut
aurora borealis, atau Cahaya Utara. Aurora adalah nama dewi romawi yaitu
fajar, dan “boreal” berarti “utara” dalam bahasa Latin. Di belahan bumi
selatan, aurora disebut aurora australis (bahasa Latin untuk
“selatan”).
Aurora mengikuti siklus matahari dan
cenderung lebih sering terjadi pada akhir musim gugur dan awal musim
semi (Oktober, Februari, dan Maret adalah bulan-bulan terbaik untuk
melihat aurora). Disekitar Lingkaran Arktik di utara Norwegia dan
Alaska, Anda dapat melihat aurora hampir setiap malam. Jika Anda
bergerak ke selatan, frekuensi aurora berkurang. Disekitar bagian
selatan Alaska, Norwegia selatan, Skotlandia dan Inggris, aurora mungkin
muncul sekitar satu sampai 10 kali per bulan. Dekat perbatasan antara
Amerika Serikat dan Kanada, Anda mungkin dapat melihat aurora dua sampai
empat kali setahun. Satu atau dua kali dalam satu abad, mereka mungkin
muncul di Amerika Serikat bagian selatan, Meksiko, dan daerah
khatulistiwa.
Seperti Apa Penampakan Aurora?
Aurora bisa berwarna hijau, merah, atau
biru. Seringkali mereka akan menjadi kombinasi warna, dengan
masing-masing warna terlihat pada ketinggian yang berbeda di atmosfer.
- Biru dan ungu: kurang dari 120 kilometer (72 mil)
- Hijau: 120-180 km (72-108 mil)
- Merah: lebih dari 180 km (108 mil)
Setelah surya maksimum sangat aktif
dalam siklus matahari, warna merah mungkin muncul pada ketinggian antara
90 dan 100 km (54-60 mil).
Ion oksigen memancarkan cahaya merah dan
kuning. Ion Nitrogen memancarkan merah, biru, dan ungu. Kita melihat
hijau dalam wilayah atmosfer di mana terdapat oksigen dan nitrogen. Kita
melihat warna yang berbeda pada ketinggian yang berbeda karena
konsentrasi relatif dari oksigen ke nitrogen di atmosfer berubah sesuai
dengan ketinggian.
Aurora dapat bervariasi pada tingkat
kecerahan. Orang yang secara teratur mengamati aurora dan melaporkannya,
mereka umumnya menggunakan skala penilaian dari nol (samar) sampai
empat (sangat terang). Mereka akan mencatat data dari aurora berupa
waktu, tanggal, garis lintang, dan warna serta meraka membuat sketsa
dari aurora terhadap langit. Laporan tersebut membantu para astronom,
astrofisikawan, dan ilmuwan Bumi dalam memonitor aktivitas aurora.
Aurora dapat membantu kita memahami medan magnet bumi dan bagaimana
perubahannya dari waktu ke waktu.
Karena medan magnet bumi berupa tiga
dimensi, aurora tampak seperti lingkaran oval di sekitar kutub. Hal ini
telah diamati dari satelit, stasiun luar angkasa internasional, dan
pesawat ruang angkasa. Tapi bukan merupakan lingkaran sempurna karena
medan magnet bumi terdistorsi oleh angin surya.
Diameter lingkaran aurora bisa
bervariasi. Aurora dapat dilihat jauh di selatan dari Amerika Serikat
bagian selatan, tapi tidak sering. Secara umum, aurora berada di dekat
daerah kutub. Aurora juga muncul berpasangan – ketika kita melihat
aurora borealis, ada keterkaitan dengan aurorai australis di belahan
bumi selatan.
Proses Terjadinya Aurora
Proses terjadinya aurora
merupakan indikator keterkaitan antara bumi dan matahari. Frekuensi
aurora berkorelasi dengan frekuensi aktivitas surya dan aktivitas siklus
11-tahunan matahari.
Seiring dengan proses peleburan terjadi
di dalam matahari, hal itu mengeluarkan partikel berenergi tinggi (ion,
elektron, proton, neutrino) dan radiasi pada angin surya. Ketika
aktivitas matahari tinggi, Anda juga akan melihat letusan besar yang
disebut jilatan api matahari (solar flares) dan coronal mass ejections.
Partikel-partikel berenergi tinggi dan radiasi dilepaskan ke ruang
angkasa dan menyebar di seluruh tata surya kita. Ketika mereka
menghantam bumi, mereka menemui medan magnet.
Kutub medan magnet bumi terletak dekat
(tapi tidak tepat) dengan kutub geografis (di mana planet berputar pada
porosnya). Para ilmuwan percaya bahwa inti luar besi cair bumi berputar
dan membuat medan magnet. Medan ini terdistorsi oleh angin surya,
semakin terkompresi pada bagian yang menghadap matahari (bow shock) dan
ditarik keluar pada sisi yang berlawanan (magnetotail). Angin surya
menciptakan sebuah lubang di medan magnet pada katup kutub. Katup kutub
dapat ditemukan pada sisi surya dari magnetosfer (daerah sekitar Bumi
yang dipengaruhi oleh medan magnet). Mari kita lihat bagaimana hal ini
mendorong proses terjadinya aurora.
- Sebagaimana partikel bermuatan dari angin surya dan flare terkena medan magnet bumi, mereka akan berjalan di sepanjang garis-garis medan.
- Beberapa partikel bisa dibelokkan di sekitar Bumi, sementara yang lain berinteraksi dengan garis-garis medan magnet, sehingga arus partikel bermuatan dalam medan magnet dipancarkan ke kedua kutub – inilah mengapa ada aurora simultan di kedua belahan bumi. (Arus ini disebut arus Birkeland setelah Kristian Birkeland, fisikawan Norwegia yang menemukan hal tersebut.)
- Ketika muatan listrik berjalan melintang di medan magnet itu menghasilkan arus listrik. Sebagaimana arus ini turun ke atmosfer di sepanjang garis-garis medan, mereka mengambil lebih banyak energi.
- Ketika mereka mencapai wilayah ionosfer dari bagian atas atmosfer bumi, mereka bertumbukan dengan ion oksigen dan nitrogen.
- Mempengaruhi ion oksigen dan nitrogen serta mentransfer energi mereka untuk ion tersebut.
- Penyerapan energi oleh oksigen dan nitrogen ion menyebabkan elektron di dalamnya menjadi “exited” dan bergerak dari energi rendah ke orbital yang berenergi tinggi.
- Ketika ion “exited” tenang, elektron dalam atom oksigen dan nitrogen kembali ke orbital aslinya. Dalam prosesnya, mereka kembali memancarkan energi dalam bentuk cahaya. Cahaya ini yang membuat aurora, dan perbedaan warna berasal dari cahaya yang terpancar dari ion yang berbeda.
Catatan: Partikel yang berinteraksi
dengan ion oksigen dan nitrogen di atmosfer bukan berasal dari matahari,
melainkan sudah terperangkap oleh medan magnet bumi. Angin surya dan
flare mengacaukan medan magnet dan mengatur partikel-partikel ini dalam
magnetosfer bergerak.
1 komentar
jadi seperti itu prosesnya nice
BalasHapusroyal vkb alfamart