Sains-Inreligion

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيمِ

Keajaiban Siklus Matahari

Posted by agorsiloku pada Mei 22, 2006

Bachtiar Anwar (LAPAN-Watukosek)
MATAHARI dalam perjalanan evolusinya sebagai sebuah bintang menunjukkan sifat-sifat dinamis, baik di lapisan luar (fotosfer, kromosfer, korona) maupun lapisan dalam. Salah satu keajaiban perilaku evolusi matahari adalah fenomena siklus aktivitas 11 tahun.
Siklus merupakan perulangan peristiwa yang biasa terjadi di alam. Siang berganti malam, akibat rotasi bumi pada porosnya. Musim silih berganti akibat kemiringan poros rotasi bumi terhadap bidang orbitnya mengitari matahari (ekuator bumi membentuk sudut 23,5 derajat terhadap bidang ekliptika). Dan matahari ternyata juga memiliki siklus aktivitas.
Berbagai perioda siklus matahari telah diidentifikasi, baik dalam jangka puluhan maupun ratusan tahun. Salah satu yang mudah diamati adalah siklus aktivitas 11 tahun. Fenomena ini  bahkan sudah diketahui oleh para pengamat matahari sejak abad ke-17, mengingat metoda yang digunakan sangatlah sederhana, yaitu menghitung jumlah bintik secara rutin setiap hari.
Adalah seorang Galileo Galilei yang membuat terobosan besar dalam sejarah pengamatan astronomi. Setelah merampungkan teleskop buatan sendiri tahun 1610, salah satu benda langit yang menjadi sasaran adalah matahari. Ia takjub lantaran permukaan matahari dihiasi bintik-bintik hitam secara acak dan berkelompok. Bila diamati dari hari ke hari ternyata jumlah bintik dalam suatu kelompok berubah, demikian pula jumlah kelompok bintik secara keseluruhan.
Sayangnya, Galileo tidak melakukan observasi setiap hari dalam kurun waktu panjang. Karena itu ia bukanlah penemu salah satu misteri akbar yang menjadi bagian dari evolusi Matahari, yaitu pemunculan bintik mengikuti suatu pola tertentu atau siklus. Entah secara kebetulan, dalam kurun waktu tahun 1645 – 1715, pemunculan bintik sangat sedikit. Rentang waktu matahari dalam kondisi ‘tidak aktif’ ini disebut sebagai Mauder Minimum. Hal ini pula yang mungkin menyebabkan fenomena siklus aktivitas matahari tidak diketahui sebelum tahun 1715.
Satu hal yang menarik, aktivitas matahari minimum itu ternyata menyebabkan suhu seluruh muka bumi sangat dingin sepanjang tahun. Sungai di kawasan lintang rendah yang biasanya tidak membeku pun jadi beku, dan salju menutupi di berbagai belahan dunia. Tak berlebihan bila masa itu disebut Little Ice Age. Ada bukti-bukti abad es ini pernah terjadi jauh di masa lampau. Akankah bumi mengalami abad es kembali di masa yang akan datang? Pemahaman perilaku siklus matahari diharapkan dapat menjawab teka-teki ini.
Siklus matahari
Pengamatan matahari secara sistematis mulai dilakukan di Observatorium Zurich tahun 1749, atau lebih dari seabad setelah pengamatan Galileo. Selama berpuluh-puluh tahun observatorium ini menjadi pelopor dalam pengamatan Matahari. Dari ketekunan dan jerih payah selama puluhan tahun ini, akhirnya terungkap pemunculan bintik mengikuti suatu siklus dengan perioda sekira 11 tahun.
Meski fenomena itu sudah diketahui ratusan tahun silam, perilaku atau sifat-sifat siklus aktivitas matahari 11 tahun masih merupakan topik penelitian yang relevan dilakukan oleh para peneliti pada saat ini. Entah dalam upaya untuk memahami fisika matahari maupun mengaji pengaruhnya bagi lingkungan tata surya. Khususnya, pengaruh aktivitas itu terhadap lingkungan bumi, yang lebih pupuler dengan sebutan cuaca antariksa (space weather).
Satu abad kemudian, yaitu tahun 1849, observatorium lainnya (Royal Greenwich Observatory, Inggris) memulai pengamatan Matahari secara rutin. Dengan demikian, data dari kedua observatorium tersebut saling melengkapi. Ada kalanya sebuah observatorium tidak mungkin melakukan pengamatan karena kondisi cuaca ataupun teleskop dalam perawatan.
Siklus 11 tahun aktivitas matahari merupakan suatu keajaiban alam. Bagaimana sebenarnya proses pembangkitan siklus 11 tahun itu, hingga kini masih menjadi topik penelitian menarik bagi para ahli. Dari berbagai studi yang telah dilakukan, terungkap pembangkitan siklus itu berkaitan dengan proses internal matahari. Terjadi pada suatu lapisan di bawah fotosfer yang disebut lapisan konvektif.
Lapisan konvektif mempunyai ketebalan sekira 30 jari jari-jari matahari. Namun, lapisan ini mempunyai peranan penting dalam proses penjalaran energi yang dibangkitkan oleh inti matahari sebelum dipancarkan keluar dari fotosfer. Di antara inti dan lapisan konvektif terdapat lapisan radiatif.
Satu-satunya teori yang bisa menjelaskan fenomena siklus 11 tahun secara tepat adalah teori “Dinamo Matahari” (Solar Dynamo). Seorang pakar bidang ini, Prof. Hirokazu Yoshimura dari Departemen Astronomi, Universitas Tokyo, telah melakukan studi intensif proses dinamo matahari melalui simulasi 3D menggunakan komputer. Begitu ketatnya menjaga kerahasiaan penelitian yang tengah dilakukan, laboratorium tempat ia bekerja senantiasa tertutup rapat. Salah seorang staf Matahari Watukosek-LAPAN, Maspul Aini Kambry, boleh jadi satu-satunya orang Indonesia yang sering berdiskusi di dalam laboratoriumnya ketika ia mengambil program doktor.
Melalui kerja sama penelitian, mereka berhasil membuktikan adanya siklus 55 tahun (55 years grand cycle) berdasarkan hasil simulasi dinamo matahari, yang dikonfirmasi melalui analisis observasi bintik menggunakan data dari National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Penemuan yang dituangkan dalam tesis doktor M.A. Kambry, sempat diekspos salah satu koran terkemuka Jepang, Yomiuri Shimbun, setelah dipresentasikan dalam suatu simposium astronomi (tenmon gakkai) di Jepang, 13 tahun silam.
Diagram kupu-kupu
Salah satu perilaku menarik dari siklus 11 tahun adalah pemunculan bintik ternyata dimulai dari lintang tinggi (antara 30 – 50 derajat) pada awal siklus. Secara perlahan, rentang kawasan pemunculan bintik ini bergeser ke arah lintang lebih rendah dan melebar pada 0 – 40 derajat dalam tahun-tahun menuju tahapan maksimum. Selama beberapa tahun setelah maksimum pemunculan bintik terdistribusi pada lintang 0 – 25 derajat. Dan pada akhir siklus (fase minimum), pemunculan bintik matahari lebih terkonsentrasi pada daerah ekuator (0 – 20 derajat).
Perilaku tersebut muncul pada belahan utara maupun selatan. Dan bila kita petakan posisi lintang bintik itu terhadap waktu, maka akan tampak suatu bentuk sayap kupu-kupu kurang lebih simetris terhadap ekuator matahari. Karena itulah pola posisi pemunculan bintik ini disebut sebagai “diagram kupu-kupu” (butterfly diagram).
Diagram kupu-kupu itu tidak hanya tampak dari pengamatan optik, tetapi juga sinar-X. Pemantauan satelit sinar-X Yohkoh selama 11 tahun (1991-2002) juga menampakkan pola diagram kupu-kupu. Ini menunjukkan adanya keterkaitan fenomena bintik di fotosfer dengan pola distribusi suhu sangat tinggi (jutaan derajat Celsius) di korona sebagai sumber pemancar sinar-X.
Bila diagram kupu-kupu diperhatikan lebih seksama, ketika siklus menuju tahapan minimum, pemunculan bintik di daerah ekuator dibarengi dengan pemunculan bintik di lintang tinggi. Pemunculan bintik di lintang tinggi ini menjadi pertanda awal dari siklus aktivitas baru, sementara pemunculan bintik di daerah ekuator adalah pertanda akhir dari siklus lama.
Selain siklus aktivitas 11 tahun, para ahli juga telah menemukan siklus pembalikan polaritas kutub matahari sekali dalam 22 tahun. Juga siklus-siklus lain yang memodulasi atau ‘menumpang’ siklus 11 tahun, yaitu siklus 55 tahun, 110 tahun, 220 tahun dan bahkan 1.100 tahun.
Hipotesis adanya siklus 1.100 tahun berdasarkan hasil simulasi telah dikemukakan oleh Prof. H. Yoshimura dalam beberapa simposium di Jepang. Namun, konfirmasi melalui observasi masih sulit dilakukan, karena diperlukan data kontinu dalam rentang ribuan tahun.
Kini, matahari tengah menuju fase minimum dari siklus ke-23, yang diperkirakan titik minimumnya akan jatuh pada pertengahan tahun 2006. Foto dari pesawat antariksa SOHO yang diambil pada 12/3/2004 memperlihatkan munculnya bintik di lintang tinggi (sekira 30 derajat). Ini boleh jadi merupakan indikasi awal dari siklus baru (siklus ke-24). Namun, hal ini masih perlu dikonfirmasikan pada bulan-bulan mendatang. Para peneliti di Observatorium Matahari Watukosek secara antusias memantau fase peralihan siklus ini.
Pemahaman perilaku siklus Matahari secara mendalam akan meningkatkan ketepatan dalam melakukan prediksi (prediction) maupun prakiraan (forecast) aktivitas matahari beberapa tahun ke depan. Hal ini dilakukan untuk mengurangi bahaya atau dampak aktivitas matahari bagi lingkungan bumi.***
Sumber : Pikiran Rakyat (9 September 2004)

Iklan

11 Tanggapan to “Keajaiban Siklus Matahari”

  1. lusi said

    apa akibat melihat korona matahari secara langsung bagi mata???

    Suka

  2. agorsiloku said

    setahu saya nggak berbahaya. Tapi, natap matahari langsung, apalagi di panas terik… selain silau, juga mata kita memang tidak didisain untuk itu…..

    Suka

  3. mia said

    untuk apa juga, natap matahari.wong kagak usah ditatap juga udah bersinar kok.ngapain susah2, nyiksa mata kita aja.Allah jg menciptakan mata kita tidak untuk melihat matahari & bgt jg sebalknya Allah menciptkn matahari bkn untk dilihat sm manusia.emang bener sih melihat korona matahari aja kt dilarang apalg natap matahari.itu berarti psti ada efeknya bwt mata kita.

    @
    😀

    Suka

  4. LQ said

    yang akan dilihat oleh orang yang terkena korona metahari dan sebagai apa yang mereka inginkan dan tiada sebagai mana ia menertian apa yang mereka masku

    Suka

  5. hansem said

    mau nanya nih guruku ngotot katanya ‘arah angin bergerak karena rotasi ngak mungkin tapi saya baca disalah satu situs katanya sih bener

    @
    Mempengaruhi, tapi secara tidak langsung. Udara bergerak bersama rotasi bumi. Jika langsung, bisa dibayangkan, kecepatan rotasi bumi di satu titik, andaikan titik tersebut tidak mengikuti rotasi bumi, maka angin yang terjadi akan sangat dahsyat. Bumi berotasi dengan kecepatan terhadap titik diam di permukaan bumi kurang lebih 1.670 km per jam. Keliling bumi 40 ribu km. Jadi dalam sehari 24 jam bumi berotasi 40 ribu km dibagi 24 jam = 1.666 per jam.

    Matahari memanasi bumi siang lebih panas pada daratan dibanding dengan lautan. Perbedaan ini menyebabkan angin bergerak dari lautan ke darat dan jika malam terjadi sebaliknya.

    Untuk skala besar, atmosfir bumi, jelas karena udara di permukaan bumi punya masa yang tidak homogen maka rotasi bumi akan mempengaruhi pergerakan dari atmosfir bumi. Iklim berubah, dan perubahan iklim, perbedaan distribusi pemanasan dari matahari, pengaruh pasang surut air laut karena gaya gravitasi bulan, jelas mempengaruhi.
    Namun, kalau arah angin bergerak karena rotasi bumi, meskipun ada pengaruhnya, tapi jelas “kelas” angin dan iklim global adalah dua hal yang berbeda. Tidak bisa kita samakan. Jadi, kita tidak bisa bilang angin dipengaruhi rotasi bumi, toh udara bergerak bisa juga karena kipas lebih besar pengaruhnya dari rotasi bumi. Tapi sebesar apapun kipasnya yang dibuat manusia, tidak akan mempengaruhi pola iklim global. Pola iklim global, sudut matahari terhadap titik di permukaan bumi, dst… barulah kita bicarakan pengaruhnya terhadap rotasi bumi….. 😀
    Mohon ditanya lebih lanjut sama orang yang ngurus iklim bumi :D, yang punya ilmunya adalah orang-orang geofisika meterologi. …. 😀
    Semoga jawaban kurang pas ini bisa memberikan gambaran awal apa untuk menjelaskan hubungan antara iklim, udara, dan angin sepoi-sepoi yang menerpa dan menyegarkan tubuh kita kalau sedang kepanasan….. 😀

    Suka

  6. hansem said

    thank you very much

    @
    😀

    Suka

  7. andree said

    kalau di indonesia kira2 matahari berada lurus 0 derajat diatas
    pada bulan apa????
    please kirim ke emailku ya…
    thanks b4..

    Suka

  8. rizki said

    Luis Anderson: “Pada tanggal 17 Oct 2008, matahari akan terus menyinari kita selama 36 jam (1.5 hari). Dan selama itu Amerika dan tetangga2nya akan gelap 1.5 hari. ini akan mengkonversi 3 hari menjadi 2 hari besar. ini terjadi setiap 2,400 tahun sekali. Kita beruntung dapat menyaksikan dan merasakannya”…

    apa bener???mohon jawabannya???

    @
    Wah… ini sungguh saya tidak tahu, apalagi 17 oktober itu esok hari ya…. 😀

    Suka

  9. cahyo said

    ternyata tgl 17 oct’08 matahari tetap bersinar spt biasa. jadi berita bahwa akan bersinar 36 jam adalah bohong tanpa alasan.
    bener lho sy nungguin sampai sore. ternyata malam datang jg. sy mau nanya nich
    1. kecepatan bumi berputar adalah 1666 km/jam. kecepatan bumi memutari matahari 30 km/ dtk. 54000 km/jam. kenapa ya kita gak terlempar. mohon donk bantuan utk jawabannya. apa hanya gravitasi saja. kayaknya gak mungkin dech. pasti ada yg lain?

    @
    ha..ha… ketika membaca tanggal 17 Oktober akan siang 36 jam saya hanya ketawa saja. Namun, jika bangun pagi, dan matahari terbit di sebelah barat… maka pertanda menjadi semakin nyata. Dalam hubungannya dengan pertanda akan berakhirnya dunia fana.

    kecepatan bumi berputar adalah 1666 km/jam. kecepatan bumi memutari matahari 30 km/ dtk. 54000 km/jam. kenapa ya kita gak terlempar. mohon donk bantuan utk jawabannya. apa hanya gravitasi saja. kayaknya gak mungkin dech. pasti ada yg lain?

    @
    iya ya.. kenapa. Tapi saya coba jawab, maaf kalau agak ngawur. Sebaiknya tanya sama guru fisika saja deh… 😀

    Pertama, karena kita ikutan berputar sih. Coba lupakan dulu itu kecepatan/percepatan. Anggap saja kita naik kereta api dan ada lalat terbang dalam kereta api itu. lalat tidak merasakan bahwa kereta bergerak sepanjang dia tidak menengok ke luar. Seberapa cepatpun kereta, tetap saja nyantai karena seluruh bagian dari lalat, kita , kursi, dll yang ada dalam kereta ikut bersama gerakan kereta itu. Begitu juga ketika bumi berputar pada porosnya dan mengelilingi matahari, karena seluruh objek yang diamati ikut.. maka kita seperti lalat dalam kereta itu.

    Untuk pertanyaan mengapa tidak terlempar. Ada dua yang perlu kita lihat. Misalnya kita juga bergerak mengelilingi bumi (jadi tidak menempel ke bumi). Jika kita berada permukaan bumi, maka ceritanya kita seperti lalat di kereta itu. Tapi jika kita bergerak juga di angkasa, maka kita bisa mengetahui dan merasakan perbedaan yang diakibatkan rotasi bumi. Nah kalau kecepatan kita bergerak untuk melawan gaya putar bumi (sentripetal atau sentrifugal), maka ada satu lingkaran yang paling seimbang di orbit (ini disebut geostasioner). Objek pada lingkaran (orbit) geostasioner ini paling ok untuk sentripetal versus sentrifugal. Paling ok untuk menempatkan satelit buatan, karena energi yang diperlukan paling sedikit. Jika energi gerak (percepatan) kita di bawah orbit ini, maka kita akan tertari ke dalam. Sebaliknya jika kita lebih dari gaya yang dihasilkan maka akan terlempar ke luar.
    Ketepatan itu sangat penting. Bulan sebagai satelit bumi juga harus tepat pada geostasioner bumi (sebanding dengan rumus newton tentang gaya, jarak, dan masa itu lho). Begitu juga dengan bumi, harus ada tepat geostasioner matahari dalam perbandingan yang pas. Kalau nggak, bumilah yang terlempar dari orbit matahari. Begitu juga matahari… begitu juga… begitu juga… Subhanallah, maha besar dan akbar kekuasaan Allah mengatur itu semua….
    Jadi dengan rumus Newton itu, kita tahu bahwa kita selama ini “terlempar ke dalam” jadilah kita ada di permukaan bumi….

    Suka

  10. thanks bgt tpi bsk di bri gmbr byar lbih jlas

    Suka

  11. Anonim said

    hanya orang bisa berkhayal seperti itu tp hari kiamat hanya allah swt yang tahu bukan khayalan saja

    Suka

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: