Gerhana Matahari Baru Akan Teramati Lagi Tahun 2016

Setelah Jumat (10/5/2013), Indonesia baru bisa melihat gerhana Matahari sebagian tiga tahun lagi, alias tahun 2016. Hal ini diungkapkan oleh astronom amatir Ma'rufin Sudibyo dalam percakapan.

Dalam kalender astronomi 2013, memang dinyatakan bahwa fenomena gerhana Matahari akan terjadi 3 November 2013. Namun, Indonesia tak beruntung karena tak bisa menyaksikan gerhana Matahari itu. "Gerhana itu hanya akan terlihat di seputaran Atlantik saja," kata Ma'rufin.

Ilustrasi wilayah yang bisa melihat gerhana Matahari pada 3 November 2013. Gerhana tertinggi terjadi di wilayah bergaris biru. Tampak bahwa Indonesia tidak termasuk dalam wilayah yang bisa mengamati gerhana. Kredit : NASA.

Lokasi yang berpeluang melihat gerhana Matahari total dan sebagian ditentukan berdasarkan wilayah jatuhnya bayang-bayang inti (umbra) dan tambahan (penumbra) Bulan yang menutupi Matahari.

Wilayah yang tertutup umbra akan mengalami gerhana Matahari total sementara wilayah yang tertutup penumbra akan mengalami gerhana Matahari sebagian. Di luar wilayah tersebut, gerhana Matahari takkan bisa disaksikan.

Untuk gerhana Matahari cincin, mekanismenya hampir sama dengan gerhana Matahari total. Hanya saja, jarak Matahari dengan Bumi terlalu jauh sehingga bayang-bayang inti Bulan tak mencapai Bumi.

Ilustrasi terjadinya gerhana Matahari total, cincin, dan sebagian serta penentuan wilayah yang akan bisa mengamatinya.

 
Pada gerhana 3 November 2013 serta tahun 2014 dan 2015, Indonesia tak masuk area cakupan umbra dan penumbra Bulan. Akibatnya, gerhana tak bisa disaksikan oleh penduduknya.

Untuk fenomena gerhana Matahari pada tahun 2014 dan 2015, wilayah yang berpeluang menyaksikan justru sekitar kutub. "Misalnya, gerhana Matahari 29 April 2014 itu ada di Antartika dan sekitarnya. Tanggal 23 Oktober 2014 ada di Arktik dan sekitarnya," urai Ma'rufin.

Pada 20 Maret 2015, gerhana Matahari juga akan terlihat di Antartika dan sekitarnya, termasuk seluruh Eropa Barat, sebagian Afrika Utara, dan Timur Tengah. "Untuk gerhana Matahari 13 September 2015, kembali Antartika saja yang bisa melihatnya," imbuh Ma'rufin.

Ilustrasi wilayah yang bisa melihat gerhana Matahari pada 20 Maret 2015. Indonesia tidak termasuk dalam wilayah yang bisa mengamatinya.

 
Untungnya, penantian tiga tahun nantinya akan berbuah manis. Pada 9 Maret 2016, beberapa wilayah Indonesia berpeluang menyaksikan gerhana Matahari total sementara lainnya mengalami gerhana Matahari sebagian dengan persentasi tutupan piringan Matahari oleh Bulan yang tinggi.

Wilayah Indonesia yang berpotensi melihat fenomena gerhana Matahari total tahun 2016 nanti adalah Bengkulu, Sumatera Selatan, Kalimantan Selatan, dan Sulawesi Tengah. Selain Indonesia, area yang bisa melihat gerhana Matahari total adalah pasifik.

Sementara itu, untuk wilayah Jawa, ma'rufin mengungkapkan, "Jawa mengalami gerhana sebagian dengan persentase penutupan cakram Matahari saat puncak gerhana antara 80 hingga 90 persen." Dengan demikian, saat puncak gerhana nanti, warga Jawa akan melihat Matahari seperti bulan sabit tipis.

Ilustrasi wilayah yang bisa mengamati gerhana Matahari pada 9 Maret 2016. Wilayah bertanda garis biru adalah yang bisa mengamati gerhana Matahari total. Tampak beberapa wilayah Sumatera, Kalimantan, dan Sulawesi masuk di dalamnya.

Akan Ada Hujan Meteor Langka akibat Komet ISON

Komet ISON, komet yang diperkirakan menjadi komet paling terang pada tahun 2013 dan akan tampak lebih terang dari purnama, diperkirakan bakal menimbulkan hujan meteor yang berbeda dari biasanya.

Berdasarkan simulasi komputer yang dilakukan ilmuwan dengan melihat pergerakan ISON dan debu yang ditinggalkannya, hujan meteor diperkirakan terjadi pada 12 Januari 2014. Hujan meteor ini akan menjadi hujan meteor langka.

Hujan meteor langka tersebut disebabkan oleh adanya partikel debu komet yang bergerak dua arah, mendekati dan menjauhi Bumi. Sebab lainnya adalah ukuran partikel debu komet yang bahkan lebih kecil dari diameter sel darah merah manusia.

Biasanya, komet hanya akan meninggalkan jejak di belakangnya. Namun, dalam kasus ini, karena komet bergerak sangat dekat dengan Matahari, akan ada pula partikel yang diempaskan akibat tekanan bintang pusat tata surya itu.

"Itu artinya kita akan memiliki partikel yang mengarah menjauhi dan mendekati Bumi. Jarang kita menjumpai adanya partikel yang datang ke luar dan dalam sekaligus," kata Bill Cooke, periset Meteoroid Environmental Center di Marshall Spaceflight Center, Huntsville, seperti dikutip Discovery, Selasa (23/4/2013).

Astronom Paul Wiegert dari University of Western Ontario mengatakan, karena ukuran partikel debu yang sangat kecil, partikel takkan menimbulkan hujan meteor biasa alias bintang jatuh. Meski bergerak dengan kecepatan mencapai 200 km/jam, partikel akan tampak diam.

Hujan meteor langka nantinya akan tampak lebih menyerupai awan biru bercahaya. Fenomena ini disebut noctilucent atau awan bercahaya malam hari. Debu komet akan secara diam-diam sampai ke permukaan Bumi.

Komet ISON ditemukan pada bulan September 2012 oleh astronom amatir Rusia. Nama ISON diambil dari nama fasilitas yang dipakai untuk menemukannya, International Scientific Optical Network (ISON). Komet ini dipercaya baru memasuki tata surya pertama kali dalam 110.000 tahun terakhir.

Ketika bergerak mendekati Matahari, komet kemungkinan takkan survive. Jika sampai lolos, komet nantinya akan berjarak 1.120.000 km dari Matahari pada 28 November 2013. Jarak terdekat dengan Bumi akan mencapai 64 juta km pada 26 Desember 2013.

Sumber :

DISCOVERY

Ini Dia Wajah Komet Paling Terang Tahun Ini

Satelit milik Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA), Swift, berhasil mengabadikan wajah komet ISON. Komet ini dipastikan menjadi yang paling terang tahun ini dan berpotensi menjadi yang paling terang selama 50 tahun terakhir.

Swift sebenarnya dipakai untuk mengamati fenomena pada bintang yang berjarak jauh dari Bumi. Satelit ini telah mengamati ISON dalam dua bulan terakhir. Foto wajah komet ISON yang diambil satelit ini dirilis pada Sabtu (30/3/2013).

Dalam foto tersebut, ISON tampak sebagai bola putih terang dengan ekor gas pendek. Saat dipotret oleh Swift, ISON sedang berada pada jarak 670 juta kilometer dari Bumi dan 740 juta kilometer dari Matahari.

Komet tersusun atas inti es, gas beku, dan debu yang bercampur membentuk struktur bola. Es pada komet akan tetap beku hingga komet mencapai wilayah berjarak tiga kali jarak Bumi-Matahari di Tata Surya. Saat itu, materi beku akan menyublim, membentuk ekor gas yang membuat komet tampak terang.

"Menggunakan citra yang didapat selama dua bulan dari Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) pada satelit Swift, tim berhasil memperkirakan produksi air dan debu pada komet untuk menebak ukuran inti esnya," papar NASA dalam pernyataannya.

Observasi Swift menunjukkan, saat ini ISON menghasilkan 51.000 kg debu dan 60 kg air setiap menitnya. Jumlah ini sebenarnya kurang sesuai untuk komet sekelas ISON yang diprediksikan akan menjadi "komet abad ini".

"Ketidakcocokan yang kami deteksi antara jumlah air dan debu yang dihasilkan ISON menunjukkan bahwa sublimasi air belum banyak terjadi karena komet masih terlalu jauh dari Matahari," kata Dennis Bodewits, pemimpin investigasi ISON dari University of Maryland di College Park.

"Materi yang mudah menguap lain, seperti es karbon dioksida dan karbon monoksida, menguap pada jarak yang lebih jauh dan kini mendayai aktivitas komet ISON," tambah Bodewits seperti dikutip Space, Sabtu.

Komet ISON ditemukan pada bulan September 2012 oleh astronom asal Rusia, Vitali Nevski dan Artyom Novichonok. Mereka menemukannya dengan instrumen International Scientific Optical Network (ISON) di dekat Kislovodsk. Nama komet diambil dari nama instrumen yang dipakai untuk menemukannya.

Komet ISON diperkirakan akan tampak paling terang pada 28 November 2013. Komet ini akan lebih terang dari Purnama dan bahkan bisa dilihat pada siang hari. Walau ada prediksi bahwa ISON takkan seterang yang diduga, kehadirannya tetap layak ditunggu.

Meteorit Hijau di Maroko Diduga dari Merkurius

Meteorit berwarna hijau yang ditemukan di Moroko pada tahun 2012 lalu diduga berasal dari Planet Merkurius. Dugaan ini muncul karena karakteristik meteorit tersebut berbeda dengan karakteristik meteorit lainnya yang jatuh ke Bumi dan mirip dengan karakteristik planet terdekat dengan Matahari dalam sistem tata surya kita itu.
Hal tersebut disampaikan oleh Anthony Irving, profesor ilmu tentang bumi dan luar angkasa dari University of Washington, AS, dalam acara 44-th annual Lunar and Planetary Science Conference di Woodland, Texas.
"Ini mungkin sebuah sampel yang berasal dari Merkurius atau dari benda lain yang lebih kecil dari Merkurius, tapi karakteristiknya mirip seperti Merkurius," kata Irving sebagaimana dikutip Space.com, Kamis (28/3/2013) lalu.
Ia menambahkan, suatu tumbukan kuat telah melemparkan meteorit hijau ini ke bumi. Selain itu, meteorit ini berusia sangat tua. Irving dan timnya memperkirakan usia batu luar angkasa ini mencapai 4,56 miliar tahun.
Dugaan Irving didasari temuan yang menunjukkan kalau meteorit yang bernama resmi NWA 7325 ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan meteorit lain yang berasal dari Mars atau asteroid yang berada di dalam sistem tata surya, yang telah ditemukan oleh para peneliti hingga saat ini.
Meteorit yang berasal dari Mars ini disertai dengan partikel yang ada di atmosfer planet tersebut, yang membuatnya mudah untuk dikenali. Sementara batuan angkasa dari Vesta, salah satu asteroid terbesar di sistem tata surya kita, sifat kimiawinya berbeda.
Irving menyatakan kalau NWA 7325 memiliki intensitas magnet yang lebih rendah dibandingkan batuan lain, yang belum pernah ditemukan sebelumnya. Didukung oleh data yang dikirim dari wahana luar angkasa Messenger, milik NASA, orbit di sekitar Merkurius menunjukkan bahwa sifat kemagnetan yang rendah dari planet tersebut sangat mirip dengan yang ditemukan pada meteorit berwarna hijau ini.
Hasil observasi Messenger juga memberikan Irving bukti terbaru yang bisa mendukung hipotesisnya. Salah satunya adalah karakteristik geologis dan komposisi kimia permukaan Merkurius, yang diketahui oleh para peneliti, memiliki kandungan besi yang sangat rendah. Begitu pun dengan meteorit ini yang kandungan besinya sangat rendah sehingga mengesankan dari mana pun batuan ini berasal, badan induknya mirip dengan Merkurius.
Irving mengatakan, meteorit ini tercipta dan dan tiba-tiba terlempar dari planet atau benda langit lainnya yang memiliki aliran magma di permukaannya pada satu waktu dalam sejarah tempat tersebut. Bukti yang ada menunjukkan kalau batu tersebut terbentuk sebagai buih yang ada di bagian puncak magma tersebut.

Memahami Pembalikan Kutub Magnetis Bumi

Setiap planet dalam tata surya kita, termasuk Bumi, memiliki dua sistem kutub. Yang pertama adalah kutub geografis, yakni proyeksi sumbu rotasi di permukaan planet tersebut yang mewujud pada terbentuknya kutub utara geografis dan kutub selatan geografis. Dalam astronomi, kutub-kutub geografis senantiasa menempati garis lintang 90 baik di lintang utara maupun selatan. Di Bumi, kutub utara geografis berada di Samudera Arktik, sementara kutub selatan geografisnya ada di daratan Antartika yang senantiasa berselimutkan es tebal.
Sistem kutub yang kedua adalah kutub magnetis, yakni sepasang titik di permukaan planet dimana garis-garis gaya medan magnetnya masuk ke dalam atau keluar dari dalam tubuh planet tersebut pada posisi tegaklurus permukaan rata-ratanya (inklinasi magnetik 90). Titik dimana garis-garis gaya magnet tersebut masuk ke dalam tubuh planet merupakan kutub utara magnetis, sebaliknya titik dimana garis-garis gaya magnet keluar dari tubuh planet adalah kutub selatan magnetis. Meski demikian tatanama ini tidak sepenuhnya diterapkan, sebab dalam praktiknya nama kutub-kutub magnetis mengacu pada nama kutub-kutub geografis yang berdekatan. Kedua kutub magnetis ini dapat diibaratkan sebagai sepasang ujung berbeda dari sebuah magnet batang raksasa yang tertanam dalam tubuh planet, meski pengandaian ini tidak sepenuhnya tepat. Kutub-kutub magnetis hanya berkaitan dengan sifat kemagnetan benda langit, bukan sifat rotasinya.

Gambar 1.
Gambaran garis-garis gaya geomagnet dan sumbu magnetisnya. Perhatikan perbedaannya dengan sumbu rotasi Bumi dan eksistensi kutub-kutub geografis.
Sumber : NASA, 2009.

Posisi
Di Bumi, kutub utara magnetis terletak di tepi Samudera Arktika sementara kutub selatan magnetis terletak di tepi daratan Antartika. Posisi kutub utara magnetis tak berimpit dengan kutub utara geografis demikian halnya kutub selatan magnetis dengan kutub selatan geografis. Ketakberimpitan ini membuat jarum kompas (yang selalu mengarah ke kutub utara magnetis) senantiasa membentuk sudut tertentu terhadap arah utara sejatinya. Sudut ini dikenal sebagai deklinasi magnetik, yang nilainya berbeda-beda untuk tiap titik di muka Bumi.  Bila ditelaah lebih lanjut, sumbu geomagnet (yakni garis lurus penghubung kutub utara-selatan magnetis di dalam tubuh Bumi) ternyata tidak berimpit dengan sumbu rotasi Bumi, melainkan membentuk sudut 11,5 derajat. Di sisi lain, sumbu geomagnet sendiri pun tidaklah simetris, sehingga posisi kutub selatan magnetis tidak persis di proyeksi titik-lawan kutub utara magnetisnya, melainkan berselisih jarak hingga 2.700 km.

Gambar 2.
Posisi kutub selatan magnetis Bumi senyatanya dibandingkan dengan proyeksi (titik-lawan) kutub utara magnetis, yang nampak tidak berimpit. Ketidakberimpitan ini menunjukkan asimetri dalam geomagnet.
Sumber : Sudibyo, 2012.

Ketidakberimpitan dan ketidaksimetrisan semacam ini adalah wajar dalam tata surya kita, tak hanya dialami Bumi saja. Sumbu magnetis Jupiter juga membentuk sudut terhadap sumbu rotasinya, yakni sebesar 10 derajat. Bahkan dalam Uranus dan Neptunus situasinya cukup spektakuler karena sumbu magnetisnya masing-masing membentuk sudut 59 derajat dan 47 derajat terhadap sumbu rotasinya. Sebaliknya sumbu magnetis Saturnus hampir berimpit dengan sumbu rotasinya dimana sudut antara keduanya kurang dari 0,5 derajat.

Gambar 3.
Perbandingan sumbu rotasi dan magnetis Bumi (kiri) dengan sumbu rotasi dan magnetis Uranus (kanan). Perhatikan bahwa sumbu magnetis keduanya tidak berimpit dengan sumbu rotasinya.
Sumber : NASA, 1986.

Pembangkit
Mengapa bisa demikian? Di Bumi, medan magnet Bumi (geomagnet) dibangkitkan oleh aliran konvektif ion-ion Besi dan logam lainnya di inti luar yang sifatnya cair sangat kental. Aliran konvektif itu ditenagai panas internal Bumi dari sebagai hasil peluruhan radioaktif inti-inti atom berat (Uranium dan Thorium) serta sisa panas pembentukan Bumi purba di bawah pengaruh rotasi Bumi. Aliran ion pada hakikatnya adalah aliran partikel bermuatan listrik, sehingga setara dengan aliran listrik. Maka berlakulah kombinasi hukum sirkuit Ampere, hukum Faraday dan gaya Lorentz dalam bentuk mekanisme dinamo dengan produk akhirnya adalah geomagnet dengan struktur sangat besar. Tidak berimpitnya sumbu magnetis dan sumbu rotasi Bumi merupakan akibat dinamika internal inti Bumi yang berujung pada perbedaan kecepatan rotasi antara permukaan dengan inti Bumi.
Mekanisme serupa juga membentuk medan magnet planet lain. Hanya saja pada Uranus dan Neptunus, ion-ion yang mengalir di inti luarnya adalah ion ringan (air, amonia dan metana) dengan ketebalan lapisan konvektif yang lebih tipis sehingga sumbu medan magnetnya bisa membentuk sudut ekstrim terhadap sumbu rotasinya.
Dinamika internal inti Bumi menyebabkan geomagnet memiliki dinamika yang menakjubkan. Salah satunya adalah fenomena pembalikan kutub-kutub magnetis (magnetic reversal). Kutub-kutub magnetis diketahui tidak menempati lokasi yang sama untuk waktu lama, melainkan senantiasa bergeser pada kecepatan tertentu. Sejak pertama kali diidentifikasi dua abad silam, kutub utara magnetis telah bergeser sejauh lebih dari 600 km dengan kecepatan rata-rata 40 km/tahun. Sehingga kutub utara magnetis kian mendekati kutub utara geografis, meski keduanya tak bakal berimpit. Model matematis memperlihatkan posisi kutub utara magnetis yang kini berada di Samudera Arktika bagian Canada bakal bergeser demikian rupa sehingga dalam seabad ke depan akan memasuki Siberia (Russia).
Pembalikan dan Pemusnahan
Dalam jangka panjang, pergeseran kutub-kutub magnetis akan menyebabkan pertukaran posisi dimana yang sekarang menjadi kutub utara magnetis bergeser demikian rupa sehingga kelak menempati lokasi kutub selatan magnetis dan begitupun sebaliknya. Fenomena pembalikan kutub-kutub magnetis ini terhitung kerap terjadi. Sepanjang 5 juta tahun terakhir pembalikan kutub magnetis Bumi terjadi rata-rata setiap 0,2 hingga 0,3 juta tahun sekali. Namun sepanjang setengah milyar tahun terakhir, variasi periodisitas pembalikan kutub magnetis Bumi memiliki rentang dari 5.000 tahun hingga 50 juta tahun. Setiap pembalikan magnetis berlangsung selama ribuan tahun sehingga bukanlah peristiwa tiba-tiba dalam sekejap mata. Pembalikan magnetis juga dapat berlangsung akibat sebab eksternal, misalnya akibat hantaman asteroid/komet raksasa ke Bumi.
Peristiwa pembalikan kutub magnetis Bumi yang terakhir, yang dinamakan peristiwa Brunhes-Matuyama, terjadi pada 0,78 juta tahun silam. Pada masa kini, meski kutub-kutub magnetis terus bergeser, belum ada tanda-tanda bakal terjadinya pembalikan kutub magnetis Bumi berikutnya.
Meski terjadi pembalikan kutub-kutub magnetis, garis-garis gaya geomagnet tidaklah menghilang. Demikian pula magnetosfer beserta lapisan terdalamnya yang dikenal sebagai sabuk radiasi van-Allen. Sehingga berbeda dengan persepsi umum, dalam peristiwa pembalikan kutub magnetis Bumi, planet ini masih tetap dilindungi magnetosfernya dari ancaman eksternal dalam rupa sinar kosmik galaktik maupun radiasi partikel Matahari. Perlindungan ini demikian efektif sehingga bila kita merujuk pada kurva kelimpahan makhluk hidup sepanjang setengah milyar tahun terakhir, tak ada satupun peristiwa pembalikan kutub magnetis Bumi yang bertepatan dengan pemusnahan massal (pengurangan populasi makhluk hidup secara mendadak dan signifikan) baik mayor maupun minor, kecuali oleh sebab eksternal dalam rupa tumbukan asteroid/komet.

Gambar 4.
Pergeseran posisi titik kutub magnetis utara (kiri) dan selatan (kanan) dari tahun ke tahun.
Sumber : NOAA, 2012.

Matahari
Pembalikan kutub magnetis bukanlah peristiwa khas Bumi, namun juga terjadi pada benda langit anggota tata surya lainnya. Planet-planet yang memiliki medan magnet juga diindikasikan mengalaminya. Bahkan Matahari pun demikian. Pantauan satelit pengamat Mataharis ecara menerus sejak awal 1980-an mulai dari Uhuru, Solar Max hingga SOHO menunjukkan pembalikan kutub magnetis Matahari berlangsung lebih sering dengan pola mengikuti siklus aktivitas Matahari, yakni rata-rata tiap 11 tahun sekali. Dan setiap kali pembalikan magnetik Matahari terjadi, tidak diikuti dengan aktivitas di luar normal terkecuali peningkatan potensi badai Matahari yang masih tergolong wajar.

Gambar 5.
Dinamika pembalikan kutub-kutub magnetik Matahari selama 30 tahun terakhir (hingga pertengahan 2012) mengikuti siklus aktivitas Matahari. Nampak bagaimana kutub utara geografis (latitude 90N) secara berganti-ganti ditempati oleh kutub utara magnetis (Nm) dan kutub selatan magnetis (Sm) Matahari. Pun demikian dengan kutub selatan geografisnya.
Sumber : NASA, 2011.

Sehingga desas-desus pembalikan kutub magnetis Bumi akan terjadi dan memicu Kiamat 2012 sebagaimana digembar-gemborkan selama ini bakal berbenturan dengan tiga fakta ilmiah. Pertama, sejauh ini tidak ada gejala bakal terjadinya peristiwa pembalikan kutub magnetis Bumi. Kedua, aktivitas pembalikan kutub magnetis Bumi bukanlah peristiwa spontan yang terjadi dalam sekejap mata, melainkan butuh waktu ribuan tahun. Ketiga, mengambil analogi aktivitas dan pembalikan kutub magnetis Matahari dan data-data pemusnahan massal, di masa silam peristiwa pembalikan kutub magnetis Bumi adalah kejadian biasa saja yang kerap terjadi dan tidak disertai bencana dahsyat yang membuat mengurangi populasi makhluk hidup berkurang drastis.

Bagaimana membuktikan bahwa Bumi mengelilingi Matahari, dan bukan sebaliknya?

Pada awal perkembangan sains, orang-orang seperti Copernicus, Kepler, Galileo & Newton berpendapat bahwa alangkah lebih baik (untuk menjelaskan), lebih mudah (secara matematika) & lebih elegan (secara filosofis) bahwa Matahari berada di pusat, sementara Bumi & planet-planet berputar mengelilingi Matahari. Semua punya penjelasan yang memuaskan, secara teori untuk mengatakan hal itu.
Sampai sekarang, pelajaran SMU fisika pun memberikan penjelasan yang jelas & memuaskan, bahwa memang demikian ada-nya. Massa matahari yang jauh lebih besar daripada planet-planet membuat planet-planet harus tunduk pada ikatan gravitasi Matahari, sehingga planet-planet tersebut bergerak mengitari Matahari sebagai pusat. Demikian dari hukum Gravitasi Newton.
Perumusan matematika-nya secara gamblang dan jelas dijelaskan oleh perumusan Kepler, hanya karena Matahari yang menjadi pusat sistem.
Kalau memang begitu ada-nya dan tidak percaya, bagaimana membuktikannya? Gampang, terbang saja jauh-jauh dari sistem tata surya ke arah kutub, dan lihatlah bagaimana Bumi beserta planet-planet bergerak mengitari Matahari. Tentu saja ini adalah pernyataan yang bersikap humor. Tapi ini memang menjadi pertanyaan penting, bagaimana membuktikannya?
Bapak-bapak yang telah disebutkan tadi, tentu saja mempunyai pendapat yang berlaku sebagai hipotesa, dan harus bisa dibuktikan melalui pembuktian yang teramati/eksperimentasi. Apabila eksperimen berkesesuaian dengan hipotesa, maka hipotesa diterima dan itu menjadi teori. Bukankah demikian?
Baik, sekarang bagaimana membuktikannya? Satu-satu-nya cara membuktikan fenomena langit adalah melalui ilmu astronomi, yaitu ketika pengamatan dilakukan pada benda-benda langit lalu memberikan penjelasan ilmiah tentang apa yang sebenar-nya terjadi disana.
Tentu tidaklah mudah memberikan bukti yang langsung bisa menjelaskan secara cespleng bahwa Bumi berputar mengitari Matahari, bukankah lebih mudah mengatakan kebalikannya? Tapi seperti yang telah disampaikan, itu akan menjadi tidak baik, tidak mudah dan tidak elegan untuk menyatakan demikian. Ternyata dari pengamatan astronomi menunjukkan bahwa memang Bumi yang mengitari Matahari. Tidak percaya?
Bukti pertama, adalah yang ditemukan oleh James Bradley (1725). Pak Bradley menemukan adanya aberasi bintang.
Apa itu aberasi bintang? Bayangkan kita sedang berdiri ditengah-tengah hujan, dan air hujan jatuh tepat vertikal/tegak lurus kepala kita. Kalau kita menggunakan payung, maka muka & belakang kepala kita tidak akan terciprat air bukan? Kemudian kita mulai berjalan ke depan, perlahan-lahan & semakin cepat berjalan, maka seolah-olah air hujan yang tadi jatuh tadi, malah membelok dan menciprati muka kita. Untuk menghindari-nya maka kita cenderung mencondongkan payung ke muka. Sebetulnya air hujan itu tetap jatuh tegak lurus, tetapi karena kita bergerak relatif ke depan, maka efek yang terjadi adalah seolah-olah membelok dan menciprat ke muka kita.
Demikian juga dengan fenomena aberasi bintang, sebetulnya posisi bintang selalu tetap pada suatu titik di langit, tetapi dari pengamatan astronomi, ditemukan bahwa posisi bintang mengalami pergeseran dari titik awalnya, pergeseran-nya tidak terlalu besar, tetapi cukup untuk menunjukkan bawha memang sebenar-nya lah bumi yang bergerak.
Mari kita tinjau Gb.1.

Aberasi terjadi jika pengamat adalah orang yang berdiri ditengah hujan, dan arah cahaya bintang adalah arah jatuhnya air hujan. Kemudian pengamat bergerak tegak ke muka, tegak lurus arah jatuhnya hujan. S menyatakan posisi bintang, E posisi pengamat di Bumi. Arah sebenarnya bintang relatif terhadap pengamat adalah ES, jaraknya tergantung pada laju cahaya. Kemudian Bumi BERGERAK pada arah EE’ dengan arah garis merepresentasikan lajunya. Ternyata pengamatan menunjukkan bahwa bintang berada pada garis ES’ alih-alih ES, dengan SS’ paralel & sama dengan EE’. Maka posisi tampak binang bergeser dari posisi sebenarnya dengan sudut yang dibentuk antara SES’.Jika memang Bumi tidak bergerak, maka untuk setiap waktu, sudut SES’ adalah 0, tetapi ternyata sudut SES’ tidak nol. Ini adalah bukti yang pertama yang menyatakan bahwa memang Bumi bergerak.
Bukti kedua adalah paralaks bintang. Bukti ini diukur pertama kali oleh Bessel (1838). Paralaks bisa terjadi jika posisi suatu bintang yang jauh, seolah-olah tampak ‘bergerak’ terhadap suatu bintang yang lebih dekat. (Gb.2). Fenomena ini hanya bisa terjadi, karena adanya perubahan posisi dari Bintang akibat pergerakan Bumi terhadap Matahari. Perubahan posisi ini membentuk sudut p, jika kita ambil posisi ujung-ujung saat Bumi mengitari Matahari. Sudut paralaks dinyatakan dengan (p), merupakan setengah pergeseran paralaktik bilamana bintang diamati dari dua posisi paling ekstrim.

Bagaimana kita bisa menjelaskan fenomena ini? Ini hanya bisa dijelaskan jika Bumi mengitari Matahari, dan bukan kebalikannya.Bukti ketiga adalah adanya efek Doppler.
Sebagaimana yang telah diperkenalkan oleh Newton, bahwa ternyata cahaya bisa dipecah menjadi komponen mejikuhibiniu, maka pengetahuan tentang cahaya bintang menjadi sumber informasi yang sahih tentang bagaimana sidik jari bintang (baca tulisan saya tentang ‘fingerprint of the star’) . Ternyata pengamatan-pengamatan astronomi menunjukkan bahwa banyak perilaku bintang menunjukkan banyak obyek-obyek langit mempunyai sidik jari yang tidak berada pada tempat-nya. Bagaimana mungkin? Penjelasannya diberikan oleh Bpk. Doppler (1842), bahwa jika suatu sumber informasi ‘bergerak’ (informasi ini bisa suara, atau sumber optis), maka terjadi ‘perubahan’ informasi. Kenapa bergeraknya harus tanda petik? Ini bisa terjadi karena pergerakannya dalah pergerakan relatif, apakah karena pengamatnya yang bergerak? Atau sumber-nya yang bergerak?
Demikian pada sumber cahaya, jika sumber cahaya mendekat maka gelombang cahaya yang teramati menjadi lebih biru, kebalikannya akan menjadi lebih merah. Ketika Bumi bergerak mendekati bintang, maka bintang menjadi lebih biru, dan ketika menjauhi menjadi lebih merah.
Disuatu ketika, pengamatan bintang menunjukkan adanya pergeseran merah, tetapi di saat yang lain, bintang tersebut mengalami pergeseran Biru. Jadi bagaimana menjelaskannya? Ini menjadi bukti yang tidak bisa dibantah, bahwa ternyata Bumi bergerak (bolak-balik – karena mengitari Matahari), mempunyai kecepatan, relatif terhadap bintang dan tidak diam saja.
Dengan demikian ada tiga bukti yang mendukung bahwa memang Bumi bergerak mengitari matahari, dari aberasi (perubahan kecil pada posisi bintang karena laju Bumi), paralaks (perubahan posisi bintang karena perubahan posisi Bumi) dan efek Doppler (perubahan warna bintang karena laju Bumi).
Tentu saja bukti-bukti ini adalah bukti-bukti ILMIAH, dimana semua pemaknaan, pemahaman dan perumusannya mempergunakan semua kaidah-kaidah ilmiah, masuk akal dan ber-bobot kebenaran ilmiah. Apakah memang demikian adanya? Seperti yang ungkapkan, sampai detik ini belum ada teknologi yang bisa membuat kita bisa terbang jauh-jauh ke luar angkasa, sedemikian jauhnya sehingga bisa melihat memang begitulah yang sebenarnya. Tetapi, pembuktian metode ilmiah selama ini cukup sahih untuk menjawab banyak ketidak-pahaman manusia tentang posisi-nya di alam. Dan bukti-bukti yang telah disebutkan tersebut cukup untuk menjadi landasan untuk menjawab bahwa memang Bumi mengitari Matahari; dari pengetahuan Bumi mengitari Matahari, banyak hal-hal yang telah diungkap tentang alam semesta ini, sekaligus menjadi landasan untuk mencari jawab atas banyak hal yang belum bisa dijawab pada saat ini.

Global Warming

Sejak dikenalnya ilmu mengenai iklim, para ilmuwan telah mempelajari bahwa ternyata iklim di Bumi selalu berubah. Dari studi tentang jaman es di masa lalu menunjukkan bahwa iklim bisa berubah dengan sendirinya, dan berubah secara radikal. Apa penyebabnya? Meteor jatuh? Variasi panas Matahari? Gunung meletus yang menyebabkan awan asap? Perubahan arah angin akibat perubahan struktur muka Bumi dan arus laut? Atau karena komposisi udara yang berubah? Atau sebab yang lain?
Sampai baru pada abad 19, maka studi mengenai iklim mulai mengetahui tentang kandungan gas yang berada di atmosfer, disebut sebagai gas rumah kaca, yang bisa mempengaruhi iklim di Bumi. Apa itu gas rumah kaca?
Sebetulnya yang dikenal sebagai ‘gas rumah kaca’, adalah suatu efek, dimana molekul-molekul yang ada di atmosfer kita bersifat seperti memberi efek rumah kaca. Efek rumah kaca sendiri, seharusnya merupakan efek yang alamiah untuk menjaga temperatur permukaaan Bumi berada pada temperatur normal, sekitar 30°C, atau kalau tidak, maka tentu saja tidak akan ada kehidupan di muka Bumi ini.
Pada sekitar tahun 1820, bapak Fourier menemukan bahwa atmosfer itu sangat bisa diterobos (permeable) oleh cahaya Matahari yang masuk ke permukaan Bumi, tetapi tidak semua cahaya yang dipancarkan ke permukaan Bumi itu bisa dipantulkan keluar, radiasi merah-infra yang seharusnya terpantul terjebak, dengan demikian maka atmosfer Bumi menjebak panas (prinsip rumah kaca).
Tiga puluh tahun kemudian, bapak Tyndall menemukan bahwa tipe-tipe gas yang menjebak panas tersebut terutama adalah karbon-dioksida dan uap air, dan molekul-molekul tersebut yang akhirnya dinamai sebagai gas rumah kaca, seperti yang kita kenal sekarang. Arrhenius kemudian memperlihatkan bahwa jika konsentrasi karbon-dioksida dilipatgandakan, maka peningkatan temperatur permukaan menjadi sangat signifikan.
Semenjak penemuan Fourier, Tyndall dan Arrhenius tersebut, ilmuwan semakin memahami bagaimana gas rumah kaca menyerap radiasi, memungkinkan membuat perhitungan yang lebih baik untuk menghubungkan konsentrasi gas rumah kaca dan peningkatan Temperatur. Jika konsentrasi karbon-dioksida dilipatduakan saja, maka temperatur bisa meningkat sampai 1°C.
Tetapi, atmosfer tidaklah sesederhana model perhitungan tersebut, kenyataannya peningkatan temperatur bisa lebih dari 1°C karena ada faktor-faktor seperti, sebut saja, perubahan jumlah awan, pemantulan panas yang berbeda antara daratan dan lautan, perubahan kandungan uap air di udara, perubahan permukaan Bumi, baik karena pembukaan lahan, perubahan permukaan, atau sebab-sebab yang lain, alami maupun karena perbuatan manusia. Bukti-bukti yang ada menunjukkan, atmosfer yang ada menjadi lebih panas, dengan atmosfer menyimpan lebih banyak uap air, dan menyimpan lebih banyak panas, memperkuat pemanasan dari perhitungan standar.
Sejak tahun 2001, studi-studi mengenai dinamika iklim global menunjukkan bahwa paling tidak, dunia telah mengalami pemanasan lebih dari 3°C semenjak jaman pra-industri, itu saja jika bisa menekan konsentrasi gas rumah kaca supaya stabil pada 430 ppm CO₂e (ppm = part per million = per satu juta ekivalen CO₂ – yang menyatakan rasio jumlah molekul gas CO₂ per satu juta udara kering). Yang pasti, sejak 1900, maka Bumi telah mengalami pemanasan sebesar 0,7°C.
Lalu, jika memang terjadi pemanasan, sebagaimana disebut; yang kemudian dikenal sebagai pemanasan global, (atau dalam istilah populer bahasa Inggris, kita sebut sebagai Global Warming): Apakah merupakan fenomena alam yang tidak terhindarkan? Atau ada suatu sebab yang signfikan, sehingga menjadi ‘populer’ seperti sekarang ini? Apakah karena Al Gore dengan filmnya “An Inconvenient Truth” yang mempopulerkan global warming? Tentunya tidak sesederhana itu.
Perlu kerja-sama internasional untuk bisa mengatakan bahwa memang manusia-lah yang menjadi penyebab utama terjadinya pemanasan global. Laporan IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) tahun 2007, menunjukkan bahwa secara rata-rata global aktivitas manusia semenjak 1750 menyebabkan adanya pemanasan. Perubahan kelimpahan gas rumah kaca dan aerosol akibat radiasi Matahari dan keseluruhan permukaan Bumi mempengaruhi keseimbangan energi sistem iklim. Dalam besaran yang dinyatakan sebagai Radiative Forcing sebagai alat ukur apakah iklim global menjadi panas atau dingin (warna merah menyatakan nilai positif atau menyebabkan menjadi lebih hangat, dan biru kebalikannya), maka ditemukan bahwa akibat kegiatan manusia-lah (antropogenik) yang menjadi pendorong utama terjadinya pemanasan global (Gb.1).

Hasil perhitungan perkiraan agen pendorong terjadinya pemanasan global dan mekanismenya (kolom satu), berdasarkan pengaruh radiasi (Radiative Forcing), dalam satuan Watt/m^2, untuk sumber antropogenik dan sumber yang lain, tanda merah dan nilai positif dari kolom dua dan tiga berarti sumbangan pada pemanasan, sedangkan biru adalah efek kebalikannya. Kolom empat menyatakan dampak pada skala geografi, sedangkan kolom kelima menyatakan tingkat pemahaman ilmiah (Level of Scientific Understanding), Sumber: Laporan IPCC, 2007.

Dari gambar terlihat bahwa karbon-dioksida adalah penyumbang utama gas kaca. Dari masa pra-industri yang sebesar 280 ppm menjadi 379 ppm pada tahun 2005. Angka ini melebihi angka alamiah dari studi perubahan iklim dari masa lalu (paleoklimatologi), dimana selama 650 ribu tahun hanya terjadi peningkatan dari 180-300 ppm. Terutama dalam dasawarsa terakhir (1995-2005), tercatat peningkatan konsentrasi karbon-dioksida terbesar pertahun (1,9 ppm per tahun), jauh lebih besar dari pengukuran atmosfer pada tahun 1960, (1.4 ppm per tahun), kendati masih terdapat variasi tahun per tahun.
Sumber terutama peningkatan konsentrasi karbon-dioksida adalah penggunaan bahan bakar fosil, ditambah pengaruh perubahan permukaan tanah (pembukaan lahan, penebangan hutan, pembakaran hutan, mencairnya es). Peningkatan konsentrasi metana (CH4), dari 715 ppb (part per billion= satu per milyar) di jaman pra-industri menjadi 1732 ppb di awal 1990-an, dan 1774 pada tahun 2005. Ini melebihi angka yang berubah secara alamiah selama 650 ribu tahun (320 – 790 ppb). Sumber utama peningkatan metana pertanian dan penggunaan bahan bakar fosil. Konsentrasi nitro-oksida (N₂O) dari 270 ppb – 319 ppb pada 2005. Seperti juga penyumbang emisi yang lain, sumber utamanya adalah manusia dari agrikultural. Kombinasi ketiga komponen utama tersebut menjadi penyumbang terbesar pada pemanasan global.
Kontribusi antropogenik pada aerosol (sulfat, karbon organik, karbon hitam, nitrat and debu) memberikan efek mendinginkan, tetapi efeknya masih tidak dominan dibanding terjadinya pemanasan, disamping ketidakpastian perhitungan yang masih sangat besar. Demikian juga dengan perubahan ozon troposper akibat proses kimia pembentukan ozon (nitrogen oksida, karbon monoksida dan hidrokarbon) berkontribusi pada pemanasan global. Kemampuan pemantulan cahaya Matahari (albedo), akibat perubahan permukaan Bumi dan deposisi aerosol karbon hitam dari salju, mengakibatkan perubahan yang bervariasi, dari pendinginan sampai pemanasan. Perubahan dari pancaran sinar Matahari (solar irradiance) tidaklah memberi kontribusi yang besar pada pemanasan global.
Dengan demikian, maka dapat dipahami bahwa memang manusia yang berperanan bagi nasibnya sendiri, karena pemanasan global terjadi akibat perbuatan manusia sendiri. Lalu bagaimana dampak Global Warming bagi kehidupan? Alur waktu prediksi dan dampak dari perspektif sains dapat dibaca pada bagian kedua tulisan ini.