Akankah Matahari Makin Aktif Pada 2012?

Seperti makhluk hidup, Matahari mempunyai suatu pola yang menyerupai kehidupan, disebut sebagai siklus Matahari. Hal tersebut ditandai dengan teramatinya bintik pada permukaan Matahari yang muncul dengan pola yang periodik. Semenjak Galileo mulai mengamati langit dengan teleskop, maka pengamatan pada Matahari menunjukkan adanya noktah hitam pada Matahari, yang kemudian dinamai sebagai bintik Matahari.

Pada pertengahan 1800-an, seorang astronom Jerman, Heinrich Schwabe menemukan adanya pola kemunculan bintik Matahari tersebut, dan disebut sebagai siklus bintik Matahari, dan siklus bintik Matahari tersebut yang kemudian dikenal saat ini sebagai siklus Matahari. Bintik Matahari tersebut adalah pulau-pulau magnetik pada permukaan Matahari, dan merupakan sumber dari berbagai aktivitas Matahari, dengan ukuran bisa melebihi ukuran sebuah planet, dan bintik Matahari selalu berubah, dari muncul, membesar dan akhirnya menghilang.

Mengikuti pola normal, maka pada masa sekarang kita akan memasuki siklus 24 dari siklus Matahari yang tercatat:

Seperti gambar yang dikenal sebagai ‘Piano Plot’ tersebut, yang menggambarkan berbagai studi tentang siklus 24 Matahari, sumbu-x menggambarkan berbagai riset dengan warna menggambarkan model yang dipergunakan, sementara sumbu-y menggambarkan bilangan sunspot rerata-tahunan untuk siklus 24.

Semua kemungkinan tersebut adalah hasil dari berbagai penelitian yang berakar dari satu permasalahan: Manusia masih belum benar-benar memahami proses fisis dari siklus bintik Matahari.

Jadi kalau sudah begini, apakah memang pada 2012 pasti terjadi maksimum Matahari? Semuanya adalah wacana ilmiah yang masih harus dipelajari dan dibuktikan. Tahun 2012 tiba-tiba menjadi angka menakjubkan, setelah para ilmuwan dan penulis belakangan ini mengungkapkan ramalan bangsa Maya kuno tentang akhir zaman yang jatuh pada 21 Desember 2012, akhir siklus kalender bangsa itu.

Katanya tahun 2012, kita akan menyaksikan kembang api raksasa. Kok bisa? Matahari kan akan mendekati siklus 11 tahunannya, yang dikenal sebagai “solar maksimum”. Kalau demikian tentunya akan ada banyak aktivitas Matahari yang bisa kita saksikan. Beberapa prediksi mengatakan siklus Matahari tersebut akan lebih kuat dibanding maksimum yang terjadi tahun 2002-2003. Para ilmuwan Matahari tentunya sudah sangat gembira menantikan kejadian ini.

Pertanyaan yang muncul, haruskah kita khawatir?

Flare Matahari penyebab kiamat tahun 2012

Menurut salah satu teori kiamat, yakni Prediksi Suku Maya, dunia akan berakhir tahun 2012 dan skenario yang dibuat memang berdasarkan hal-hal ilmiah. Nah, siklus 11 tahunan Matahari yang akan terjadi di tahun 2012 tentunya kemudian dikaitkan dengan siklus kalender suku Maya yang dianggap berakhir tahun 2012.

Apakah suku Maya sudah demikian maju di masa itu sampai mereka bisa memahami siklus magnetik yang berganti kutub setiap dekade? ataukah karena ada nubuat tentang hari penghakiman yang melibatkan api dll? Jadi apakah ini berarti manusia akan terpanggang oleh Matahari pada tanggal 21 Desember 2012?

Bagi para penggemar teori kiamat 2012, kemungkinan Matahari meletus dan merusak Bumi sangatlah menarik. tapi apa yang sebenarnya terjadi dengan Bumi saat terjadinya siklus tersebut?

Di tahun 2012, ketika Matahari mendekati maksimum, Bumi akan tetap aman, dan terlindungi walau tidak demikian dengan beberapa satelit.

Bumi telah berevolusi dalam lingkungan radioaktif tinggi, dan Matahari secara konstan melepaskan partikel berenergi tinggi dari permukaannya yang didominasi medan magnet sebagai angin Matahari. Sepanjang solar maksimum (saat Matahari berada pada fasa yang sangat aktif), Bumi bisa jadi harus menerima limpahan energi ledakan dari Matahari yang 100 milyar kali lebih kuat dibanding bom atom Hiroshima. Ledakan inilah yang dikenal sebagai solar flare dan efeknya memang diketahui akan mempengaruhi Bumi.

Siklus Matahari

Dalam aktvitasnya dari waktu ke waktu, Matahari memiliki siklus alam dengan periode sekitar 11 tahun. Sepanjang hidup siklus ini, garis medan magnet Matahari akan ditarik ke sekeliling Matahari oleh rotasi differensial ekuator Matahari. Ini artinya ekuator berputar lebih cepat dibanding kutub magnet. Jika diteruskan, plasma Matahari akan menarik garis medan magnet disekeliling Matahari dan menyebabkan terjadinya terkanan yang memicu terbentuknya energi. Saat energi magnet meningkat, kekakuan dalam flux magnetik terbentuk dan memaksa mereka ke bagian permukaan. Kekakuan inilah yang dikenal sebagai lingkaran korona yang semakin sering terjadi ketika periode aktivitas Matahari sedang tinggi.Disinilah tempat dimana bintik matahari muncul.

Saat lingkar korona terus menerus muncul di permukaan, bintik matahari juga ikut muncul di lokasi yang jadi jejak lingkar korona. Lingkar Korona memilki efek untuk menggeser lapisan permukaan terpanas Matahari (fotosfer dan kromosfer) dan menonjolkan area konveksi yang lebih dingin. Saat energi magnetik terbentuk, maka akan semakin banyak flux magnetik yang mengalami gaya bersama. Pada saat tersebut terjadilah fenomena yang dikenal sebagai magnetic reconnection. Magnetic reconection adalah proses ketika berbagai sumber magnetik saling terhubung satu sama lainnya, mengubah pola konektivitas mereka terhadap sumber.

Magnetik reconnection merupakan pemicu terjadinya flare Matahari (letupan matahari) dalam berbagai ukuran. Flare yang sudah diketahui dari ukuran nanoflare sampai ke flare kelas-X menunjukan kalau letupan yang terjadi merupakan kejadian yang sangat kuat. Letupan terbesar yang pernah diketahui memiliki kekuatan 100 milyar ledakan bom atom. Namun ledakan itu tidak terjadi di Bumi melainkan di area dekat permukaan Matahari yang jauhnya 100 juta SA. Bisa dilihat Bumi berada jauh dari ledakan tersebut.

Saat garis medan magnetik Matahari melepas sejumlah besar energi, plasma Matahari akan mengalami percepatan dan dibatasi dalam lingkungan magnetik. Plasma Matahari merupakan partikel superpanas seperti proton, elektron, dan beberapa elemen ringan seperti inti helium. Saat plasma berinteraksi, sinar-X akan terbentuk jika berada pada kondisi yang pas dan bremsstrahlung memungkinkan untuk terjadi. Bremsstrahlung terjadi saat partikel bermuatan saling berinteraksi dan menghasilkan pancaran sinar X. Kejadian inilah yang memungkinkan terbentuknya flare (letupan) sinar-X.Permasaahan Sinar-X dari Flare Matahari Saat letupan atau ledakan sinar X terjadi, kita tidak akan mendapat banyak peringatan karena sinar-X akan bergerak sangat cepat pada kecepatan cahaya. Sinar-X dari flare (letupan) kelas-X akan mencapai Bumi dalam waktu 8 menit. Saat sinar-X mencapai atmosfer, lapisan terluar yakni ionosfer akan menyerapnya. Ionosfer sendiri merupakan lapisan bermuatan tinggi yang memiliki lingkungan sangat reaktif terisi oleh ion seperti inti atom, dan elektron bebas.

Sepanjang terjadinya peningkatan aktivitas matahari seperti ledakan, laju ionisasi antara sinar-X da gas atmosfer akan meningkat di lapisan ionosfer D dan E. Juga secara tiba-tiba akan terjadi produksi gelombang elektron di lapisan tesebut yang mengakibatkan interferensi lintasan gelombang radio di atmosfer, penyerapan sinyal radio gelombang pendek (dalam rentang frekuensi tinggi), dan juga kemungkinan terputusnya komunikasi global. Kejadian inilah yang dikenal sebagai “Sudden Ionospferic Disturbance” (SID) yang akan jadi hal biasa saat peningkatan asktivitas Matahari terjadi. Yang menarik, peningkatan kerapatan elektron saat SID akan meningkatkan perambatan radio pada frekuensi sangat rendah (Very Low Frequency / VLF). VLF merupakan fenomena yang dipergunakan para peneliti untuk mengukur intensitas sinar-X yang datang dari Matahari.

Semburan Massa Korona

Pancaran sinar-X dari flare Matahari hanyalah sebagian cerita. Karena jika kondisinya tepat, bisa jadi akan terbentuk coronal mass ejection (CME) atau semburan massa korona di tempat terjadinya letusan (flare).

Pergerakan CME akan lebih lambat dibanding perambatan sinar-X, namun efek global yang terjadi pada Bumi akan membawa banyak masalah. CME tidak akan bergerak dengan kecepatan cahaya, namun tetap saja ia akan bergerak sangat cepat sekitar 3,2 juta km/jam yang artinya semburan dapat mencapai kita dalam hitungan jam.

Untuk mendapatkan peringatan dini, ada beberapa wahana ruang angkasa yang berada di antara Bumi dan Matahari, tepatnya pada titik Langrangian Bumi-Matahari (L₁) dengan sensor yang dapat mengukur energi dan intensitas angin matahari. Jika CME melewati lokasi wahana tersebut, partikel berenergi dan interplanetary magnetic field (IMF) atau medan magnet antar planet akan dapat diukur secara langsung.

Beberapa misi yang ada di L₁ antara lain, Advanced Composition Explorer (ACE) yang akan memberikan peringatan setidaknya 1 jam sebelum CME mendekati Bumi. ACE akan bekerjasama dengan Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) dan the Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO) untuk menelusuri jejak CME dari lapisan korona terendah sampai saat CME memasuki ruang antar planet melalui titik L₁ menuju Bumi.

Jadi apa yang akan terjadi jika CME mencapai Bumi? Jika CME mencapai Bumi, apa yang akan terjadi bergantung pada IMF dari Matahari dan medan geomagnetik Bumi (magnetosfer). Jika medan magnetik sejajar dengan titik kutub pada arah yang sama, besar kemungkinan CME akan ditolak oleh magnetosfer. Jika ini terjadi, CME akan melewati Bumi dan memberi tekanan dan kerusakan pada magnetosfer, namun tak akan membuat kerusakan di Bumi.

Jika seandainya garis medan magnetik berada pada kofigurasi yang tidak paralel (kutub magnet berada pada arah yang berbeda), maka akan terjadi magnetic reconnection pada bagian tepi magnetosfer. Pada titik ini, IMF dan magnetosfer akan bersatu dan pada akhirnya akan menghubungkan medan magnet Bumi dengan Matahari. Yang akan terlihat adalah salah stau kejadian paling menakjubkan : Aurora.

Satelit Dalam Bahaya
Saat medan magnet CME terhubung dengan Bumi, partikel energi tinggi akan masuk ke magnetosfer. Dan akibat tekanan dari angin mataharai, medan magnetik Matahari akan membungkus Bumi dan menjalar dari belakang Bumi. Partikel yang terinjeksi di siang hari akan disalurkan ke area kutub Bumi. Di sana, partikel-partikel tersebut akan berinteraksi dengan atmosfer dan menghasilkan cahaya sebagai aurora. Pada saat kejadian tersebut, sabuk Van Alen akan bermuatan super, dan menciptakan area yang berbahaya disekeliling Bumi bagi astronot atau satelit yang tidak dilindungi. Tak hanya itu, ancaman lain datang dari atmosfer yang mengembang yakni satelit akan mati dan tak berfungsi.

Seperti yang sudah diduga, saat Matahari menghantam Bumi dengan sinar-X dan CME maka akan terjadi pemanasan dan pengembangan atmosfer secara global yang bisa jadi akan mencapai ketinggian dimana satelit berada. Jika dibiarkan begitu saja, maka efek aerobreaking akan menyebabkan satelit melambat dan jatuh. Aerobreaking merupakan manuver pesawat ruang angkasa yang digunakan untuk memperlambat wahana ruang angkasa saat memasuki orbit planet lain. Namun efek yang merugikan akan terjadi pada satelit yang mengorbit Bumi jika satelit itu mengalami perlambatan, karena ia akan kembali memasuki atmosfer Bumi.

Efeknya Pasti Dirasakan di Bumi
Satelit memang berada di garis depan ketika partikel berenergi memasuki atmosfer secara tiba-tiba. Namun bukan berarti kita tidak merasakan efeknya. Manusia akan tetap merasakan efek membahayakan dari kejadian tersebut. Akibat aktivitas sinar-X dan elektron di ionosfer, komunikasi akan terganggu. Selain itu pada area di ketinggian, akan terbentuk arus listrik yang disebut elektrojet. Elektrojet terbentuk pada ionosfer saat partikel-partikel ini memasuki atmosfer Bumi. Nah, dengan arus listrik, muncul juga medan magnet. Walau bergantung pada intensitas badai Matahari, namun arus yang sampai ke Bumi dapat menyebabkan terjadinya kelebihan muatan pada jaringan listik di dunia. Pada tahun 1989, 6 juta jiwa di Quebec, Canada, mengalami putusnya pasokan listrik akibat peningkatan aktivitas Matahari. Saat itu, Quebec lumpuh selama 9 jam.

Bisakah Matahari Menghasilkan Ledakan Pembunuh?
Jawaban paling singkat adalah : Tidak. Namun untuk tidak menimbulkan pertanyaan lagi, mari kita telaah kenapa flare Matahari tidak akan membunuh manusia di Bumi. Letusan yang terjadi itu memang akan memberi dampak seperti kerusakan satelit, melukai astronot yang tidak memakai pelindung dan menyebabkan si astronot tak sadar, namun flare itu sendiri tidak cukup kuat untuk menghancurkan Bumi. Dan pastinya tidak akan terjadi di tahun 2012.

Di masa depan, bencana itu bisa jadi datang ketika Matahari kehabisan bahan bakar dan mengembang sebagai bintang raksasa merah. Saat itulah zaman kehancuran bagi kehidupan di Bumi akan dimulai. Tapi untuk tiba di masa itu.. kita masih harus menunggu milyaran tahun lagi.

Memang tak dapat dipungkiri kalau ada kemungkinan serangkaian CME dan ledakan sinar-X akan menghantam Bumi namun tak ada satupun yang cukup kuat untuk menghancurkan magnetosfer, ionosfer dan atmosfer tebal yang ada di bawahnya.

Flare pembunuh pernah diamati di bintang lain. Tahun 2006, observatorium Swift milik NASA melihat flare bintang terbesar yang jauhnya 135 tahun cahaya. Diperkirakan energi yang dilepas sekitar 20 juta milyar bom atom. Flare II Pegasi tentunya akan menyapu bersih kehidupan di Bumi seandainya Matahari melepaskan sinar-X dengan kekuatan yang sama. Tapi Matahari bukan II Pegasi.

II Pegasi merupakan bintang raksasa merah yang ganas. Ia memiliki bintang pasngan yang berada pada orbit yang sangat dekat. Diyakini, interaksi gravitasi diantara keduanya dan fakta kalau II Pegasi merupakan bintang raksasa merah yang jadi alasan munculnya flare berenergi tinggi tersebut.

Para penggemar teori kiamat 2012 memang memberi kemungkinan bahwa sumber kehancuran Bumi adalah Matahari. Sayangnya fakta menyatakan kalau Matahari adalah bintang yang sangat stabil. Ia tidak memiliki pasangan, dan ia juga memiliki siklus yang dapat diprediksikan (11 tahun). Selain itu tak ada bukti kalau Matahari pernah berkontribusi dalam kehancuran massal yang terjadi di masa lalu melalui flare yang mengarah ke Bumi. Flare Matahari terbesar yang pernah diamati terjadi tahun 1859 dan sampai saat ini kehidupan masih terus berlangsung.

Menjelang siklus ke-24 dari Matahari dikisaran tahun 2012, para fisikawan cukup terkaget-kaget dengan minimnya aktivitas Matahari. Bahkan sempat dispekulasikan kalau siklus ke-24 nanti akan mnjadi Maunder minimum lainnya dan “zaman es kecil”. Maunder minimum adalah masa di tahun 1645 -1715 ketika bintik matahari sangat jarang ditemukan. Tentunya jika ini terjadi maka akan kontras dengan prediksi NASA bahwa tahun 2012 akan kaya dengan aktivitas.

Dengan demikian, bisa dikatakan kita masih jauh dari prediksi terjadinya flare Matahari. Bahkan meskipun aktivitas Matahari mencapai maksimum dan terjadi flare yang besar, tetap tidak akan memusnahkan Bumi. Satelit akan rusak dan terjadi kerusakan sekunder pada alat komunikasi dan juga pada pembangkit listrik akibat elektrojet. Namun tak akan ada yang ekstrim.

Benarkah Hipotesa itu

Banyak buku kemudian terbit mengenai ramalan ini, termasuk Apocalypse 2012 yang paling terkenal. Buku karya Lawrence E. Joseph, wartawan dan Ketua Dewan Direksi Aerospace Consulting Corporation di New Mexico, Amerika Serikat, ini terbit dalam bahasa Indonesia dengan judul Kiamat 2012: Investigasi Akhir Zaman. Himpunan Mahasiswa Astronomi Institut Teknologi Bandung bahkan menggelar diskusi mengenai topik ini di kampusnya pada pertengahan bulan lalu.Para penulis menafsirkan ramalan bangsa Maya kuno itu sebagai hari kiamat. Dasar argumentasi mereka adalah kemunculan badai matahari pada tahun tersebut. Badai itu disebabkan oleh flare atau ledakan di atmosfer matahari yang melontarkan partikel atomik yang menyerupai jilatan api dan mengandung medan magnet. Bila sampai ke bumi, pancaran partikel ini dapat mempengaruhi medan magnet bumi dan mengganggu frekuensi radio. Menurut perhitungan mereka, besar badai itu akan bertambah saat matahari mencapai siklus maksimumnya, yang diperkirakan akan terjadi pada 2012.Pengaitan kiamat pada tahun tersebut dengan badai matahari tidaklah berdasar. Badai itu, merupakan peristiwa biasa yang memiliki siklus sebelas tahun. Perulangan terjadi pada 2012-2013 nanti karena ada pergeseran siklus. Bergesernya ke semester pertama 2013.Siklus badai matahari yang dilansir National Oceanic and Atmospheric Administration, lembaga pemantau cuaca milik pemerintah Amerika Serikat, pada Mei tahun lalu. Lembaga ini menyatakan siklus itu akan mencapai puncaknya pada Mei 2013. Bahkan, kata mantan Ketua Program Studi Astronomi Institut Teknologi Bandung itu, ada kemungkinan saat puncak siklus nanti aktivitas matahari justru lebih rendah dibanding saat siklus sebelumnya. Badai matahari sebenarnya dapat terjadi kapan saja. Siklus sebelas tahun itu, kata dia, ditandai frekuensi kejadian yang meningkat tajam. Siklus ini diindikasikan dengan munculnya banyak bintik matahari, yang menandakan terjadinya pergolakan di permukaan benda langit itu.

Saat kondisi puncak terjadi, bukan berarti setiap hari terjadi ledakan di matahari. “Mungkin hanya 1 hari 1 kali, kemudian berselang 2-3 hari lagi baru terjadi Bila frekuensi kejadian ini lebih banyak, bukan berarti intensitas ledakannya juga paling tinggi. Sering, kata dia, intensitas ledakan atau badai matahari itu terjadi justru setelah puncak kejadiannya terlampaui.

Siklus badai matahari itu oleh para astronom diberi nomor untuk memudahkan pengenalan. Siklus yang akan terjadi pada 2012-2013, misalnya, diberi nomor 24. Pada saat itu, kata Thomas, belum tentu intensitas ledakan paling kuatnya terjadi pada tahun itu juga, tapi bisa jadi sebelum atau sesudah puncak siklus tersebut. Siklus 23 puncak badai matahari yang terjadi pada tahun 2000. Ledakan terbesarnya justru terjadi tiga tahun kemudian. Pada rentang Oktober-November 2003 memang terjadi badai matahari yang sangat kuat, yang menyebabkan komunikasi sejumlah satelit terganggu. Badai matahari itu baru menjadi persoalan jika ledakannya mengarah ke bumi. Saat itu, kata dia, bukan hanya satelit yang mengangkasa di orbit bumi yang terganggu. Bumi pun mengalaminya.

Saat ledakan matahari mengarah ke bumi, partikel berenergi tinggi yang ikut terlontar menyusup masuk bumi mengikuti arah medan magnet bumi dari kutub utara dan menyebar memasuki atmosfer. Insiden itu pernah dilaporkan pada saat siklus 22 pada 1989. Kala itu transformator (trafo) pembangkit listrik di Quebec, Kanada, terbakar dan sesaat kemudian listrik yang memasok kebutuhan 6 juta penduduk di sana padam selama 9 jam. Partikel matahari itu, menyebabkan induksi pada trafo. Induksi, atau peningkatan muatan listrik tiba-tiba, membakar trafo secara masif sehingga jaringan listrik mati total. Sejauh ini, belum ada laporan pengaruh badai itu pada peralatan elektronik selain trafo listrik. Penyusupan partikel matahari itu paling banter hanya mampu memasuki wilayah bumi yang berada di lintang tinggi, di atas 60 derajat. Pada kondisi ekstrem, trafo listrik di negara-negara Eropa, Amerika Serikat, Kanada, dan Rusia bakal terancam langsung oleh induksi akibat partikel itu.

Pengaruh langsung itu bahkan belum pernah dilaporkan terjadi di wilayah lintang menengah. Indonesia, yang berada di jalur ekuator, hanya akan mengalami akibat tidak langsungnya. Kalaupun ada, itu terjadi pada satelit milik Indonesia. “Itu pun kalau operator satelit kita tidak mengantisipasinya. Ledakan matahari kini sudah menjadi perhatian dunia. Sejumlah satelit telah diluncurkan khusus untuk mengamati ledakan ini. Informasi ledakan juga disebar secara terbuka di Internet, sehingga operator satelit, misalnya, dapat segera mengendalikan satelitnya pada posisi stand-by, kondisi minimum untuk menekan dampak badai. Gangguan akibat badai matahari ini sebatas pada gangguan sistem satelit hingga padamnya listrik. “Selama ini, tidak pernah menimbulkan bahaya langsung di kehidupan manusia. Gangguan komunikasi, ada kemungkinan bakal mendominasi efek badai matahari. “Gangguan yang dulu tidak terlalu kentara itu kini bakal terasa seiring dengan meningkatnya penggunaan telepon yang mengandalkan jaringan satelit. Selain siklus sebelas tahun, ada siklus 100 tahunan atau siklus Gleisberg, salah satu siklus panjang dari aktivitas matahari. Siklus ini menandai terjadinya penurunan aktivitas matahari sampai kondisi minimumnya. “Saat siklus minimum itu berlangsung, terjadilah pendinginan global

Dengan minimnya aktivitas matahari, secara teoretis pancaran energinya yang diterima bumi juga menurun sehingga memicu pendinginan global, dan bumi mengalami “zaman es kecil”. Bumi pernah mengalaminya pada awal 1800-an. Saat itu, Sungai Thames di Inggris membeku. Kemungkinan puncak siklus yang rendah ini membawa bumi kembali ke awal abad ke-19, saat aktivitas matahari rendah. “Apakah nanti pada siklus 25 aktivitas matahari akan lebih turun lagi, itu kita belum tahu. Kalau turun, berarti kita masuk ke pendinginan global lagi Kondisi ini akan mendera daerah-daerah yang berada di lintang tinggi. Daerah yang berada di ekuator seperti Indonesia akan terpengaruh akibat ketidakseimbangan temperatur di belahan bumi utara dan selatan. “Walaupun tidak separah mereka