Badai Matahari

Ketika mendengar kata badai matahari, apa yang terlintas di benak anda? Apakah naga yang menyemburan api dan melahap habis bumi? Atau puting beliung yang bermaterial api? Atau ada banyak matahari yang menghujam bumi? Kata-kata ‘badai’ memang menagarahkan pembaca pada pengertian bencana yang besar. Lalu, apa yang dimaksud dengan badai matahari? Apakah sama bahayanya juga dengan badai-badai yang lainnya?

Pada dasarnya, badai matahari merupakan lontaran dari masa korona (CME/ Coronal Mass Ejection) dalam jumlah besar yang kemudian radiasinya menyebar ke antariksa, termasuk ke bumi.

Matahari merupakan bintang kuning yang masuk dalam klasifikasi bintang G, dengan suhu permukaannya 5.770 kelvin dan suhu inti 14 juta kelvin. Materi penyusun tubuh bintang ini berupa hidrogen (75%), helium (24%) dan unsur-unsur lainnya (1%).

Seperti halnya bintang-bintang lain yang ada di alam ini, matahari juga memiliki aktivitasnya sendiri. Pada inti matahari yang bersifat cair, terjadi reaksi fusi termonuklir yang menghasilkan energi sangat besar. Dalam artikel Mengenal Badai Matahari oleh Ma’rufin Sudibyo, dituliskan bahwa energi yang dihasilkan oleh reaksi fusi tersebut sebesar 385 milyar Peta Joule/ detik, atau dapat dianalogikan bahwa energi tersebut dapat menyalakan satu juta rumah dengan daya masing-masing 2000 watt selama enam milyar tahun tanpa henti. Waowh!! Namun demikian energi yang besar tersebut diproduksi untuk menjaga stabilitas ukuran matahari, akibat adanya keseimbangan antara pengerutan gravitasi oleh massanya dengan tekanan radiatif yang diproduksi reaksi fusi termonuklir.

Lalu, apa hubungannya reaksi fusi dengan badai matahari?? Sebentar, ini baru perkenalan awal. Bukankah tak kenal maka tak sayang?? Mari kita lanjutkan ?

Kembali mengutip dari artikel Mengenal Badai Matahari, bahwa energi dari reaksi fusi tersebut dihantarkan ke permukaan matahari secara konveksi, dan aktivitas ini menghasilkan medan magnet yang sangat kuat di permukaannya. Karena adanya perbedaan periode rotasi matahari antara ekuator (25,4 hari) dengan kutub (36 hari) menyebabkan garis-garis gaya magnet yang mengalami puntiran, sehingga menonjol keluar dengan suhu yang lebih rendah (1500 Kelvin) dan berwarna hitam. Area tersebut bernama sunspot atau bintik matahari. Bintik matahari ini merupakan pusat terjadinya flare matahari atau pelepasan material korona.

Medan magnet dimatahari mengalami puntiran dan melepas kan korona

Pelepasan material korona (CME) akan terjadi ketika bintik matahari sudah tidak mampu lagi menahan pancaran energi, sehingga akan terjadi muntahan energi yang disalurkan sebagai arus proton dan elektron serta terisi oleh garis-garis medan magnetik. Jika masa yang terlepas hanya ‘sedikit’ dengan jumlah 1,6 juta ton/ detik, maka aktivitas tsb masih dikatakan sebagai angin matahari biasa saja, namun jika materi yang dikeluarkan hingga mencapai 10-100 juta ton/detik dengan kecepatan 500 km/detik, ini baru dapat kita sebut sebagai badai matahari.

Selanjutnya, material yang terlontar tersebut akan bergerak menjauhi matahari dan akan sampai di bumi rata-rata pada h+3. Ketika sampai di bumi, maka ia akan berinteraksi dengan magnetosfer bumi dan mengalir turun ke kutub-kutub bumi sesuai dengan garis-garis medan magnetik. Dampaknya? Ada dua pilihan, yakni biasa saja dan sungguh luar biasa. Pilihan tersebut tergantung pada massa corona yang terlontar oleh matahari.

Interaksi proton dan elektron dengan magnetosfer

Lontaran masa corona dapat diklasifikasikan dalam tiga kelas berdasarkan kecerlangan pada gelombang sinar-x. Ketiganya adalah:

• Kelas X, merupakan klasifikasi untuk ledakan yang paling besar dan dasyat yang terjadi di Matahari. Ledakan kelas ini bisa menyebabkan terjadinya gangguan pada jaringan listrik karena transformator dalam jaringan listrik akan mengalami kelebihan muatan, gangguan telekomunikasi (merusak satelit, menyebabkan black-out frekuensi HF radio, dll), navigasi, menyebabkan korosi pada jaringan pipa bawah tanah dan terjadinya badai radiasi yang panjang di lapisan teratas atmosfer.
• Kelas-M, merupakan ledakan kelas menengah yang kekuatannya 1/10 dari energi fluks flare kelas X. Biasanya flare di kelas ini hanya meyebabkan terjadinya pemadaman (blackout) singkat pada frekuensi radio khususnya untuk area kutub dan badai radiasi yang minor.
• Kelas-C, jika dibandingkan dengan kelas M dan X, kelas C jelas merupakan flare yang terhitung berskala kecil dan hampir tidak memiliki akibat pada Bumi. Kekuatannya 1/10 energi fluks flare kelas M.

Selain adanya berbagai dampak negatif, badai matahari juga mampu menghadirkan fenomena indah di bumi, berupa tarian cahaya aurora di daerah lintang tinggi. Ini merupakan dampak biasa dari adanya lontaran korona matahari terhadap bumi. dampak yang sungguh luar biasa dapat kita lihat pada kasus Badai Carrington, 1 September 1859 dan juga badai matahari pada tanggal 13 Maret 1989 yang mampu membakar jaringan listrik Ontario Hydro, dan menyebabkan menyebabkan 6 juta penduduk Quebec (Canada) harus hidup tanpa listrik selama 9 jam.

Pada tahun-tahun ini diperkirakan jumlah sunspot pada permukaan matahari akan bertambah sehingga bertambah pula intensitas dari akitivitas matahari, namun demikian fenomena ini merupakan fenomena yang alamiah. Disebutkan oleh Ma’rufin Sudibyo bahwa medan magnet Matahari memiliki siklus 22 tahun dengan jumlah bintik matahari meningkat setiap 8 hingga 15 tahun sekali (rata-rata 11 tahun sekali). Jadi intinya, badai matahari ini merupakan aktivitas yang biasa terjadi pada bintang matahari. Kita tidak perlu khawatir secara berlebihan terhadap fenomena ini, namun tetap harus waspada.