#JendelaIlmu (1) - Makalah Aurora

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah yang telah memberikan saya kemudahan sehingga dapat menyelesaikan makalah ini. Tanpa pertolongan-Nya mungkin saya tidak akan sanggup menyelesaikannya dengan baik. Shalawat dan salam semoga terlimpah curahkan kepada baginda tercinta kita yakni Nabi Muhammad SAW.

Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang "Aurora", yang saya sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber. Makalah ini disusun oleh saya sendiri dengan berbagai rintangan, baik itu yang datang dari diri sendiri maupun yang datang dari luar. Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Allah, akhirnya makalah ini dapat terselesaikan.

Semoga makalah ini dapat memberikan pengetahuan yang lebih luas kepada pembaca. Walaupun makalah ini memiliki kelebihan dan kekurangan, saya membutuhkan kritik dan saran dari pembaca yang membangun. Saya berharap semoga makalah ini memberikan manfaat yang sebesar – besarnya.

Terima kasih.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR                                                                                             

DAFTAR ISI                                                                                                           

BAB I PENDAHULUAN                                                                                       

A.    Latar Belakang                                                                                                        

B.     Rumusan Masalah                                                                                                  

C.     Tujuan                                                                                                           

D.    Manfaat                                                                                                           

BAB II PEMBAHASAN                                                                                          

A.    Telaah Pustaka                                                                                                

1.      Pengertian Aurora                                                                               

2.      Proses Terjadinya Aurora                                                                    

3.      Pembentukan Cahaya Aurora                                                             

4.      Jenis Aurora                                                                                        

5.      Kenampakan Aurora di Bumi                                                             

6.      Negara dengan Aurora Terindah                                                        

7.      Kenampakan Aurora di Planet Lain                                                   

8.      Berita tentang Aurora                                                                       

9.      Dampak Aurora                                                                                  

B.     Landasan Teoritik                                                                                                           

BAB III PENUTUP                                                                                                       

A.    Kesimpulan                                                                                                  

B.     Saran

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

     Fenomena alam adalah peristiwa non-artifisial dalam pandangan fisika, dan kemudian tak diciptakan oleh manusia, meskipun dapat memengaruhi manusia. Contoh umum dari fenomena alam adalah letusan gunung berapi, cuaca, dan pembusukan. Menurut kamus besar bahasa indonesia, fenomena alam adalah hal-hal yang dapat disaksikan oleh panca indera dan dapat diterangkan serta dinilai secara ilmiah. Atau sesuatu yang luar biasa; keajaiban; fakta; kenyataan. Fenomena alam adalah hal yang luar biasa dalam kehidupan di dunia dan dapat terjadi dengan tidak terduga dan tampak mustahil dalam pandangan manusia.

Dan aurora merupakan fenomena alam yang hanya terjadi di wilayah tertentu saja, yang merupakan pancaran cahaya yang menyala – nyala pada lapisan ionosfer yang terjadi akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki oleh sebuah planet. Aurora dapat kita lihat dengan mata telanjang di malam hari, namun di wilayah tertentu saja.

B. Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas dapat dirumuskan masalah sebagai berikut:

1.      Apa pengertian dari aurora?

2.      Bagaimana proses terjadinya aurora?

3.      Bagaimana pembentukan cahaya dan warna pada aurora?

4.      Apa saja jenis aurora?

5.      Bagaimana kenampakan aurora di bumi?

6.      Di mana negara dengan aurora terindah?

7.      Bagaimana kenampakan aurora di planet lain?

8.      Apa saja berita tentang aurora?

9.      Apa dampak dari aurora?

C. Tujuan

Karya ilmiah ini disusun dengan tujuan:

1.      Mengetahui pengertian dari aurora

2.      Mengetahui proses terjadinya aurora

3.      Mengetahui bagaimana pembentukan cahaya dan warna pada aurora

4.      Mengetahui jenis aurora

5.      Mengetahui kenampakan aurora di bumi

6.      Mengetahui negara dengan aurora terindah

7.      Mengetahui kenampakan aurora di planet lain

8.      Mengetahui berita tentang aurora

9.      Mengetahui dampak aurora

D. Manfaat

Agar makalah ini dapat menambah wawasan tentang fenomena alam aurora yang belum banyak orang tahu, khususnya bagi para pembaca pada umumnya.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Telaah Pustaka

1. Pengertian Aurora

Aurora adalah fenomena unik yang seringkali terjadi pada langit malam yang gelap tiba-tiba menjadi terang benderang di belahan bumi utara terutama Alaska dianggap sebagian orang sebagai peristiwa yang mengandung unsur-unsur kepercayaan kuno.

Aurora juga merupakan fenomena pancaran cahaya yang menyala-nyala pada lapisan ionosfer dari sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh matahari (angin matahari).

2. Proses Terjadinya Aurora

Beberapa hal penting yang berkaitan dengan terbentuknya aurora yaitu:

1. Medan magnetik suatu planet, (dalam hal ini bumi)

2. Angin Matahari, adalah suatu aliran partikel bermuatan (yakni plasma),yang menyebar ke segala arah dari atmosfer terluar matahari (korona),tersusun dari elektron berenergi tinggi dan proton, yang mampu melepaskan diri dari gravitasi sebuah bintang, karena energi panasnya yang sangat tinggi. Plasma adalah partikel sejenis gas yang telah terionisasi. Pada umumnya gas tidak bermuatan, tetapi karena suhu yang sangat panas di matahari menyebabkan partikel gas terionisasi maka terbentuklah  plasma, biasanya pada saat terjadi aktivitas matahari pancaran plasma bertambah.

3. Interaksi partikel-partikel atmosfer bumi dengan partikel bermuatan dari matahari (plasma), kemudian saat mendekati medan magnet bumi (yang terpusat di kutub utara dan selatan) maka plasma akan tertarik ke kutub-kutub bumi, saat bertemu dengan partikel atmosfer bumi terjadi eksitasi-relaksasi elektron sehingga memendarkan warna yang indah. Dengan kata lain, Angin matahari yang membawa pancaran plasma mendekati bumi, lalu  plasma ini tertarik atau dibelokan ke pusat magnet bumi (kutub utara dan selatan), saat plasma ini  bertemu partikel atmosfer bumi terjadilah interaksi di antara keduanya sehingga memendarkan warna yang indah, itulah Aurora.

Fenomena aurora ini terkait dengan selubung medan magnet atau magnetosfer Bumi dan aktivitas kemunculan bahaya dari Matahari. Semakin kuat dan lama cahaya aurora, dapat diperkirakan semakin kuat gangguan dari matahari yang dikenal sebagai badai matahari (solar storm). Badai Matahari adalah siklus kegiatan peledakan dahsyat dari masa puncak kegiatan bintik matahari ( sunspot ), biasanya setiap 11 tahun akan memasuki periode aktivitas badai matahari. Sedangkan gangguannya yang terjadi pada medan magnet Bumi, dinamakan badai magnet (magnetic storm). Perubahan medan magnet yang mendadak tersebut menyebabkan partikel bermuatan yang ada di atmosfer meningkat atau berubah arah (misalnya di lapisan ionosfer). Aurora juga bisa muncul bila terjadi fenomena lanjutan pada magnetosfer yang dikenal sebagai magnetic sub-storm. Peristiwa ini memunculkan aurora oval di kutub - kutub Bumi yang simetri satu sama lain. Meski fenomena ini telah diduga oleh para ahli sejak lama, bukti observasi baru diperoleh pada tahun 2001 melalui pengamatan satelit NASA.

3. Pembentukan Cahaya dan Warna pada Aurora

Terdapat dua gas utama yang ada di atmosfer yang paling berpengaruh pada pembentukan cahaya aurora:

Oksigen, dapat menghasilkan dua warna utama aurora, yaitu hijau-kuning yang memiliki panjang gelombang 557,7 nm, warna ini paling sering terlihat,dan merah yang memiliki panjang gelombang 630 nm, namun warna ini jarang terlihat. 

Nitrogen, yang pada keadaan terionisasi akan menghasilkan warna biru muda. Pada keadaan netral, molekul nitrogen menghasilkan warna merah keunguan

Umumnya cahaya kutub yang sering ditemui berwarna hijau kekuningan, ini disebabkan bagian partikel yang membawa energi berbenturan dengan molekul oksigen yang hanya berjarak 20 KM dari permukaan bumi.

Ketika molekul oksigen mendapat benturan partikel, akan memancarkan cahaya ungu kemerahan. Nitrogen akan memancarkan cahaya biru, sedangkan nitrogen yang netral akan memancarkan cahaya merah. Karena itu, orang-orang baru dapat melihat garis cahaya merah, biru, hijau dan ungu yang berselang-seling menyelimuti angkasa.

4. Jenis Aurora

Aurora yang terjadi di daerah sebelah utara dikenal dengan nama Aurora Borealis, yang dinamai seperti Dewi Fajar Rom, Aurora. Serta nama Yunani untuk angin Utara, Boreas. Hal ini karena di Eropa ia kerap dilihat kemerah-merahan di ufuk utara seolah-olah matahari akan terbit dari arah tersebut. Aurora Boreialis selalu terjadi di antara bulan September, Oktober, Maret dan April. Aurora borealis paling sering disaksikan di Fairbanks, Alaska, dan beberapa lokasi di Kanada Timur, Islandia dan Skandinavia Utara.

Di sebelah selatan dikenal dengan nama Aurora Australis mempunyai sifat-sifat yang serupa. Tapi terkadang, aurora muncul di puncak gunung di iklim tropis. Aurora Australis paling jarang terlihat karena aurora ini  biasanya justru terlihat terang di daerah yang jarang penduduknya. Aurora Australis biasanya sering terlihat di Australia pada siklus 11 tahun aktivitas titik matahari. Titik-titik matahari maksimum berlangsung pada tahun 2000. Aurora Australis pernah terlihat di Tasmania.

5. Kenampakan Aurora di Bumi

Peranan medan magnet yang besar pada terjadinya aurora menyebabkan aurora paling sering terjadi di daerah di sekitar kutub utara dan kutub selatan dan sangat jarang terjadi di daerah khatulistiwa.

Selain lokasi, cuaca, dan polusi, cahaya juga mempengaruhi kualitas aurora. Di Alaska, waktu terbaik untuk melihat aurora adalah pada bulan-bulan Maret dan September hingga Oktober akhir. Saat itu langit dalam keadaan gelap dan cuacanya sangat cerah. Saat musim panas, langit malam tidak terlalu gelap. Sebaliknya pada musim dingin, udara menjadi terlalu dingin sehingga mengganggu kenyamanan orang-orang yang ingin mengamatinya.

Aurora muncul dalam berbagai bentuk yang  berbeda. Penampakannya berubah-ubah, Tahap paling indah adalah pada tengah malam. Bahkan aurora yang indah cemerlang memperlihatkan bentuk yang selalu berubah, ada yang berbentuk tirai, busur, pita, sinar dan berbagai macam bentuk lainnya. Warna yang terlihat bergantung pada ketinggian dan jenis molekul yang ada di atmosfer.

6. Negara dengan Aurora Terindah

ü  Alaska

Tempat yang paling menarik untuk menikmati Aurora di belahan Amerika Utara adalah Alaska. Dimana pegunungan Alaska menawarkan tempat yang indah dan memanjakan untuk menangkap Aurora Borealis. Di sana terdapat beberapa penginapan dan losmen yang menawarkan jasa dan perlengkapan untuk melihat aurora.

Selain itu ada juga kereta salju yang ditarik oleh sekumpulan anjing husky atau berendam di kolam air panas sambil menonton aurora yang menari di langit malam. Waktu terbaik untuk mengunjungi Alaska adalah bulan Agustus sampai pertengahan April dimana langit biasanya cerah pada bulan tersebut.

ü  Kanada

Selain Ontario, Yukon yang terdapat di paling barat Kanada merupakan tempat yang juga menyajikan pemandangan aurora terbaik, tepatnya di sekitar Danau Laberge. Di tempat ini kita bisa menyewa kabin kayu yang terletak di dekat danau dan nikmati pemandangan Aurora Borealis tanpa batas. Agustus hingga akhir April adalah waktu yang tepat.

ü  Finlandia

Saariselkae yang terletak di bagian utara Finlandia adalah tempat yang tak kalah indah untuk menikmati aurora. Negara ini adalah negara dengan angka polusi yang kecil. Dengan keadaan ini, langit utara Finlandia bisa mempesona para turis dengan menyajikan aurora yang luar biasa selama sekitar 200 malam dalam setahun. Bulan-bulan terbaik adalah sekitar November sampai Maret.

ü  Norwegia

        Kota di Norwegia yang menawarkan pemandangan aurora terbaik adalah Tromso. Di kota ini menyajikan festival yang ditujukan untuk menghormati dewa fajar. Aurora Borealis bisa dilihat sekitar pukul 18.00 sore sampai pukul 1.00 malam setiap dua kali sehari. Januari adalah bulan terbaik untuk berkunjung.

7. Kenampakan Aurora di Planet Lain

Kemunculan aurora - aurora di Mars sepanjang tahun berhasil direkam wahana Mars Express milik badan antariksa Eropa yang kini mengorbit planet tersebut. Tim peneliti dari Perancis berhasil mengamati sembilan aurora di atmosfer Mars dan menyusunnya dalam satu peta. Cahaya - cahaya tersebut tampak dengan warna antara hijau hingga ungu. Seperti halnya aurora yang terbentuk di atmosfer Bumi, cahaya tersebut pada dasarnya ultraviolet yang terbentuk saat partikel - partikel bermuatan listrik dari Matahari bereaksi karena pengaruh medan magnet planet tersebut.

Cahaya aurora pun terlihat di planet Saturnus. Wahana ruang angkasa Cassini berhasil merekam fenomena yang langka tersebut saat melintas dekat planet raksasa tersebut. Cahaya aurora yang direkam oleh Cassini terjadi diatas salah satu kutub Saturnus. Namun, aurora yang terjadi di Saturnus mengejutkan para ilmuan di badan antariksa AS (NASA) karena sangat luas. Aurora ini berbeda, aurora ini melingkupi wilayah yang sangat luas sepanjang kutub. Rekaman inframerah yang dibuat Cassini menunjukkan aurora tersebut mengalami perubahan yang konstan. Rata - rata muncul dengan periode selama 45 menit sebelum akhirnya hilang.

8. Berita Tentang Aurora

1) Pada 2011, Planet Jupiter diketahui memiliki kumpulan cahaya aurora. Aurora berwarna campuran magenta dan putih ini diduga muncul karena adanya badai matahari. Penelitian terbaru astronom NASA mengungkap, cahaya aurora yang 'membalut' planet raksasa ini ternyata memiliki arus listrik bertegangan bisa mencapai 400.000 volt. Mereka menilai tegangan tinggi itu adalah salah satu penyebab mengapa cahaya aurora bisa berpendar begitu terang.

2) Pada 28 April 2017, pemandangan cantik aurora yang menghiasi langit Australia dan Selandia Baru ini menyuguhkan pertunjukkan spektakuler.

3) Pada 24 April 2017 di Calgary, Aurora itu disebut Steve, diambil dari film anak-anak tahun 2006, Over the Hedge. Di mana dalam film itu karakter tersebut memberi nama pada makhluk yang belum pernah mereka lihat sebelumnya

9. Dampak Aurora

Gangguan aurora pada kawat telegraf yang paling menakjubkan terjadi di Amerika Serikat. Sebuah aurora fantastis yang terjadi pada bulan September 1851 telah mengganggu seluruh saluran telegraf di New England dan memporakporandakan transaksi bisnis. Pada tanggal 19 Februari 1852, aurora lainnya tercatat dalam sejarah telekomunikasi.

Para ilmuan percaya bahwa aurora mencerminkan apa yang terjadi magnetosfer, yaitu daerah yang partikel bermuatannya terperangkap oleh medan magnet bumi. Angin matahari menjepit magnetosfer di dekat bumi di siang hari dan menyeretnya hingga jutaan kilometer pada malam hari.

B. Landasan Teoritik

1. Teori pertama datang dari Edmund Halley, yang memberi teori bahwa aurora adalah uap air encer yang tersublimasi oleh pemanasan yang dengannya terkandung juga sulfur yang akan menghasilkan kilauan sinar warna-warni di atmosfer.

2. Pada tahun 1746, Leonard Euler menyatakan bahwa aurora adalah partikel dari atmosfer bumi yang melampaui ambang batasnya akibat cahaya matahari dan selanjutnya naik ke ketinggian beberapa ribu mil.

3. Teori ketiga dari Benjamin Franklin, yang mengatakan bahwa aurora berkaitan dengan sirkulasi di atmosfer.

4.  Sekitar tahun 1800-an karakteristik aurora mulai diketahui. Ilmuwan Inggris Cavendish berhasil menghitung ketinggian aurora yaitu antara 52 s.d 71 mil (83 km s.d 113,6 km). Tahun 1852, diketahui bahwa ada hubungan antara aktivitas geomagnet, aurora, dan sunspot dimana frekuensi dan amplitudo ketiganya berfluktuasi dengan periode yang hampir sama yaitu 11 tahunan.

5. Tahun 1860, Elias Loomis berhasil membuat diagram yang menunjukkan daerah dengan kejadian aurora paling banyak. Dari temuannya itu diketahui bahwa ternyata aurora berhubungan dengan medan magnet bumi.

6. Angstrom, seorang ilmuwan Swedia, pada tahun 1867 berhasil melakukan pengukuran spektrum-spektrum dari aurora.

7. Penelitian tentang aurora semakin menemukan titik terang ketika seorang fisikawan Inggris, J.J. Thomson berhasil menemukan elektron

8. Fisikawan Swedia, Kristian Birkeland menyatakan bahwa aurora disebabkan oleh sinar dari elektron yang diemisikan matahari. Ketika elektron-elektron itu sampai ke bumi akan dipengaruhi oleh medan magnet bumi, dan terbawa ke daerah lintang tinggi dan terjadilah aurora.

BAB III

PENUTUP

A Kesimpulan

Dari uraian di atas dapat penulis simpulkan bahwa:

1.      Aurora dapat terjadi di wilayah tertentu saja

2.      Aurora dapat dilihat dengan mata telanjang

3.      Di wilayah tertentu Aurora dapat mengganggu alat elektronik

4.      Aurora terjadi karena atom-atom dan molekul yang bertumbukan dengan partikel-partikel bermuatan, terutama elektron dan proton yang berasal dari matahari

5.      Aurora memiliki banyak bentuk, warna, dan nama yang berbeda

B. Saran

Saya menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, saya mengharapkan kritik dan saran dari pembaca. Semoga makalah ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya dan menambah wawasan bagi para pembaca. Janganlah berkata tidak dalam kebaikan kalau belum melaksanakannya.

Terima kasih.