Mengenal Fenomena Cahaya Aurora dan Penjelasannya dalam Ilmu Fisika

DEPOKPOS – Cahaya cantik di langit atau yang biasa disebut aurora adalah fenomena alam berupa cahaya berwarna warni di langit lapisan ionosfer yang biasanya terjadi di wilayah kutub. Aurora bisa menghasilkan cahaya berwarna biru, merah, kuning, hijau, dan oranye. Fenomena ini sangat digemari dan bahkan menjadi salah satu wisata karena pancaran warnanya yang melentang dengan sangat indah.

Fenomena aurora dicetuskan oleh astronom bernama Galileo Galilei sebagai “Aurora Bornealis” pada tahun 1916. Namun, Cahaya Aurora Bornealis bukan merupakan satu satunya Cahaya Aurora melainkan terdapat juga Aurora Australis.

Aurora Bornealis biasanya dapat disaksikan di kutub bagian utara seperti Alaska, Islandia, dan Skandinavia sedangkan Aurora Australis dapat disaksikan di kutub bagian selatan seperti Australia. Secara sistematis kedua cahaya memiliki sifat yang mirip. Berbeda dengan cahaya Bornealis, cahaya Australis biasanya lebih terlihat di daerah jarang penduduk atau daerah yang tidak terkena polusi cahaya.

Tidak banyak orang tahu bahwa cahaya Aurora ini tidak muncul dengan sendirinya melainkan merupakan hasil dari tumbukkan antar partikel. Dalam ilmu fisika, munculnya aurora ini memiliki kaitan dengan hukum fisika Medan Magnet.

Hukum Medan Magnet sendiri berisikan tentang muatan kemagnetan suatu benda yang terbentuk akibat pergerakan muatan. Dalam prinsip medan magnet sendiri dijelaskan bahwa muatan terbentuk akibat pergerakan, hal ini juga yang menyebabkan cahaya aurora tidak dapat dilihat diberbagai sudut dunia melainkan di tempat – tempat tertentu seperti kutub Utara dan Selatan dikarenakan memiliki garis lintang yang kuat, berbeda dengan khatulistiwa yang garis lintangnya rendah.

Pada dasarnya, setiap planet pasti memiliki partikelnya sendiri, sama halnya dengan bumi dan matahari. Partikel – partikel tersebut biasanya berisi proton dan elektron. Proton dan Elektron dari matahari ini sendiri tidak bisa mendekati bumi akibat gaya Medan Magnet yang dimiliki bumi. Akibatnya partikel – partikel yang ada di bumi, terutama di atmosfer bertubrukan dengan partikel – partikel yang dimiliki matahari.

Interaksi partikel – partikel atmosfer buni dengan partikel muatan matahari, yang kemudian mendekati medan magnet bumi akan menarik plasma ke arah kutub bumi. Saat partikel partikel muatan matahari bertemu dengan partikel atmosfer bumi terjadi eksitasi-relaksasi electron sehingga memancarkan warna yang indah atau cahaya merambat Aurora.

Fenomena aurora mmiliki kaitan dengan kemunculan bahaya matahari atau bisa disebut dengan badai matahari. Kuat dan lamanya cahaya aurora disebabkan oleh kuatnya gangguan dari matahari atau badai matahari. Badai matahari merupakan siklus kegiatan peledakkan dari masa puncak kegiatan bintik matahari yang biasanya terjadi setiap 11 tahun.

Gangguan dari badai matahari yang mengganggu medan magnet bumi disebut dengan badai magnet atau magnetic storm. Perubahan medan magnet yang mendadak menyebabkan partikel – partikel bermuatan yang beda di atmosfer meningkat.

Peristiwa ini memunculkan aurora oval di kutub bumi yang simetri satu sama lain. Meskipun fenomena ini sudah terjadi sejak lama, namun bukti dan data observasi baru didapatkan melalui pengamatan satelit NASA pada tahun 2001.

Cahaya yang dihasilkan oleh aurora biasanya terbentuk pada jarak 80KM sampai dengan 640KM dari permukaan bumi. Pembentukan cahaya dan warna pada fenomena Aurora disebabkan oleh dua gas utama yang berada di dalam atmosfer, yaitu gas oksigen dan juga nitrogen.

Warna hijau dan kuning merupakan warna yang paling sering muncul ketika fenomena Aurora terjadi, hal itu disebabkan oleh inteaksi ion dan atom oksigen yang hanya berjarak 20KM dari permukaan bumi. Sedangkan nitrogen biasanya akan menghasilkan cahaya berwarna biru sampai ungu.

Nitrogen yang pada keadaan terionisasi biasanya menghasilkan warna biru muda, sedangkan pada keadaan netral akan menghasilkan warna merah keunguan.

Peranan medan magnet yang besar menyebabkan cahaya aurora lebih sering terjadi di daerah sekitar kutub utara dan kutub selatan berbalik dengan daerah khatulistiwa yang sangat jarang terjadi.