Badai Matahari Dahsyat yang Hantam Bumi – Lontaran massa koronal (coronal mass ejection/CME) dari badai Matahari pada Jumat (10/5) dan Sabtu (11/5) tidak hanya menghasilkan aurora yang memukau, tetapi juga berpotensi menyebabkan kerusakan serius. Ketika energi Matahari mengenai Bumi, hal ini bisa mengganggu satelit, mengacaukan sistem GPS, mematikan pembangkit listrik, dan menghentikan telekomunikasi. Seperti badai lainnya, badai Matahari diklasifikasikan ke dalam lima kategori oleh National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), yaitu ringan, sedang, kuat, parah, dan ekstrem.
Pada Minggu (12/5), NOAA mengeluarkan peringatan yang sangat langka dan ekstrem terkait peristiwa yang sedang berlangsung, meskipun selama puncaknya pada 10-12 Mei, tidak ada laporan mengenai gangguan listrik atau satelit.
Baca juga: Planet Neptunus yang Misterius
Badai Matahari Dahsyat yang Hantam Bumi
Namun, jika Bumi berhasil menghindari hantaman badai kali ini, kita akan menghadapi tahun-tahun yang sulit karena Matahari sedang mengalami salah satu siklus aktivitas puncaknya.
Penyebab badai Matahari
Seperti halnya Bumi memiliki musim, Matahari juga memiliki musim. Bedanya, musim Matahari tidak berlangsung dalam hitungan bulan, melainkan dalam siklus 11 tahun yang terdiri dari periode aktivitas tinggi yang disebut solar maksimum dan aktivitas rendah yang dikenal sebagai solar minimum.
Siklus ini terjadi karena Matahari bukan benda padat, sehingga berbagai bagian permukaannya berotasi dengan kecepatan berbeda. Rotasi di khatulistiwa memerlukan waktu 25 hari, sedangkan di kutub memerlukan waktu 33 hari.
Hal ini menyebabkan medan magnet Matahari menjadi kusut dan secara perlahan mengumpulkan energi hingga akhirnya terputus. Ketika ini terjadi, kutub magnet utara dan selatan bertukar tempat, melepaskan energi yang menciptakan solar maksimum. Setelah energi tersebut dilepaskan, Matahari kembali ke tingkat solar minimum yang lebih stabil.
Salah satu tanda aktivitas tinggi Matahari adalah bintik Matahari, yaitu bintik kecil medan magnet yang terpelintir di permukaan Matahari. Semakin banyak jumlah bintik, semakin besar pula volatilitas Matahari.
Letusan saat ini terkait dengan bintik Matahari yang ukurannya 16 kali diameter Bumi dan mengeluarkan miliaran ton plasma gas super panas yang terdiri dari partikel bermuatan. Namun, tidak semua solar maksimum atau solar minimum sama.
“Siklus utama Matahari adalah siklus 11 tahun, tetapi orang-orang telah memperhatikan tren aktivitas bintik Matahari yang lebih panjang,” kata Michael Liemohn, profesor ilmu dan teknik iklim dan luar angkasa di University of Michigan, dikutip dari Time.
“Tampaknya ada siklus seratus tahunan di mana jumlah bintik Matahari pada puncak aktivitas berkurang selama satu atau dua siklus dan kemudian kembali ke tingkat yang lebih normal,” tambahnya.
Periode maksimum Matahari terakhir, yang berakhir sekitar sepuluh tahun lalu, berada pada tingkat energi yang lebih rendah dibandingkan dengan puncak energi yang terjadi 20 tahun lalu.
“Kami memprediksi bahwa jumlah maksimum Matahari saat ini akan lebih besar dari sebelumnya, mirip dengan puncak aktivitas Matahari 20 tahun lalu,” kata Liemohn.
Lontaran CME mengancam Bumi
Cara terbaik untuk memahami dampak badai Matahari terhadap planet kita adalah dengan membayangkan atmosfer seperti gas dalam bola lampu neon. Di dalam bohlam, Liemohn menjelaskan, elektroda di kedua ujungnya mempercepat elektron yang berinteraksi dengan gas, memberi energi padanya dan menyebabkan gas tersebut bersinar.
Di ketinggian atmosfer, proses serupa menghasilkan aurora. Namun, di dekat permukaan Bumi, dampaknya tidak terlalu berbahaya.
“Seperti pada bola lampu, ada arus listrik yang terkait dengan elektron cepat, dan arus ruang ini dapat menginduksi arus listrik lain dalam loop penghantar di Bumi. Jalurnya harus sangat panjang, tetapi saluran listrik bertegangan tinggi rentan terhadap efek ini,” jelas Liemohn.
Kerusakan pada satelit lebih langsung dan dapat terjadi melalui berbagai cara. Seperti yang dijelaskan oleh Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA, badai geomagnetik memanaskan atmosfer luar, menyebabkan atmosfer mengembang. Ini meningkatkan hambatan pada satelit dan dapat menurunkan orbitnya.
Partikel bermuatan yang dipancarkan oleh Matahari selama badai Matahari dapat menembus satelit atau mengganggu permukaannya, yang berpotensi merusak komponen-komponennya. Masalah ini sangat serius terutama pada satelit yang berada di orbit tinggi, di mana sebagian besar satelit komunikasi beroperasi.
Pesawat luar angkasa berawak seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional berada di orbit yang jauh lebih rendah, yang memberikan perlindungan tambahan dari magnetosfer Bumi yang melindungi kita dari sinar Matahari dan sinar kosmik di Bumi.
Namun, para astronaut menerima dosis radiasi yang lebih tinggi dibandingkan orang dan hewan di Bumi, terutama saat badai Matahari terjadi. Stasiun atau pesawat ruang angkasa itu sendiri memberikan perlindungan tambahan, tetapi astronaut yang tidak terlindungi di permukaan Bulan atau Mars akan menghadapi masalah serius saat badai Matahari terjadi.
Menurut Space.com, gelombang kejut dari lontaran massa korona (CME) akan membuat astronaut terpapar radiasi yang setara dengan 300 ribu rontgen dada secara bersamaan, yang mematikan.
Badai Matahari berikutnya
Biasanya, badai Matahari membutuhkan waktu sekitar satu hari untuk mencapai dan melewati Bumi. Namun, badai yang baru-baru ini terjadi berlangsung selama beberapa hari karena Matahari melepaskan beberapa badai secara berurutan.
“Saat ini Bumi sedang dalam fase pemulihan dari badai tersebut, yang akan berlangsung beberapa hari lagi,” kata seorang ahli pada Minggu (12/5).
Menurut NOAA, badai besar lebih mungkin terjadi selama periode maksimum Matahari yang kuat ini. Cuaca Matahari mungkin akan mulai mereda pada pertengahan tahun 2025.
Undang-Undang PROSWIFT yang disahkan Amerika Serikat (AS) mempromosikan Penelitian dan Pengamatan Cuaca Luar Angkasa untuk Meningkatkan Prakiraan Masa Depan. Berdasarkan undang-undang ini, AS memberdayakan NOAA, NASA, National Science Foundation, industri, akademisi, dan lainnya untuk meneliti cara bersiap menghadapi kejadian cuaca luar angkasa yang buruk dan memprioritaskan pendanaan yang tepat untuk mencapai tujuan tersebut.
“Pada dasarnya, undang-undangnya meminta badan-badan ini memberikan masukan kepada negara mengenai cara untuk terus memahami dan menetapkan tolok ukur prakiraan cuaca antariksa,” kata Daniel Welling, asisten profesor ilmu iklim dan antariksa di University of Michigan.
Saat ini, hal tersebut tidak mudah dilakukan. Salah satu alasannya adalah cuaca luar angkasa masih menjadi semacam kotak hitam bagi para peneliti. Selain itu, bahkan jika kita bisa memprediksinya dengan andal seperti kita memprediksi cuaca terestrial, jaringan listrik sebuah negara seperti AS sangat luas dan terfragmentasi sehingga sulit untuk menerapkan protokol yang dapat melindungi semuanya.
Namun, ada contoh konkret tentang bagaimana sistem komando dan kendali semacam itu dapat berfungsi di Selandia Baru.
Lebih dari setahun yang lalu, Welling bekerja dengan tim di Transpower, pemilik dan operator jaringan listrik nasional, untuk memodelkan perkiraan badai Matahari ekstrem dan kemudian mengubah konfigurasi jaringan agar tetap stabil.
“Ada pepatah yang mengatakan bahwa prakiraan cuaca luar angkasa tertinggal 50 tahun dari meteorologi dalam hal prakiraan dan statistik. Kejadian akhir pekan lalu benar-benar menguatkan pepatah tersebut,” tutupnya.
