ANALISA KEJADIAN LUBANG KORONA (CORONAL HOLE) TERHADAP NILAI KOMPONEN MEDAN MAGNET DI STASIUN PENGAMATAN MEDAN MAGNET BUMI BAUMATA KUPANG

Transkripsi

1 ANALISA KEJADIAN LUBANG KORONA (CORONAL HOLE) TERHADAP NILAI KOMPONEN MEDAN MAGNET DI STASIUN PENGAMATAN MEDAN MAGNET BUMI BAUMATA KUPANG 1. Burchardus Vilarius Pape Man (PMG Pelaksana Lanjutan Stasiun Geofisika Kampung Baru Kupang) 2. Aditya Hanly Ludji Nguru (Staf Stasiun Geofisika Kampung Baru Kupang) 3. Netrin Marianti Ndeo (Staf Stasiun Geofisika Kampung Baru Kupang) TEORI DASAR M a t a h a r i a d a l a h b o l a r a k s a s a y a n g t e r b e n t u k d a r i gas hidrogen dan helium. Matahari termasuk bintang berwarna putih yang berperan sebagai pusat tata surya. Beragam aktivitas di permukaannya telah dipelajari secara mendalam dan terinci. Ada aktivitas di permukaan matahari yang kadang menguat dan kadang melemah. Kombinasi aktivitas radiasi dan aktifitas magnetnya diduga berperan besar pada siklus aktivitas matahari yang periodik terutama periode 11 tahunan. Aktivitas matahari adalah kondisi dinamik di matahari akibat perubahan medan magnetiknya yang ditunjukan dengan ledakan matahari(flare), semburan gas matahari ( filamen), lontaran materi korona(cme), bintik matahari (sunspot, dan lubang korona (coronal hole). Secara khusus yang akan dibahas yaitu lubang korona. Korona adalah lapisan terluar atmosfer matahari yang dapat dilihat pada saat gerhana atau menggunakan instrumen khusus yaitu daerah ini adalah asal angin matahari, dengan ketinggian dari permukaan dapat mencapai hingga 1 juta km dan temperatur yang sangat panas hingga mencapai temperatur 1- juta derajat Celcius, jauh lebih panas dibandingkan fotosfer matahari dan jauh lebih rendah kerapatannya yaitu kali kerapatan fotosfer matahari. Pada temperatur tinggi ini, baik hidrogen maupun helium (unsur utama di matahari), di matahari terlepas dari elektronnya. Bahkan unsur-unsur lainnya seperti oksigen, nitrogen, karbon terlepas sama sekali dari intinya. Hanya unsur berat seperti besi dan kalsium yang dapat tetap mempertahankan elektronnya. Unsur-unsur yang mengalami ionisasi ini adalah materi korona yang disebut plasma. Lubang korona adalah daerah dengan kerapatan yang lebih rendah dari sekitarnya, dengan medan magnet terbuka. Lubang korona dapat diamati sebagai daerah gelap di permukaan matahari yang diukur dalam spektrum UV dan radiasi sinar-x, atau juga diamati sebagai daerah dengan intensitas terendah yang diukur di atas tepi matahari, yang terlihat selama gerhana matahari total atau dengan koronagraf. Citra lubang korona pertama kali dibuat adanya panjang gelombang sinar-x resolusi tinggi pada tahun Berdasarkan lokasi, lubang korona dapat diklasifikasikan sebagai lubang korona di kutub, dan lubang korona lintang menengah (Wang et al., 1996). Sepanjang aktivitas matahari rendah, lubang korona lebih sering terdapat di kutub utara dan selatan matahari. Pada periode yang lebih aktif, lubang korona dapat terjadi di berbagai posisi lintang matahari. Rata-rata kuat medan magnet lubang korona berkisar 3-4 pada saat aktivitas minimum dan bisa

2 mencapai pada saat aktivitas matahari maksimum. Istilah lubang korona juga dimaksudkan untuk menyebut suatu daerah medan terbuka yang menjadi bagi aliran angin matahari dengan kecepatan tinggi. Lubang korona dapat berasosiasi dengan lontaran massa korona ( CME) atau erupsi filamen. Salah satu mekanisme yang menjelaskan kaitan lubang korona dan filamen serta CME adalah ketika di bawah lubang korona terdapat filamen yang mengalami erupsi, lubang korona berperan memantulkan filamen kembali ke permukaan matahari dan memicu terjadinya CME di atas lubang korona (Jiang et al., 2007). Lubang korona dapat mempercepat angin matahari. Sebagai contoh, meskipun angin matahari pada kecepatan normal sekitar 400 km/s, namun angin matahari yang berasal dari pusat lubang korona dapat mencapai 800 km/s. Ketika partikel ini mencapai Bumi, sekitar 2 hingga 4 hari bergantung kecepatannya, badai geomagnet skala menengah dapat terjadi. Hembusan angin matahari kecepatan tinggi ini juga dapat mengganggu satelit pada orbit bumi. Meskipun lubang korona bukan fitur spektakuler seperti halnya flare, daerah aktif atau CME, lubang korona tetap menarik perhatian karena merupakan sumber aliran angin matahari berkeceptan tinggi yang dapat menimbulkan badai geomagnet besar. Adanya arus angin matahari kecepatan tinggi akan bertumbukan dengan arus angin matahari berkecepatan rendah dan membentuk (CIR) di ruang antar planet dan interaksi antara CIR dan magnetosfer Bumi akan meningkatkan fluks elektron energetik (Cranmer, 2009) Corotating Interaction Region. CIR adalah suatu daerah yang merupahkan bagian dari angin surya. Lubang korona merupahkan aktifitas matahari yang selalu terjadi dalam periode sekitar 27 hari, namun biasanya akan sangat berpengaruh ke bumi jika posisi dari luang korona berhadapan langsung dengan bumi, sebvaliknya pengaruhnya akan kecil jika posisi dari lubang okrona tidak berhadapan langsung dengan bumi. Medan magnet lubang korona membentuk garis-garis medan terbuka yang membentang ke luar angkasa, mengalirkan plasma yang menghasilkan angin surya berkecepatan tinggi. Ionisasi atom dan aliran elektron sepanjang medan magnet terbuka di lubang korona akan membentuk angin surya yang berkecepatan tinggi.angin surya yang terdiri dari partikel-partikel bermuatan menuju bumi dengan kecepatan tinggi menyebabkan timbulnya tekanan pada megnetosfer bumi hingga menyebabkan timbulnya tekanan pada magnetosfer bumi hingga mengakibatkan badai magnet dan gangguan di lapisan ionosfer bahkan sampai ke permukaan bumi. Medan magnet lubang korona membentuk garis-garis medan terbuka membentang ke luar angkasa, mengalirkan plasma yang menghasilkan aliran angin surya berkecepatan tinggi. Ionisasi atom dan aliran elektron sepanjang medan magnet terbuka di lubang korona akan membentuk komponen angin surya yang berkecepatan tinggi. Penelitian mengenai lubang korona menjadi penting, karena dianggap sebagai salah satu sumber utama angin surya berkecepatan tinggi. Ada peningkatan intensitas efek angin matahari ketika lubang korona mengarah ke bumi, hal ini ditunjukan oleh perubahan nilai komponen medan medan magnet bumi pada peralatan yang terpasang di Stasiun Pengamatan Magnet Bumi Kupang. Stasiun Geofisika Kampung Baru Kupang melalui stasiun pengamatan Magnet bumi Baumata juga merekam dan mencatat nilai komponen medan magnet

3 bumi secara kontinyu, dan melalkukan analisa terhadap perubahan nilai medan magnetik yang tercatat, salah satunya yaitu ketika terjadi anomali nilai komponen medan magnetik sehingga dapat diketahui anomali tersebut terjadi akibat dari aktifitas matahari atau gangguan lokal disekitar sensor. Dari hasil analisa data komponen magnet didapat nilai K indeks dan A indeks. K-Indeks adalah Sebuah indeks lokal kuasi-logaritmik dalam periode 3-jam dari aktivitas magnetic bumi sedangkan A-Indeks didefinisikan sebagai nilai maksimum yang terjadi dalam rentang waktu 24 jam, dimana diperoleh dengan menghitung rata-rata dari 8-titik amplitude (a-indeks). Dari nilai A indeks statua badai matahari dapat di kategorikan sebagai: 0<A<30 : Hari tenang 30<A<50 : Badai kecil 50<A<100 : Badai menengah A>100 : Badai besar Dari nilai A indeks tersebut kita dapat mengelompokan apakah telah terjadi badai magnet pada suatu hari dan termasuk dalam kategori mana, yang selanjutnya dapat diketahui penyebab gangguan tersebut dari informasi aktifitas matahari yang diberikan oleh lembaga penelitian antariksa, baik di Indonesia maupun dunia internasional. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN Grafik kejadian anomali medan magnet akibat aktifitas lubang korona matahari korona. Ket: Hari gangguan medan magnet bumi akibat lubang Tabel tanggal dan indeks kejadian gangguan medan magnet bumi akibat lubang korona DATE A indeks 20-Jan Jan Feb Feb Mar Apr May

4 19-Jul Jul Sep Sep Sep Sep Nov Dec Dec Dec Dari data yang terekam di stasiun pengamatan magnet bumi Baumata yang diolah dan didukung dari beberapa sumber telah di ketahui bahwa pola kejadian corona hole selalu berulang dengan periode rata-rata 27 hari dengan intensitas yang bervariasi, dengan demikian ketika ada loss data magnet seperti yang terjadi pada bulan juni, maka dapat diperkirakan kejadian lubang korona berikutnya terjadi pada tanggal 06 juni 2016 dengan asumsi bahwa lubang korona pada tanggal 10 mei 2016 bertahan sampai beberapa putaran matahari. Begitu juga pada loss data bulan oktober dapat diperkirakan kejadian terjadi pada tanggal 26 oktober 2016 dengan asumsi bahwa lubang korona pada tanggal 28 September 2016 bertahan sampai beberapa putaran matahari. Dari hasil pengolahan nilai A indeks diketahui bahwa bar merah merupahkan hari kejadian anomali medan magnet bumi akibat dari lubang korona, data kejadian lubang korona juga didukung oleh data yang diperoleh dari Solar Influences Data analysis Center - RWC Belgium melalui dimana mencatat aktivitas matahari dan waktu tiba dari angin surya tersebut ke bumi. Dari sinilah dapat ditentukan hari kejadian gangguan akibat aktivitas matahari lubang korona terhadap bumi. Nilai A indeks berkisar antara 13-52, dimana nilai tersebut menunjukan bahwa kejadian tersebut termasuk pada hari tenang maupun badai lemah. Atau dapat juga dikatakan bahwa aktivitas matahari yaitu lubang corona pada tahun 2016 tidak terlalu berdampak terhadap medan magnet bumi. KESIMPULAN Dari hasil pengolahan data komponen magnet bumi di stasiun geofisika kampung baru Kupang khusus untuk kejadian lubang korona daat disimpulkan bahwa: 1. Periode kejadian lubang korona rata-rata terjadi setiap 27 hari. Hal ini akibat dari lubang koronal yang dapat bertahan cukup lama sampai beberapa rotasi matahari. 2. Padatahun 2016 kejadian lubang korona tidak terlalu berdampak terhadap medan magnet bumi, dimana dari hasil pengolahan nilai Aindeks diketahui bahwa rentang nilai hanya berada diantara 13-52, yan mana berarti termasuk dalam kategori hari tenang sampai badai menengah.

5 DAFTAR PUSTAKA Kesumaningrum, R Lubang Korona Matahari, Buletin Cuaca Antariksa Juli- September 2003 hal 3-4. Yatini, C.Y, 2009, Penentuan Posisi Lubang Korona Penyebab badai Magnet Kuat, Majalah Sains dan Teknologi Dirgantara Vol. 4 no. 4 desember 2009: diakses pada 12 Desember di akses pada 12 Desember Solar Influences Data analysis Center - RWC Belgium