Cahaya Kutub yang Indah

Aurora atau cahaya kutub adalah fenomena alam yang menghasilkan pancaran cahaya yang menyala-nyala dan menari-nari di langit malam pada lapisan ionosfer dari sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh Matahari. Fenomena ini hanya bisa dinikmati di negara yang terletak jauh dari garis khatulistiwa, salah satu negara yang fenomena alamnya bagus untuk dilihat adalah negara Selandia Baru.

Di Bumi tempat kita tinggal aurora terjadi di daerah kutub, seperti kutub utara dan kutub selatan. Aurora yang ada di langit bagian kutub selatan disebut Aurora Australis, sedangkan aurora yang ada di langit bagian kutub utara bumi disebut Aurora Borealis.

Aurora yang terjadi di daerah sebelah utara dikenal dengan nama Aurora Borealisatau (IPA /ɔˈɹɔɹə bɔɹiˈælɪs/), yang dinamai bersempena Dewi Fajar Rom. Aurora, dan nama Yunani untuk angin utara, Boreas. Ini karena di Eropa, aurora sering terlihat kemerah-merahan di ufuk utara seolah-olah matahari akan terbit dari arah tersebut. Aurora borealis selalu terjadi di antara bulan September dan Oktober, dan Maret dan April. Fenomena aurora di sebelah selatan yang dikenal dengan Aurora Australis mempunyai sifat-sifat yang serupa. Tapi kadang-kadang aurora muncul di puncak gunung di iklim tropis.

Proses terjadinya aurora terbentuk akibat atom-atom atau molekul yang saling bertabrakan dengan partikel bermuatan, terutama elektron dan proton dari matahari. Partikel-partikel ini terlempar dengan kecepatan lebih dari 500 mil per detik dan terisap oleh medan magnet bumi di sekitar kutub utara dan selatan. Fenomena aurora ini terkait dengan selubung medan magnet atau magnetosfer bumi dan aktivitas kemunculan cahaya 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 (Blue & Pink) diperoleh pada tahun 2001 melalui pengamatan satelit NASA.

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

• Karbon Dioksida, 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. Keunikan Aurora Borealis dan Aurora Australis.

1. Warna hijau, warna ini dipengaruhi oleh pelepasan gas hidrogen di ketinggian 100 - 150 km dari permukaan bumi.
2. Warna merah, warna ini dihasilkan sama seperti pada warna hijau, yaitu eksitasi oksigen. Warna ini dihasilkan pada ketinggian 200-250 km dari permukaan bumi.
3. Warna biru, warna ini disebabkan oleh pelepasan molekul nitrogen.
4. Warna pink, warna ini dipengaruhi oleh atom hidrogen yang terletak lebih rendah di atmosfer sehingga warna pink ini terletak di bawah warna hijau.

Aurora borealis paling sering disaksikan di Fairbanks, Alaska, dan beberapa lokasi di Kanada Timur, Islandia, dan Skandinavia Utara. 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.

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. Aurora juga membentuk pita-pita cahaya dengan berbagai warna, biasanya berwarna hijau, kuning, biru atau merah tua. Warna-warna yang dihasilkan disebabkan benturan partikel dan molekul atau atom yang berbeda. Warna yang terlihat bergantung pada ketinggian dan jenis molekul yang ada di atmosfer. Elektron berenergi tinggi dan proton bergerak ke bawah menuju medan magnet bumi dan bertumbukan di atmosfer yang kebanyakan mengandung atom-atom oksigen dan nitrogen. Hasil dari tumbukan tersebut adalah atom-atom dan molekul-molekul yang ada di atmosfer tereksitasi ke tingkatan energi yang lebih tinggi. Warna-warna yang kita lihat pada aurora bergantung pada gas di atmosfer yang bertumbukan dengan partikel bermuatan yang dibawa oleh angin matahari.