HUJAN

Hujan merupakan satu bentuk presipitasi yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es) atau aerosol (seperti embun dan kabut). Hujan terbentuk apabila titik air yang terpisah jatuh ke bumi dari awan. Tidak semua air hujan sampai ke permukaan bumi karena sebagian menguap ketika jatuh melalui udara kering. Hujan jenis ini disebut sebagai virga.

Hujan memainkan peranan penting dalam siklus hidrologi. Lembaban dari laut menguap, berubah menjadi awan, terkumpul menjadi awan mendung, lalu turun kembali ke bumi, dan akhirnya kembali ke laut melalui sungai dan anak sungai untuk mengulangi daur ulang itu semula.

Pengukur hujan ambrometer

Jumlah air hujan diukur menggunakan pengukur hujan atau ombrometer. Ia dinyatakan sebagai kedalaman air yang terkumpul pada permukaan datar, dan diukur kurang lebih 0.25mm. Satuan curah hujan menurut SI adalah milimeter, yang merupakan penyingkatan dari liter per meter persegi.

Air hujan sering digambarkan sebagai berbentuk "lonjong", lebar di bawah dan menciut di atas, tetapi ini tidaklah tepat. Air hujan kecil hampir bulat. Air hujan yang besar menjadi semakin leper, seperti roti hamburger; air hujan yang lebih besar berbentuk payung terjun. Air hujan yang besar jatuh lebih cepat berbanding air hujan yang lebih kecil.

Beberapa kebudayaan telah membentuk kebencian kepada hujan dan telah menciptakan pelbagai peralatan seperti payung dan baju hujan. Banyak orang juga lebih gemar tinggal di dalam rumah pada hari hujan.

Biasanya hujan memiliki kadar asam pH 6. Air hujan dengan pH di bawah 5,6 dianggap hujan asam.

Banyak orang menganggap bahwa bau yang tercium pada saat hujan dianggap wangi atau menyenangkan. Sumber dari bau ini adalah petrichor, minyak atsiri yang diproduksi oleh tumbuhan, kemudian diserap oleh batuan dan tanah, dan kemudian dilepas ke udara pada saat hujan.

Jenis-jenis hujan

Untuk kepentingan kajian atau praktis, hujan dibedakan menurut terjadinya, ukuran butirannya, atau curah hujannya.
Jenis-jenis hujan berdasarkan terjadinya
Hujan siklonal, yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai dengan angin berputar.
Hujan zenithal, yaitu hujan yang sering terjadi di daerah sekitar ekuator, akibat pertemuan Angin Pasat Timur Laut dengan Angin Pasat Tenggara. Kemudian angin tersebut naik dan membentuk gumpalan-gumpalan awan di sekitar ekuator yang berakibat awan menjadi jenuh dan turunlah hujan.
Hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air yang bergerak horisontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan, suhu udara menjadi dingin sehingga terjadi kondensasi. Terjadilah hujan di sekitar pegunungan.
Hujan frontal, yaitu hujan yang terjadi apabila massa udara yang dingin bertemu dengan massa udara yang panas. Tempat pertemuan antara kedua massa itu disebut bidang front. Karena lebih berat massa udara dingin lebih berada di bawah. Di sekitar bidang front inilah sering terjadi hujan lebat yang disebut hujan frontal.
Hujan muson atau hujan musiman, yaitu hujan yang terjadi karena Angin Musim (Angin Muson). Penyebab terjadinya Angin Muson adalah karena adanya pergerakan semu tahunan Matahari antara Garis Balik Utara dan Garis Balik Selatan. Di Indonesia, hujan muson terjadi bulan Oktober sampai April. Sementara di kawasan Asia Timur terjadi bulan Mei sampai Agustus. Siklus muson inilah yang menyebabkan adanya musim penghujan dan musim kemarau.


Jenis-jenis hujan berdasarkan ukuran butirnya
Hujan gerimis / drizzle, diameter butirannya kurang dari 0,5 mm
Hujan salju, terdiri dari kristal-kristal es yang suhunya berada dibawah 0° Celsius
Hujan batu es, curahan batu es yang turun dalam cuaca panas dari awan yang suhunya dibawah 0° Celsius
Hujan deras / rain, curahan air yang turun dari awan dengan suhu diatas 0° Celsius dengan diameter ±7 mm.


Jenis-jenis hujan berdasarkan besarnya curah hujan (definisi BMKG)
hujan sedang, 20 - 50 mm per hari
hujan lebat, 50-100 mm per hari
hujan sangat lebat, di atas 100 mm per hari
[sunting]
Hujan buatan

Sering kali kebutuhan air tidak dapat dipenuhi dari hujan alami. Maka orang menciptakan suatu teknik untuk menambah curah hujan dengan memberikan perlakuan pada awan. Perlakuan ini dinamakan hujan buatan (rain-making), atau sering pula dinamakan penyemaian awan (cloud-seeding).

Hujan buatan adalah usaha manusia untuk meningkatkan curah hujan yang turun secara alami dengan mengubah proses fisika yang terjadi di dalam awan. Proses fisika yang dapat diubah meliputi proses tumbukan dan penggabungan (collision dan coalescense), proses pembentukan es (ice nucleation). Jadi jelas bahwa hujan buatan sebenarnya tidak menciptakan sesuatu dari yang tidak ada. Untuk menerapkan usaha hujan buatan diperlukan tersedianya awan yang mempunyai kandungan air yang cukup, sehingga dapat terjadi hujan yang sampai ke tanah.

Bahan yang dipakai dalam hujan buatan dinamakan bahan semai

pH
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H+) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional.[1]

Konsep pH pertama kali diperkenalkan oleh kimiawan Denmark Søren Peder Lauritz Sørensen pada tahun 1909. Tidaklah diketahui dengan pasti makna singkatan "p" pada "pH". Beberapa rujukan mengisyaratkan bahwa p berasal dari singkatan untuk powerp[2] (pangkat), yang lainnya merujuk kata bahasa Jerman Potenz (yang juga berarti pangkat)[3], dan ada pula yang merujuk pada kata potential. Jens Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun 2000 yang berargumen bahwa p adalah sebuah tetapan yang berarti "logaritma negatif"[4].

Air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25 °C ditetapkan sebagai 7,0. Larutan dengan pH kurang daripada tujuh disebut bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih daripada tujuh dikatakan bersifat basa atau alkali. Pengukuran pH sangatlah penting dalam bidang yang terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti kimia, biologi, kedokteran, pertanian, ilmu pangan, rekayasa (keteknikan), dan oseanografi. Tentu saja bidang-bidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun dalam frekuensi yang lebih rendah.

kalender suku Maya mengenai 2012

                                                                         Kalender Maya

Apa itu kalender Maya? Ini merupakan kalender yang disusun oleh sebuah peradaban yang dikenal dengan nama Maya pada kisaran 250-900 M. Bukti kehadiran peradaban Suku Maya ini bisa dilihat dari sisa kerajaannya di hampir semua bagian selatan Meksiko, Guatemala, Belize, El Savador, dan sebagian Honduras.

Dari bukti-bukti sejarah, masyarakat suku Maya memang memiliki kemampuan menulis yang baik dan juga kemampuan untuk membangun kota dan perencanaan kota. Dalam hal membangun, Suku Maya terkenal dengan bangunan piramida dan berbagai bangunan besar lainnya. Tak hanya itu, dalam kebudayaan, peradaban suku Maya memberi pengaruh yang sangat besar pada kebudayaan Amerika Tengah. Pengaruh itu bukan hanya dalam hal peradaban namun juga dalam hal populasi pribumi di area tersebut. Sampai saat ini, sejumlah Suku Maya masih tetap ada dan meneruskan tradisi mereka yang telah berumur ribuan tahun itu.

Suku Maya dalam kehidupannya menggunakan beberapa kalender berbeda. Bagi mereka, waktu merupakan penghubung dengan lingkaran spiritual. Kalender memang digunakan untuk hal-hal praktis seperti untuk kehidupan sosial, pertanian, perdagangan dan berbagai keperluan administratif. Namun dipercaya ada elemen religi yang besar di dalamnya yang memberi pengaruh. Bagi suku Maya, setiap hari memiliki ruh pelindung yang berbeda sehingga setiap hari memiliki fungsi yang berbeda pula. Sangat berbeda dengan kehidupan modern dengan kalender Gregorian yang hanya menetapkan kalender sebagai waktu yang terkait dengan hal-hal administratif, kehidupan sosial dan keperluan ekonomi.

Kebanyakan kalender Maya memiliki rentang waktu pendek.
Kalender Tzolk’in berakhir dalam 260 hari
Kalender Haab’ memberi perkiraan 1 tahun Matahari yakni 365 hari.

Suku Maya kemudian menggabungkan kedua kalender ini membentuk “Calendar Round”, siklus yang akan berakhir setelah 52 Haab (sekitar 52 tahun atau kisaran panjangnya satu generasi). Di dalam “Calendar round” terdapat Trecena ( siklus 13 hari) dan Veintena (siklus 20 hari). Tampaknya, sistem siklus ini berlaku dengan mempertimbangkan jumlah hari dalam 52 tahun adalah 18980 hari.

Untuk bangsa Maya, sains dan agama adalah satu. Mereka membangun sistem matematika dan astronomi yang cukup impresif, terkait dengan kepercayaan mereka. Pencapaian dalam hal matematika bisa dilihat pada notasi posisi dan penggunaan angka nol. Dalam astronomi, mereka secara akurat menghitung tahun Matahari, melakukan kompilasi tabel posisi bulan dan Venus, serta memprediksi Gerhana Matahari. Suku Maya juga memiliki penanggalan untuk “siklus Venus” yang cukup akurat. Kalender Venus ini dibuat berdasarkan lokasi Venus di langit malam. Hal yang sama tampaknya juga dilakukan pada planet-planet lainnya.

Sistem “Calendar Round” ini memang sangat baik untuk mengingat hari kelahiran atau periode keagamaan. Namun, untuk merekam sejarah, kalender ini tak bisa dijadikan patokan karena tak dapat merekam kejadian yang lebih tua dari 52 tahun.

Akhir Perhitungan Panjang = Akhir Dunia?


Alam semesta menurut suku Maya. Kredit : edwardtbabinski.us

Karena tak bisa merekam kejadian sejarah yang lebih tua dari 52 tahun, Suku Maya punya solusi lain. Dengan metode yang cukup inovatif, mereka bisa memperluas jangkauan “Calendar Round” yang tadinya cuma 52 tahun itu.

Sampai di titik ini, kalender Maya akan tampak sangat kuno, bahkan bisa dikatakan dibuat hanya berdasarkan kepercayaan religi, siklus bulan, kalkulasi matematika dengan siklus atau unit 13 dan 20 sebagai dasar perhitungan disertai campuran kepercayaan mitologi. Satu-satunya prinsip kalender yang memiliki korelasi dengan kalender modern hanyalah Haab yang mengenali panjang tahun Matahari yakni 365 hari. Sebagai jawaban atas penanggalan yang lebih panjang, Suku Maya membuat sistem penanggalan “Long Count” atau “Perhitungan Panjang”, kalender yang akan berakhir setelah 5126 tahun.

Sistem penanggalan Maya untuk “Long Count” ini memang menarik, dan secara numerik dapat diprediksi dan bisa dengan akurat menunjuk pada penanggalan dalam sejarah. Penanggalan ini bergantung pada basik perhitungan dengan unit 20. Kalender modern saat ini menggunakan dasar perhitungan dengan unit 10.

Nah bagaimana perhitungannya?

Tahun dalam “Long Count” kalender Maya, dimulai dari 0.0.0.0.0. Tiap angka 0 merepresentasikan angka 0-19, dan setiap angka merepresentasikan perhitungan hari-hari suku Maya.

Untuk hari pertama, kalendernya akan seperti ini : 0.0.0.0.1 dan pada hari ke-19 akan menjadi 0.0.0.0.19. Jika mencapai angka 20, kalendernya akan jadi : 0.0.0.1.0. Perhitungan ini akan menunjukkan 0.0.1.0.0 untuk satu tahun dan 0.1.0.0.0 untuk kisaran 20 tahun dan 1.0.0.0.0 utuk kisaran 400 tahun. Maka, penanggalan 2.10.12.7.1 akan melambangkan penanggalan untuk hari ke-1 di bulan ke-7 dan tahun 1012.

Lantas, apa hubungannya dengan akhir dunia?

Suku Maya sangat terobsesi dengan waktu. Pemahaman dan prediksi berbagai siklus waktu akan memberi mereka kemampuan untuk mengadaptasinya dalam kehidupan di dunia. Menurut kosmologi bangsa Maya, dunia ini telah diciptakan 5 kali dan dihancurkan 4 kali. Dalam skala yang sementara, berbagai hari di dalam satu tahun dianggap cocok untuk aktivitas tertentu, sedangkan sebagian lainnya merupakan ketidakberuntungan.

Nah, menurut kepercayaan suku Maya, sesuatu yang buruk akan terjadi jika kalender “Long Count” berakhir. Berbagai pembagian dilakukan para ahli, namun karena suku Maya mendasarkan perhitungan numerik pada siklus 13 dan 20, maka bisa jadi hari terakhir kalender mereka adalah 13.0.0.0.0. Kapankah itu? Angka 13.0.0.0.0 merepresentasikan 5126 tahun dan “Long Count” ini berawal pada 0.0.0.0.0 yakni 11 Agustus 3114 SM menurut penanggalan Gregorian.

Nah, dengan demikian, kalender Maya akan berakhir 5126 tahun kemudian, yakni 21 Desember 2012. Inilah yang jadi dasar pemikiran tentang kiamat di tahun 2012.
Akhir Dunia

Ilustrasi tabrakan yang terjadi. Kredit : NASA

Sepertinya, saat sesuatu itu berakhir, termasuk ketika perhitungan kalender kuno berakhir, masyarakat cenderung berpikir pada kemungkinan ekstrem bahwa peradaban juga akan ikut berakhir. Entah dengan cara apa dunia akan berakhir. Berbagai argumentasi bermunculan, antara lain Bumi akan ditabrak oleh sebuah planet, asteroid, atau entah bencana apalagi. Intinya, jika kalender ini berakhir maka Bumi akan tersapu dan hancur.

Ahli arkeologi dan juga orang-orang yang keahliannya pada hal mitologi percaya bahwa akan ada era pencerahan yang muncul jika 13.0.0.0.0 tiba. Dan ini juga tidak berarti akan kiamat atau apa pun. Tidak ada bukti yang menunjukkan dunia akan berakhir. Bahkan, jika memang ada, maka suku Maya bisa dikatakan berhasil memprediksikan sebuah keajaiban religius.

Mitos terus berkembang, bahkan film Indiana Jones and the Kingdom of Crystal Skull sepertinya dibuat berdasarkan mitos suku Maya. Dikatakan, 13 tengkorak kristal akan dapat menyelamatkan kemanusiaan dari kiamat. Mitos di film ini mengatakan jika ke-13 tengkorak kuno ini tidak diletakkan bersama pada waktu tertentu, Bumi akan bergeser dari sumbunya. Menarik memang untuk sebuah film, bisa meraih penontonnya yang mudah percaya pada mitos ….

Tak hanya itu. Mitos yang berkembang mengatakan bahwa Bumi akan dihancurkan oleh tabrakan Planet X, tabrakan meteorit, dihisap lubang hitam, dibunuh oleh flare Matahari, Bumi hancur oleh ledakan sinar gamma dari sistem bintang, datangnya zaman es yang lebih cepat dan pergeseran kutub magnet. Bahkan setiap prediksi disertai bukti-buktinya sendiri. Dan pada akhirnya begitu banyak pengikut kiamat 2012 ini. Sayangnya tak satu pun argumentasi yang diberikan itu bisa dibuktikan kebenarannya.

Fakta yang ada menyatakan Nubuat Kiamat Suku Maya murni berdasarkan kalender yang memang tidak didesain untuk menghitung penanggalan setelah 2012. Hal ini disebabkan karena suku Maya mendasarkan perhitungan pada siklus 13 dan 20.

Arkeo-astronom Maya bahkan masih memperdebatkan masalah kalender “Long Count” ini. Pertanyaannya, apakah kalender ini akan kembali ke 0.0.0.0.0 setelah 13.0.0.0.0 atau akan terus berlanjut sampai 20.0.0.0.0 (sekitar 8000M) dan kemudian kembali ke 0.0.0.0.0?

Mengutip kata-kata Karl Kruszelnicki dalam “Great Moments in Science“:

“ … ketika Kalender mengakhiri siklusnya, ia akan berputar kembali ke siklus berikutnya. Dalam masyarakat modern, setiap tanggal 31 Desember tidak diakhiri dengan akhir dunia, namun dilanjutkan oleh siklus berikut yakni 1 Januari. Karena itu, 13.0.0.0.0 dalam kalender Maya akan diikuti oleh 0.0.0.0.1 atau 22 desember 2012, yang hanya menyisakan beberapa hari untuk berbelanja keperluan Natal.”

Siklus kalender Maya boleh berakhir, namun siklus baru akan kembali berulang … dan membawa hari baru bagi penghuni Bumi.

Energi

Ditinjau dari perspektif fisika, setiap sistem fisik mengandung (secara alternatif, menyimpan) sejumlah energi; berapa tepatnya ditentukan dengan mengambil jumlah dari sejumlah persamaan khusus, masing-masing didesain untuk mengukur energi yang disimpan secara khusus. Secara umum, adanya energi diketahui oleh pengamat setiap ada pergantian sifat objek atau sistem. Tidak ada cara seragam untuk memperlihatkan energi;

SI dan satuan berhubungan

Satuan SI untuk energi dan kerja adalah joule (J), dinamakan untuk menghormati James Prescott Joule dan percobaannya dalam persamaan mekanik panas. Dalam istilah yang lebih mendasar 1 joule sama dengan 1 newton-meter dan, dalam istilah satuan dasar SI, 1 J sama dengan 1 kg m2 s−2.


Kerja didefinisikan sebagai "batas integral" gaya F sejauh s:


Persamaan di atas mengatakan bahwa kerja (W) sama dengan integral dari dot product gaya () di sebuah benda dan infinitesimal posisi benda ().

Energi kinetik adalah bagian energi yang berhubungan dengan gerakan suatu benda.

                         

Persamaan di atas menyatakan bahwa energi kinetik (Ek) sama dengan integral dari dot product "velocity" () sebuah benda dan infinitesimal momentum benda ().

Berlawanan dengan energi kinetik, yang adalah energi dari sebuah sistem dikarenakan gerakannya, atau gerakan internal dari partikelnya, energi potensial dari sebuah sistem adalah energi yang dihubungkan dengan konfigurasi ruang dari komponen-komponennya dan interaksi mereka satu sama lain. Jumlah partikel yang mengeluarkan gaya satu sama lain secara otomatis membentuk sebuah sistem dengan energi potensial. Gaya-gaya tersebut, contohnya, dapat timbul dari interaksi elektrostatik (lihat hukum Coulomb), atau gravitasi.


Energi internal adalah energi kinetik dihubungkan dengan gerakan molekul-molekul, dan energi potensial yang dihubungkan dengan getaran rotasi dan energi listrik dari atom-atom di dalam molekul. Energi internal seperti energi adalah sebuah fungsi keadaan yang dapat dihitung dalam sebuah sistem.

E = mc2

E = mc2 dalam ilmu fisika adalah sebuah rumus yang sering dikenal dan sangat penting dalam menjelaskan persamaan nilai antara energi (E) dan massa (m), yang disetarakan secara langsung melalui konstanta kuadrat laju cahaya dalam vakum ( c 2 )
,E=MC 2
yang mana:
E = energi (J)
m = massa (kg)
c = kecepatan cahaya (m.s-1)

Faktor c 2 bernilai 89.88 PJ/kg = 21.48 Mt TNT per kg = 149.3 pJ/u = 931.5 MeV/u.

Jika energi yang dimaksud dalam persamaan di atas adalah energi diam, maka massa yang terkait adalah juga massa diam atau massa invarian.Daftar isi

Sejarah dan konsekuensinya

Albert Einstein menurunkan formula ini didasarkan atas pengamatannya pada tahun 1905 atas kelakuan obyek yang bergerak dengan laju mendekati laju cahaya. Kesimpulan terkenal yang ditariknya dari pengamatan ini adalah bahwa massa sebuah benda sebenarnya adalah sebuah ukuran dari kandungan energi benda tersebut. Sebaliknya, persamaan yang dimaksud mengisyaratkan bahwa semua energi yang ada dalam sistem tertutup mempengaruhi massa diam dari sistem.

Menurut persamaan ini, jumlah maksimum energi yang "dapat diperoleh" dari suatu obyek untuk melakukan kerja aktif adalah massa obyek dikalikan kuadrat dari laju cahaya.

Rumus ini juga digunakan untuk mengukur besarnya energi yang dihasilkan dalam reaksi nuklir. Perubahan massa isotop sebelum dan sesudah reaksi nuklir diperhitungkan. Dimana jumlah massa yang hilang sesudah reaksi nuklir (Δm) dikalikan dengan kuadrat kecepatan cahaya, hasilnya sama dengan energi yang dilepaskan dalam reaksi nuklir tersebut.

peta langit

peta langit

Badai Matahari

Sekilas kita akan melihat defiinisi dari badai matahari dari berbagai aspek
Sebelum kita mengenal badai matahari kita kaji dahulu yang berasal dai sumber kehidupan kita yaitu matahari…

Matahari adalah sumber dari semua energi yang kita kenal di Bumi. Jika kita merunut semua sumber energi yang kita kenal dan kita gunakan sehari-hari, semuanya akan bermuara pada Matahari. Matahari sendiri menghasilkan energi lewat reaksi nuklir yang terjadi di pusatnya. Namun, meski Matahari memegang peran penting sebagai sumber energi yang kita butuhkan, Matahari juga menyimpan potensi yang bisa memberikan ancaman bagi manusia dan ekosistem Bumi. Ancaman yang dimaksud adalah peristiwa yang dikenal dengan nama badai matahari.

                                                                          Struktur Matahari

Sebelum membicarakan tentang badai matahari, kita akan melihat sekilas tentang Matahari.?Matahari adalah sebuah bintang, yaitu bola plasma panas yang ditopang oleh gaya gravitasi. Di pusat Matahari (nomor 1 dalam Gambar 1), terjadi reaksi nuklir (fusi) yang mengubah 4 atom hidrogen menjadi 1 atom helium. Reaksi fusi tersebut, selain menghasilkan helium, juga menghasilkan energi dalam jumlah melimpah (ingat persamaan terkenal oleh Einstein: E=mc2). Energi yang dihasilkan, di pancarkan keluar melewati bagian-bagian Matahari, yaitu: zona radiatif (nomor 2), zona konventif (nomor 3), dan bagian atmosfer Matahari, yang terdiri dari fotosfer (nomor 4), kromosfer (nomor 5), dan korona (nomor 6). Dan badai Matahari adalah peristiwa yang berkaitan dengan bagian atmosfer Matahari tersebut.

Bagian terluar dari Matahari, yaitu korona, memiliki temperatur yang mencapai jutaan kelvin. Dengan temparatur yang tinggi tersebut, materi yang berada di korona Matahari memiliki energi kinetik yang besar. Tarikan gravitasi Matahari tidak cukup kuat untuk mempertahankan materi korona yang memiliki energi kinetik yang besar itu. Dan secara terus menerus, partikel bermuatan yang berasal dari korona, akan lepas keluar angkasa. Aliran partikel ini dikenal dengan nama angin matahari, yang terutama terdiri dari elektron dan proton dengan energi sekitar 1 keV. Setiap tahunnya, sebanyak 1012 ton materi korona lepas menjadi angin matahari, yang bergerak dengan kecepatan antara 200-700 km/s.

Berbeda dengan pusat Matahari yang relatif sederhana, bagian atmosfer Matahari relatif lebih rumit. Karena di atmosfer Matahari ini, medan magnetik Matahari berperan besar terhadap berbagai peristiwa yang terjadi di dalamnya. Ada berbagai fenomena menarik diamati di atmosfer Matahari berkaitan dengan medan magnetik Matahari, seperti bintik matahari (sun spot), ledakan Matahari (solar flare), prominensa, dan pelontaran material korona (CME – Coronal Mass Ejection). Hal-hal inilah yang berkaitan dengan badai matahari.

Jadi apa yang dimaksud dengan badai matahari?

Singkatnya, badai matahari adalah kejadian / event dimana aktivitas Matahari berinteraksi dengan medan magnetik Bumi. Badai matahari ini berkaitan langsung dengan peristiwa solar flare dan CME. Kedua hal itulah yang menyebabkan terjadinya badai matahari.

Solar flare adalah ledakan di Matahari akibat terbukanya salah satu kumparan medan magnet permukaan Matahari. Ledakan ini melepaskan partikel berenergi tinggi dan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang sinar-x dan sinar gamma. Partikel berenergi tinggi yang dilepaskan oleh peristiwa solar flare, jika mengarah ke Bumi, akan mencapai Bumi dalam waktu 1-2 hari. Sedangkan radiasi elektromagnetik energi tingginya, akan mencapai Bumi dalam waktu hanya sekitar 8 menit.

Lalu bagaimana dengan CME?

CME adalah pelepasan material dari korona yang teramati sebagai letupan yang menyembur dari permukaan Matahari. Dalam semburan material korona ini, sekitar 2×1011 – 4×1013 kilogram material dilontarkan dengan energi sebesar 1022 – 6×1024 joule. Material ini dilontarkan dengan kecepatan mulai dari 20 km/s sampai 2000 km/s, dengan rata-rata kecepatan 350 km/s. Untuk mencapai Bumi, dibutuhkan waktu 1-3 hari.

Matahari kita memiliki siklus keaktifan dengan periode sekitar 11 tahun. Siklus keaktifan ini berkaitan dengan pembalikan kutub magnetik di permukaan Matahari. Keaktifan Matahari ini bisa dilihat dari jumlah bintik matahari yang teramati. Saat keaktifan Matahari mencapai maksimum, kita akan mengamati bintik matahari dalam jumlah paling banyak di permukaan Matahari. Dan pada saat keaktifan Matahari mencapai maksimum inilah, angin matahari lebih ‘kencang’ dari biasanya dan partikel-partikel yang dipancarkan juga lebih energetik. Dan peristiwa solar flare dan CME dalam skala besar juga lebih dimungkinkan untuk terjadi. Dengan kata lain, saat keaktifan Matahari mencapai maksimum, Bumi akan lebih banyak dipapar dengan partikel-partikel bermuatan tinggi (lebih tinggi dari biasanya) dan radiasi elektromagnetik energi tinggi.

Partikel-partikel bermuatan yang dipancarkan dari peristiwa solar flare dan CME, saat mencapai Bumi, akan berinteraksi dengan medan magnetik Bumi. Interaksi ini akan menyebabkan gangguan pada medan magnetik Bumi buat sementara.

Saat partikel-partikel bermuatan dengan energi tinggi mencapai Bumi, ia akan diarahkan oleh medan magnetik Bumi, untuk bergerak sesuai dengan garis-garis medan magnetik Bumi, menuju ke arah kutub utara dan kutub selatan magnetik Bumi. Saat partikel-partikel energetik tersebut berbenturan dengan partikel udara dalam atmosfer Bumi, ia akan menyebabkan partikel udara (terutama nitrogen) terionisasi. Bagi kita yang berada di permukaan Bumi, yang kita amati adalah bentuk seperti tirai-tirai cahaya warna-warni di langit, yang dikenal dengan nama aurora. Aurora ini bisa diamati dari posisi lintang tinggi di sekitar kutub magnetik Bumi (utara dan selatan).

                                                                            Aurora

Saat terjadi badai matahari, partikel-partikel energetik tadi tidak hanya menghasilkan aurora yang indah yang bisa di amati di lintang tinggi. Tapi bisa memberikan dampak yang relatif lebih besar dan lebih berbahaya. Dampak yang dimaksud antara lain: gangguan pada jaringan listrik karena transformator dalam jaringan listrik akan mengalami kelebihan muatan, gangguan telekomunikasi (merusak satelit, menyebabkan black-out frekuensi HF radio, dll), navigasi, dan menyebabkan korosi pada jaringan pipa bawah tanah.

Peristiwa gangguan besar yang disebabkan oleh badai matahari, yang paling terkenal adalah peristiwa tahun 1859, peristiwa yang dikenal dengan nama Carrington Event. Saat itu, jaringan komunikasi telegraf masih relatif baru tapi sudah luas digunakan. Ketika terjadi badai Matahari tahun 1859, jaringan telegraf seluruh Amerika dan Eropa mati total. Aurora yang biasanya hanya bisa diamati di lintang tinggi, saat itu bahkan bisa diamati sampai di equator.

Masih ada beberapa contoh peristiwa lain yang berkaitan dengan badai matahari yang terjadi dalam abad ke-20 dan 21:
13 maret 1989: Terjadi CME besar 4 hari sebelumnya. Badai geomagnetik menghasilkan arus listrik induksi eksesif hingga ribuan ampere pada sistem interkoneksi kelistrikan Ontario Hydro (Canada). Arus induksi eksesif ini menyebabkan sejumlah trafo terbakar. Akibat dari terbakarnya trafo tsb, jaringan listrik di seluruh Quebec (Canada) putus selama 9 jam. Guncangan magnetik badai sekitar seperempat Carrington event, (sekitar 400 nT). Aurora teramati sampai di Texas
Januari 1994 : 2 buah satelit komunikasi Anik milik Canada rusak akibat digempur elektron-elektron energetik dari Matahari. Satu satelit bisa segera pulih dalam waktu beberapa jam, namun satelit lainnya baru bisa dipulihkan 6 bulan kemudian.
Total kerugian akibat lumpuhnya satelit ini disebut mencapai US $ 50 – 70 juta.
November 2003 : Mengganggu kinerja instrumen WAAS berbasis GPS milik FAA AS selama 30 jam.
Januari 2005: Berpotensi mengakibatkan black-out di frekuensi HF radio pesawat, sehingga penerbangan United Airlines 26 terpaksa dialihkan menghindari rute polar (kutub) yang biasa dilaluinya.

Badai Matahari juga bisa berbahaya bagi makhluk hidup secara biologi. Bahaya ini terutama bagi para astronot yang kebetulan sedang berada di luar angkasa saat badai matahari terjadi. Bagi kita yang berada di permukaan Bumi, kita relatif aman terlindungi oleh medan magnetik Bumi. Pengaruh langsung dari badai matahari ini hanya dialami oleh binatang-binatang yang peka terhadap medan magnetik Bumi. Karena badai matahari mengganggu medan magnetik Bumi, maka binatang-binatang yang peka terhadap medan magnetik akan secara langsung terimbas. Misalnya burung-burung, lumba-lumba, dan paus, yang menggunakan medan magnetik Bumi untuk menentukan arah, untuk sesaat ketika badai matahari terjadi, mereka akan kehilangan arah.


Saat ini, Matahari sedang menuju puncak keaktifan dalam siklusnya yang ke-24. Puncak keaktifan Matahari ini diperkirakan terjadi sekitar tahun 2011-2013. Saat puncak keaktifan Matahari pada siklus ke-24 ini, diperkirakan tidak akan jauh berbeda dengan saat puncak keaktifan pada siklus-siklus sebelumnya. Mungkin efeknya akan sedikit lebih besar, tapi ada juga yang menduga akan terjadi hal yang sebaliknya, justru lebih kecil efeknya. Yang manapun itu kasusnya, bisa dikatakan semua ahli fisika matahari sepakat tidak mungkin terjadi peristiwa besar yang akan membahayakan kehidupan di muka Bumi.

Berdasarkan pengetahuan kita saat ini, badai matahari hanya akan memberikan ancaman bahaya yang rendah. Solar flare dan CME yang terjadi di Matahari, tidak akan cukup untuk menyebabkan peristiwa seperti yang digambarkan dalam beberapa film yang beredar belakangan ini. Beberapa bintang yang diamati memang menunjukkan adanya peristiwa yang dikenal dengan istilah superflare, yaitu flare seperti yang kita amati di Matahari tapi dengan intensitas yang jauh lebih besar. Tapi peristiwa serupa diduga bukan peristiwa yang umum dan diragukan bakal terjadi pada Matahari kita, setidaknya saat ini. Memang peristiwa solar flare dan CME belum bisa diprediksi dengan baik untuk saat ini. Tapi pengetahuan kita yang didapat dari pengamatan Matahari lewat berbagai observatorium landas-bumi dan wahana antariksa yang terus menerus mengamati Matahari, kita semakin mengerti berbagai peristiwa yang terjadi di Matahari. Setidaknya untuk saat ini, kita bisa mengatakan dengan cukup yakin bahwa yang digambarkan dalam film-film fiksi ilmiah tentang badai raksasa matahari, tidak akan terjadi dalam waktu dekat.