Aurora, Si Cantik dari Angkasa

Pada malam yang terang di Alaska, Kanada, dan daerah belahan utara bumi lainnya sering sekali terlihat pertunjukan dari ‘kembang api angkasa’ atau yang biasa disebut Aurora, lebih tepatnya Aurora Borealis (tak hanya di belahan utara, di belahan Bumi bagian selatan juga memiliki auroranya sendiri, yang dikenal Aurora Australis). Aurora muncul dalam bentuk yang berbeda – beda, misalnya bentuk korden (tirai), pancaran, sinar, atau kabut tipis yang terbentuk dari berbagai macam warna yang menarik dan sangat indah seperti pada gambar diatas. Well, mungkin pernah terlintas dalam pikiran, bagaimana fenomena ini bisa terjadi? Mengapa hanya terjadi di belahan bumi utara dan selatan? Mengapa tidak di Indonesia? Lebih lanjutnya, silahkan simak posting dibawah ini : )
Aurora disebabkan oleh kejadian berantai yang bermula di permukaan matahari, dimana terdapat suatu nyala api matahari raksasa. Nyala ini menyemprotkan “gas matahari” yang sebagian besar terdiri dari proton dengan energi tinggi dan elektron-elektron yang mencapai Bumi beberapa jam kemudian. Proton dan elektron yang berenergi tinggi ini tertarik ke kutub utara maupun kutub selatan karena keduanya memiliki gaya magnet yang kuat, kemudian proton dan elektron berenergi tinggi tersebut bereaksi di atmosfer Bumi.
Elektron yang berenergi tinggi dibelokkan oleh medan magnet Bumi menjadi rangkaian seperti sorotan sinar (bukan sinar cahaya). Elektron – elektron tersebut kemudian bertumbukan dengan molekul – molekul gas yang terdapat pada atmosfer bagian atas, khususnya gas N2 dan O2. Beberapa gas N2 dan O2 tereksitasi ke energi yang lebih tinggi. Beberapa lainnya terionisasi atau terdisosiasi menjadi atom yang berenergi tinggi. Agar lebih jelas lagi, berikut ini mekanisme reaksinya:
N2 (g) + e(energi tinggi) -> N2 (g, energi tinggi) + e(energi rendah)
O2 (g) + e(energi tinggi) -> O2 (g, energi tinggi) + e(energi rendah)
N2 (g) -> N2+ (g) + e
O2 (g) -> O2+ (g) + e
N2 (g) -> 2N (g)
O2 (g) -> 2O (g)
Energi yang besar dari spesies N2, O2 , N2+, O2+ , N, O memancarkan sinar cahaya tampak dalam panjang gelombang tertentu ketika mereka mengalami transisi atau berubah ke keadaan dasar (ground states). Ion – ion N2+ memancarkan cahaya ungu dan violet dalam panjang gelombang 391.4 dan 470 nm; ion – ion O2+ memancarkan cahaya merah pada panjang gelombang sekitar 630 nm; sedangkan atom O memancarkan cahaya kuning kehijauan pada 557.7 nm dan merah marun pada 530 nm.
Sedangkan untuk proton yang berenergi tinggi tadi, bertumbukan dengan atom oksigen ketika turun ke atmosfer untuk membentuk ion O+ .
H+(g) + O(g) -> H(g) + O+(g)
Kombinasi cahaya yang disebabkan dari spesies N2, O2 , N2+, O2+ , N, O yang berubah ke keadaan standar (ground states) menyebabkan fenomena aurora borealis di belahan bumi utara, dan aurora australis de belahan bumi selatan. Aurora borealis bisa terlihat dalam malam yang terang pada jarak sekitar 2000 km dari kutub utara. Dibanding Indonesia yang terletak di khatulistiwa alias ekuator Bumi, medan magnetnya tidak cukup kuat daripada di belahan bumi utara atau selatan. Maka aurora tidak bisa tampak di Indonesia. Jadi, jika penasaran ingin melihat fenomena ini secara langsung, silahkan berkunjung ke daerah – daerah yang dekat dengan kutub.