Fenomena Halo "Halo Matahari dan Halo Bulan"

Fenomena Halo "Halo Matahari dan Halo Bulan"

Barangkali anda pernah mendengar istilah “halo” dalam bahasa asing (Inggris). Biasanya, istilah ini merujuk pada benda berbentuk cincin yang melingkari sesuatu. Dalam menggambarkan orang suci, misalnya, dalam masyarakat barat biasanya di atas kepala orang suci tersebut dilukiskan sebuah lingkaran.

Dalam ilmu Fisika, istilah halo digunakan untuk banyak hal. Cincin pada suatu planet kadang-kadang juga disebut halo. Yang paling mudah kita amati adalah halo yang terbentuk di sekeliling Matahari atau Bulan jika dilihat dari Bumi. Dengan adanya halo, Matahari atau Bulan akan tampak memiliki cincin di sekelilingnya sehingga tampak unik dan indah.

Bagaimana Hal ini Bisa Terjadi?

Halo, dalam bahasa dan tulisan Latin ἅλως, juga disebut sebagai nimbus atau gloriole. Merupakan fenomena optik yang menampilkan bentuk cincin di sekitar sumber cahaya. Di alam biasanya kita lihat saat bulan purnama atau saat matahari terang di siang hari.
Fenomena tersebut terjadi akibat refleksi dan refraksi cahaya matahari/bulan oleh kristal-kristal es yang terdapat di awan cirrus, awan yang terletak di tingkatan atmosfer yang disebut troposfer, sekitar 5-10 km dari permukaan bumi.
Halo adalah fenomena optikal berupa lingkaran cahaya di sekitar sumber cahaya Matahari atau Bulan. Fenomena Halo adalah lingkaran seperti pelangi yang mengelilingi matahari. Halo adalah fenomena yang lebih sering terjadi di langit.
Pada umumnya halo melibatkan putaran radius 22° halo dan sundogs (Parhelia). Dalam gambar diatas, menunjukan matahari di kelilingi oleh 22° halo dan dilambungi (sisi) oleh sundogs. Parhelic circle adalah biasan cahaya kristal yang melepasi sundogs dan mengelilinginya. Kadangkala ia melapisi keseluruhan ruang langit dalam latitut yang sama dengan matahari. Pembinaan tangen ketinggian dan rendah (Upper Tangent arc and Lower Tangent arc) menyentuh secara terus dengan 22° halo sama ada di atas atau dibawah matahari. Pembuatan Lengkungan (Circumzenithal arc) akan terjadi di atas kristal tersebut.
Radius 22° gerhana matahari tidak kelihatan. Ia seperti helaian yang berlapis-lapis atau habuk pada permukaan awan cirrus yang nipis. Awan ini sejuk dan mengandung kristal es walaupun pada iklim yang sangat panas.
Gerhana matahari sangat besar, selalu mempunyai diameter yang sama dalam posisinya di langit. Kadang-kadang hanya sebagian saja yang muncul. Semakin kecil cincin cahaya yang terbias muncul mengelilingi matahari atau bulan, dihasilkan oleh corona dari lebih banyak tetesan air daripada dibiaskan oleh kristal es, hal ini bukan berarti menunjukkan bahwa hujan akan turun.

Saat awan cirus hanya merefleksikan dan merefraksikan cahaya matahari, biasanya halo yang terbentuk hanya cincin yang tak berwarna. Namun jika pada sudut yang tepat, bisa terjadi juga dispersi sehingga cincin yang terjadi juga berwarna seperti halnya pelangi. Contoh refraksi yang sederhana adalah saat anda melihat sedotan dalam gelas berisi air terlihat patah, atau permukaan dasar kolam yang terlihat menjadi lebih dekat ke permukaan daripada yang sebenarnya.
Refleksi yang terjadi saat cahaya melewati titik air, es atau kristal yang transparan hanya terjadi pada sudut tertentu saja. Sudut ini ditentukan oleh index refraksi medium tersebut. Contoh sederhana saat kita melihat akuarium pada sudut tertentu kaca akuarium yang tembus pandang tiba-tiba menjadi cermin, memantulkan bayangan isi akuarium.

Fenomena Halo, Fenomena Biasa
Prakirawan dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG), Susi Susiana, menyebutkan bahwa fenomena halo merupakan fenomena biasa yang bisa terjadi di seluruh muka bumi.

Bulatan halo di langit terbentuk karena adanya reaksi optik ketika sinar matahari dibiaskan kristal-kristal air pada lapisan awan tipis cirrus.

“Fenomena alam itu lumrah dan bisa terjadi di mana saja, seperti pelangi mengelilingi matahari atau bulan. Sama sekali tidak ada kaitannya dengan cuaca,” kata Susiana saat menghadiri Peringatan Hari Meteorologi Dunia ke-60 tahun 2010 di Lembang Kabupaten Bandung.

Ia menyebutkan, fenomena halo mungkin jarang terjadi di daerah tropis, namun di belahan bumi Eropa fenomena itu sering terjadi.
Halo, selain terjadi dalam bentuk lingkaran penuh dengan bagian pinggir berbingkai warna pelangi, juga bisa terjadi dalam lingkaran separuh dengan pusat pada cahaya matahari.
Susiana menyebutkan, bila ingin melihat halo, kedua mata harus dilindungi dari pancaran sinar matahari.
“Jangan sesekali terlalu lama memandang halo, kalau perlu memakai kacamata hitam atau tiga dimensi, hindari kilauan pada kaca atau cermin,” katanya.
Khusus bagi mereka yang hendak mengambil foto dengan menggunakan kamera single lens reflex (SLR), sebaiknya tidak langsung membidik melalui kotak bidik ke arah halo, karena cahaya matahari akan masuk ke dalam lensa fokus dan bisa merusak retina mata.

Pertanda Gempa?

Masyarakat Sumatera Barat yang mengamati halo di sekeliling Matahari pada 21 Oktober 2010 dipanikkan dengan isu gempa yang akan menyusul. Pasalnya, ada desas-desus yang mengatakan bahwa sebelum gempa 30 September 2009, halo juga terlihat di sekeliling Matahari. 

Seperti sudah dijelaskan sebelumnya, halo tidak terbentuk oleh suatu aktivitas seismik (aktivitas lempeng bumi). Penanda suatu gempa bumi haruslah berasal dari akibat aktivitas seismik, misalnya gerak lempeng (diamati menggunakan GPS) atau anomali pada ionosfer (diamati menggunakan ionosonda). Karena itu, halo sama sekali tidak ada hubungannya dengan gempa bumi.

Proses Terbentuknya Pelangi

Proses Terbentuknya Pelangi

Pelangi merupakan fenomena optik dan meteorologi yang menghasilkan spektrum cahaya yang hampir bersambung dilangit apabila matahari bersinar setelah hujan. Pelangi berupa lengkungan warna warni dengan warna merah pada lengkungan yang paling luar dan warna ungu pada lengkungan paling dalam. Warna-warna pelangi adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.

Pelangi terjadi karena peristiwa pembiasan sinar matahari oleh air hujan, oleh karena itu pelangi dapat dilihat setelah hujan turun. Bentuknya yang seperti lengkungan tejadi karena tetes air hujan di udara yang berbentuk bulat atau sfera. Namun biasanya bagian bawah pelangi terlindungi oleh bumi sehingga pelangi dapat dilihat hanya berupa lengkungan. Pelangi dapat dilihat secara utuh jika sedang di pesawat terbang yang mengudara.

Isaac Newton adalah orang yang pertama kali menyelidiki mengapa cahaya putih dapat menghasilkan spektrum warna pelangi. Newton melakukan eksperimen untuk menyelidiki hal ini. Cahaya matahari diarahkan pada suatu lubang sempit dalam sebuah ruang gelap. Jika sebuah prisma kaca diletakkan diantaranya maka sinar matahari akan terlihat sebagai spektrum warna.

Bagaimana proses terbentuknya pelangi ?? Berikut tahapannya :

Pelangi akan terjadi apabila cahaya mengalami pembiasan ketika cahaya matahari terkena air hujan. Pelangi hanya dapat dilihat pada saat hujan dan disertai cahaya matahari bahkan posisi pengamat juga menentukan yaitu diantara hujan dan sinar matahari lalu sinar matahari ada dibelakang pengamat sehingga akan terjadi garis lurus antara matahari, pengamat, dan busur pelangi dan akan terbentuk lah menjadi pelangi dari hasil proses pembiasan tadi. Berikut ini tahapannya dalam gambar dan penjelasannya:

Penjelasan dari proses terjadinya pelangi dari 2 ilustrasi di atas :
Pembiasan Sinar Matahari. Pelangi terbentuk karena adanya pembiasan sinar matahari (cahaya) yang dibelokkan berpindah tempat ke arah lain dari perjalanan satu medium ke medium lainnya oleh tetesan air yang ada di atmosfer.
Sinar matahari melewati tetasan air. Ketika cahaya matahari melewati tetesan air maka cahaya tersebut akan dibengkokkan sehingga akan membuat warna-warna tersebut berpisah dengan warna lainnya.
Pembelokkan cahaya. Setiap warna-warna pelangi akan dibelokkan pada sudut yang berbeda sehingga akan memberikan warna yang indah pada pelangi.
Terbentuklah warna pelangi. Warna yang akan pertama di belokkan adalah warna ungu, sedangkan warna terakhir yang akan di belokkan adalah warna merah serta akan menyusul warna pelangi lainnya yaitu jingga, kuning, hijau, biru, dan nila maka kita akan melihat warna pelangi secara utuh yang disebabkan oleh geometri optik dalam proses penguraian warna.

 Bagaimana warna-warna pelangi bisa terbentuk ?

Prosesnya berawal dari cahaya matahari karena cahaya matahari memiliki beberapa warna yang memiliki peran penting dalam pembentukan pelangi. Cahaya matahari tersebut dinamakan polikromatik. Cahaya yang akan ditangkap oleh kasat mata manusia ada 7 warna yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu yang akan muncul pada langit yang disebut dengan cahaya tampak. Menurut ilmu fisika cahaya tampak merupakan gelombang elektromagnetik yang terjadi akibat adanya medan magnet dan medan listrik. Cahaya tampak memiliki panjang yang berbeda-beda dimulai dari 4000 A sampai 7000 A dan tampak cahaya juga memiliki frekuensi 4,3 x 1014 Hz.

Aurora

Aurora

Aurora adalah fenomena alam yang menyerupai pancaran cahaya yang menyala-nyala pada lapisan ionosfer dari sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh Matahari (angin surya).

Di bumi, aurora terjadi di daerah di sekitar kutub Utara dan kutub Selatan magnetiknya. Aurora yang terjadi di daerah sebelah Utara dikenal dengan nama Aurora Borealis (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 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

Beberapa hal penting yang berkaitan dengan terbentuknya aurora yaitu :

1. Medan magnetik suatu planet, (dalam hal ini bumi)
2. Angin Matahari, adalah suatu aliran partikel bermuatan (yakni plasma),yang menyebar ke segala arah dari atmosfer terluar matahari (korona),tersusun dari elektron berenergi tinggi dan proton, yang mampu melepaskan diri dari gravitasi sebuah bintang, karena energi panasnya yang sangat tinggi. Plasma adalah partikel sejenis gas yang telah terionisasi. Pada umumnya gas tidak bermuatan, tetapi karena suhu yang sangat panas di matahari menyebabkan partikel gas terionisasi maka terbentuklah  plasma, biasanya pada saat terjadi aktivitas matahari pancaran plasma bertambah.
3. Interaksi partikel-partikel atmosfer bumi dengan partikel bermuatan dari matahari (plasma), kemudian saat mendekati medan magnet bumi (yang terpusat di kutub utara dan selatan) maka plasma akan tertarik ke kutub-kutub bumi, saat bertemu dengan partikel atmosfer bumi terjadi eksitasi-relaksasi elektron sehingga memendarkan warna yang indah. Dengan kata lain, Angin matahari yang membawa pancaran plasma mendekati bumi, lalu  plasma ini tertarik atau dibelokan ke pusat magnet bumi (kutub utara dan selatan), saat plasma ini  bertemu partikel atmosfer bumi terjadilah interaksi di antara keduanya sehingga memendarkan warna yang indah, itulah Aurora.

Fenomena aurora ini terkait dengan selubung medan magnet atau magnetosfer Bumi dan aktivitas kemunculan bahaya 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 diperoleh pada tahun 2001 melalui pengamatan satelit NASA.

Lokasi dan Waktu Terjadinya Aurora

Peranan medan magnet yang besar pada terjadinya aurora menyebabkan aurora paling sering terjadi di daerah di sekitar kutub utara dan kutub selatan magnetiknya, dan sangat jarang terjadi di daerah katulistiwa. Aurora yang terkenal adalah Aurora Borealis(di kutub utara) dan Aurora Australis (di kutub selatan)

Aurora borealis paling sering disaksikan di Fairbanks, Alaska, dan beberapalokasi 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.

Selain lokasi, cuaca dan polusi, cahaya juga mempengaruhi kualitas aurora. 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.

Dikutip dari : https://id.wikipedia.org/wiki/Aurora