Badai geomagnetik menerangi langit malam di beberapa bagian AS selama akhir pekan pertama bulan Oktober. Badan Antariksa Nasional (Sansa) Afrika Selatan mengatakan kepada wartawan bahwa badai tersebut berasal dari jilatan api matahari “yang meletus dari bintik matahari 3842 pada tanggal 3 Oktober”. Dikatakan bahwa ini adalah jilatan api matahari terkuat yang pernah tercatat di Sansa dalam tujuh tahun terakhir dan letusan tersebut sempat mempengaruhi komunikasi radio frekuensi tinggi, “mengakibatkan pemadaman radio total di wilayah Afrika yang berlangsung hingga 20 menit” .
Apa itu badai geomagnetik? The Conversation Africa meminta Amoré Nel dari Sansa, yang meneliti geomagnetik, untuk menjelaskan.
Apa itu badai geomagnetik dan seberapa umumkah badai tersebut terjadi?
Badai geomagnetik merupakan gangguan pada medan magnet bumi yang disebabkan oleh aktivitas matahari. Ada reaksi yang disebut fusi nuklir yang terjadi terus menerus jauh di dalam inti Matahari. Hal ini menghasilkan energi dalam jumlah besar. Sebagian energi dilepaskan dalam bentuk cahaya (sinar matahari), sebagian lagi dalam bentuk radiasi (liar matahari), dan sebagian dalam bentuk partikel bermuatan.
Matahari juga terus-menerus memancarkan aliran partikel bermuatan yang dikenal sebagai angin matahari. Kadang-kadang, Matahari melepaskan semburan energi yang lebih besar, yang disebut lontaran massa koronal. Ini mengirimkan awan partikel bermuatan, atau plasma, meluncur ke angkasa. Saya suka menjelaskannya kepada anak-anak seperti ini: Matahari terkadang meminum soda terlalu cepat lalu bersendawa. “Sendawa” ini adalah awan plasma yang kemudian bergerak melintasi ruang angkasa. Emisi ini tidak selalu berdampak buruk pada kita. Namun ketika terjadi, mereka bertabrakan dengan medan magnet bumi, mengganggunya, dan menyebabkan badai geomagnetik.
Medan magnet bumi adalah kekuatan tak terlihat yang mengelilingi planet kita, bertindak seperti magnet raksasa dengan kutub utara dan selatan. Ini membantu melindungi kita dari radiasi matahari yang berbahaya dengan membelokkan partikel bermuatan dari Matahari.
Suar matahari tahun 3842 memancarkan suar X (radiasi) dan lontaran massa koronal. X-flare adalah radiasi; mereka melakukan perjalanan hampir dengan kecepatan cahaya dan mencapai Bumi dalam hitungan menit. Hal itulah yang menyebabkan gangguan komunikasi singkat yang disebutkan Sansa pada 3 Oktober lalu. Namun lontaran massa korona membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai kita. Kami memperkirakan hal ini akan terjadi pada akhir pekan lalu, namun kenyataannya, hal tersebut baru kami terima pada pagi hari tanggal 8 Oktober.
Badai geomagnetik cukup sering terjadi. Yang kecil terjadi beberapa kali dalam setahun. Tingkat keparahan badai bergantung pada seberapa kuat peristiwa matahari yang menyebabkannya. Badai yang lebih besar dan lebih hebat jarang terjadi namun bisa terjadi setiap beberapa tahun. Peristiwa matahari berkaitan erat dengan siklus matahari 11 tahun Matahari, yang mempunyai periode aktivitas tinggi dan rendah. Selama puncak siklus, yang disebut solar maksimum, lebih banyak bintik matahari dan jilatan api matahari yang terjadi, sehingga meningkatkan kemungkinan terjadinya badai matahari.
Kita kini sedang menuju puncak Siklus Matahari 25, yaitu pada bulan Juli 2025. Maksimum matahari biasanya berlangsung antara dua hingga tiga tahun.
Apakah badai ini berbahaya? Kerusakan apa yang bisa ditimbulkannya?
Badai geomagnetik biasanya tidak membahayakan manusia secara langsung, namun dapat menimbulkan risiko terhadap teknologi dan infrastruktur modern. Salah satu bahaya yang paling menonjol adalah jaringan listrik. Badai dahsyat dapat menimbulkan arus listrik pada saluran listrik, berpotensi membebani trafo secara berlebihan dan menyebabkan pemadaman listrik, seperti yang terjadi di Quebec, Kanada, pada tahun 1989.
Satelit di luar angkasa juga rentan. Badai yang kuat dapat merusak perangkat elektronik di dalamnya, mengganggu sinyal komunikasi, dan memperpendek umur satelit itu sendiri.
Dalam dunia penerbangan, badai geomagnetik dapat mengganggu komunikasi radio dan sinyal GPS, yang penting untuk navigasi pesawat. Hal ini sangat penting terutama untuk penerbangan yang melintas di dekat wilayah kutub, di mana dampak badai geomagnetik lebih terasa. Astronot dan pesawat ruang angkasa juga berisiko – radiasi tambahan dapat membahayakan peralatan dan kesehatan manusia.
Apakah ada sisi positif dari fenomena ini?
Aurora adalah aspek badai geomagnetik yang secara visual menakjubkan. Tampilan warna-warni di langit malam ini terjadi ketika partikel bermuatan dari Matahari terperangkap dalam garis medan magnet bumi dan mengalir ke bawah menuju kutub. Di sini, mereka berinteraksi dengan atmosfer bumi, melepaskan energi yang menghasilkan cahaya berkilauan.
Cahaya utara terlihat di langit di atas Alta, Norwegia.
Romano/NurFoto melalui Getty Images
Aurora dapat dilihat di kutub utara dan selatan, yang dinamakan cahaya utara dan selatan. Jika badai cukup besar, badai bisa terjadi di wilayah yang jauh dari kutub. Hal ini terjadi di Afrika Selatan pada 11 Mei 2024.
Mempelajari badai geomagnetik memberikan wawasan berharga tentang cuaca luar angkasa. Dengan memahami bagaimana aktivitas Matahari mempengaruhi Bumi, para ilmuwan dapat memprediksi badai di masa depan dengan lebih baik dan berupaya melindungi teknologi yang kita andalkan. Studi tentang badai geomagnetik juga berkontribusi pada pemahaman kita tentang Matahari dan ruang angkasa secara umum.
Dapatkah pemantauan badai mengurangi risikonya?
Badai geomagnetik dipantau menggunakan berbagai instrumen di Bumi dan di luar angkasa. Di Bumi, magnetometer mengukur perubahan medan magnet, memungkinkan para ilmuwan melacak gangguan yang terjadi. Sansa mengoperasikan jaringan padat penerima Sistem Satelit Navigasi Global di Afrika dan stasiun magnetometer di berbagai wilayah Afrika bagian selatan karena alasan ini. Badan tersebut saat ini juga sedang mendirikan stasiun magnetometer di Ethiopia. Hal ini akan meningkatkan kemampuan kita dalam memantau badai geomagnetik.
Di luar angkasa, satelit yang dilengkapi sensor memantau aktivitas Matahari dan mendeteksi jilatan api matahari atau lontaran massa koronal sebelum mencapai Bumi. Data ini dimasukkan ke dalam model prediksi yang digunakan di pusat cuaca luar angkasa di seluruh dunia.
Setelah badai terdeteksi, lembaga seperti Sansa mengeluarkan peringatan dan prakiraan cuaca. Peringatan ini membantu industri seperti operator jaringan listrik, perusahaan satelit, dan otoritas penerbangan untuk bersiap menghadapi badai.
Misalnya, perusahaan listrik dapat mematikan sementara atau mengkonfigurasi ulang bagian-bagian jaringan listrik untuk menghindari kelebihan beban saat terjadi badai. Operator satelit dapat menempatkan pesawat ruang angkasa mereka ke mode operasi yang lebih aman, seperti mematikan komponen elektronik, dan maskapai penerbangan dapat mengubah rute penerbangan menjauh dari daerah berisiko tinggi.
Pemantauan saja tidak dapat mencegah semua kerusakan yang disebabkan oleh badai geomagnetik. Namun hal ini bisa sangat mengurangi risikonya. Berkat sistem peringatan dini, kita dapat melindungi infrastruktur penting dan meminimalkan dampak badai terhadap kehidupan kita sehari-hari.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Amoré Elsje Nel di Badan Antariksa Nasional Afrika Selatan. Baca artikel aslinya di sini.