Sebuah Koran memberitakan 600 orang mati kedinginan di Rusia pada musim dingin yang baru lalu. Sebab-sebab kematiannya tidak dirinci, tetapi semua mati beku. Diberitakan bahwa musim dingin 1995/1996 ini memang merupakan musim dingin terburuk selama lima tahun terakhir. (Catatan: Musim dingin 2009 — saat matahari minimum — pun diberitakan cukup ekstrem, dengan badai salju dan salju tebal di Eropa dan Amerika).

Berita itu mengingatkan pada hasil analisis kelompok peneliti di Bidang Matahari dan Lingkungan Antariksa LAPAN tentang hubungan aktivitas Matahari dan suhu atmosfer permukaan Bumi. Dengan meneliti hubungan suhu atmosfer permukaan (sampelnya Padang dan Jakarta) dengan aktivitas Matahari selama rentang waktu 1974 – 1989 ditunjukkan bukti adanya kaitan antara suhu atmosfer permukaan dengan aktivitas Matahari. Pada saat aktivitas Matahari minimum seperti 1995/1996 ini, suhu cenderung menurun. Selain faktor aktivitas Matahari, fenomena El Nino dan La Nina juga mempengaruhi suhu tersebut.

Siklus Aktivitas Matahari

Matahari adalah pusat tata surya yang dikelilingi sembilan planet, termasuk Bumi. Matahari juga sebenarnya adalah sebuah bintang yang terdekat dengan Bumi yang jaraknya hanya 150 juta km atau 8 menit cahaya (cahaya hanya perlu waktu 8 menit untuk menempuh jarak itu). Bintang terdekat ke dua adalah Proxima Centauri yang jaraknya 4,3 tahun cahaya.

Dibandingkan dengan bintang-bintang lainnya di alam semesta, Matahari tergolong bintang yang kecil dengan suhu permukaan sedang, sekitar 6000 derajat. Energinya berasal dari reaksi nuklir di intinya yang panasnya sekitar 20 juta derajat. Energi yang dihasilkan dipancarkan dalam berbagai panjamg gelombang: radio, inframerah (yang menghangatkan Bumi), cahaya tampak (yang menyebabkan siang menjadi terang), ultraviolet (yang bisa menyebabkan kulit terbakar bila berjemur lama), sinar-x, dan sinar gamma.

Sebagai bola gas panas, permukaan Matahari selalu bergolak. Kadang-kadang di permukaannya muncul ledakan besar yang disebut flare yang energinya setara dengan 10 juta ledakan bom atom. Di samping itu juga di permukaan Matahari kadang-kadang tampak adanya bintik-bintik hitam yang disebut bintik Matahari.

Flare dan bintik Matahari menjadi indikasi aktivitas Matahari. Dari hasil pengamatan sejak abad ke-16 diketahui bahwa aktivitas Matahari tidak konstan: ada masa aktif dan tenang. Siklusnya sekitar 10 – 11 tahun. Pada saat aktif banyak terjadi flare dan bintik Matahari. Masa aktif terakhir tercatat pada tahun 1979 dan 1989. Sedangkan masa tenang terakhir terjadi pada tahun 1976, 1986, dan tahun ini 1996.

Hasil pengamatan LAPAN menunjukkan bahwa tahun 1995/1996 ini aktivitas Matahari minimum. LAPAN sebagai lembaga penelitian kedirgantaraan selalu memantau aktivitas Matahari dan dampak-dampak yang mungkin terjadi di Bumi. Untuk mengamati bintik Matahari digunakan teleskop optik yang berada di SPMI (Stasiun Pengamat Matahari dan Ionosfer) Sumedang dan SPD (Stasiun Pengamat Dirgantara) Watukosek, Jawa Timur. Aktivitas flare dipantau dengan teleskop optik yang dilengkapi filter khusus di SPD Watukosek dan spektrograf radio Matahari di SPMI Sumedang. Spektrograf radio yang saat ini sudah terpasang terdiri dari dua parabola masing-masing berdiameter 14 dan 6,5 meter, bisa mendeteksi semburan gelombang radio dari Matahari pada rentang frekuensi 57 – 1800 MHz. Sayangnya, stasiun radio FM yang marak di wilayah Bandung dengan frekuensi sekitar 90 – 100 MHz cukup menggangu deteksi semburan radio dari Matahari pada rentang frekuensi tersebut dan terpaksa harus ditapis.

Dampaknya

Masa aktif Matahari bukan hanya menyebabkan banyaknya terjadinya flare, tetapi juga pancaran radiasinya menunjukkan peningkatan. Naik turunnya aktivitas Matahari sudah diketahui sejak lama sangat berpengaruh pada kehidupan manusia di Bumi.

Masa minimum Maunder yang terjadi sejak 1645 sampai 1715, dikenal sebagai masa aktivitas Matahari sangat tenang. Tujuh tahun diantaranya sama sekali tidak ditemukan bintik Matahari. Ini berkaitan dengan buruknya musim dingin di belahan Bumi utara yang dikenal sebagai “zaman es kecil”. Buruknya musim dingin tahun ini pun sangat mungkin berkaitan dengan aktivitas Matahari minimum yang diduga mencapai titik minimum pada bulan Mei 1996.

Aktivitas Matahari bukan hanya berkaitan dengan suhu di Bumi. Ledakan flare di Matahari juga berdampak pada komunikasi radio yang memanfaatkan pantulan ionosefer. Komunikasi radio mungkin terputus atau terganggu kerananya. Selain itu orbit satelit juga akan terganggu oleh peningkatan aktivitas Matahari.

Hasil analisis kami menunjukkan bahwa aktivitas Matahari sangat berpengaruh pada orbit satelit. Dengan menganalisis data elemen orbit satelit penginderaan jauh LANDSAT-4 dan LANDSAT-5 yang dipantau Pusat Teknologi Penginderaan Jauh LAPAN Pekayon dan membandingkannya dengan data aktivitas Matahari ditunjukkan bahwa periode orbit satelit menjadi pendek pada saat ada peningkatan aktivitas Matahari. Pemendekan periode orbit ini bisa diartikan bahwa satelit jatuh ke orbit yang lebih rendah. Satelit-satelit orbit rendah memang sangat terpengaruh oleh perubahan kerapatan atmosfer Bumi yang berkaitan dengan aktivitas Matahari.

Pada masa Matahari aktif tahun 1988 – 1989 dilaporkan banyak gangguan di Bumi akibat meningkatnya aktivitas Matahari. Saat itu merupakan saat Matahari paling aktif ke dua (di bawah aktivitas 1957) selama delapan abad terakhir ini. Peningkatan aktivitas Matahari menyebabkan gangguan medan magnetik Bumi dan perubahan-perubahan di ionosfer. Pada masa itu dilaporkan para peneliti di kutub selatan kehilangan kontak radio selama empat hari berturut-turut. Beberapa pesawat terbang sedikit tersesat setelah terganggunya peralatan navigasi dan komunikasi radio dengan menara pengawas. Satelit yang memancarulangkan siaran radio Suara Amerika (Voice of America) juga terpaksa orbitnya harus dikoreksi setiap 20 menit.

Akibat lain peningkatan aktivitas Matahari adalah terganggunya pusat pembangkit tenaga listrik. Pada 13 Maret 1989 dilaporkan jaringan listrik di Quebec, Kanada, tiba-tiba mati. Ini bersamaan dengan perubahan medan magnetik bumi yang tiba-tiba akibat adanya flare besar. Ternyata peralatan di PLTA Quebec terganggu akibat badai magnetik itu. Gangguan serupa juga terjadi di PLTN Zion, Michigan, Amerika Serikat pada 3 April 1994. Badai magnetik telah melumpuhkan dua buah transformator di PLTN tersebut.

Para penggemar burung merpati pun mengeluh ketika terjadi badai magnetik yang disebabkan peningkatan aktivitas Matahari. Hampir 90 persen merpati tidak bisa mencapai sasarannya pada lomba terbang 280 km. Rupanya merpati menggunakan medan magnet Bumi sebagai pemandu arahnya.

1996 Terdingin?

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa aktivitas Matahari minimum berpengaruh pada penurunan suhu di permukaan Bumi. Hasil analisis yang kami lakukan dengan menggunakan data suhu rata-rata Padang dan Jakarta 1974 – 1989 menunjukkan kecendrungan tersebut. Kecendrungan perubahan suhu pada dua sampel itu secara umum sama dengan perubahan suhu global yang dipantau satelit NOAA (Spencer, 1994).

Dengan memilah sampel bulan kering (Juli) dan bulan basah (November) ditunjukkan bahwa pada bulan-bulan kering suhu sangat dipengaruhi oleh aktivitas Matahari. Pada saat aktivitas Matahari minimum (1976 dan 1986) ternyata suhu pun cenderung menurun. Tetapi kecenderungan itu tidak terlalu tampak pada bulan-bulan basah. Saya menafsirkan, tidak tampaknya pengaruh aktivitas Matahari itu disebabkan faktor hujan lebih berpengaruh. Ini berbeda dengan musim kering yang sangat dipengaruhi oleh pancaran sinar Matahari.

Pada gambar ditunjukkan variasi suhu rata-rata atmosfer permukaan pada bulan Juli 1974 – 1989 di Jakarta dan Padang di bandingkan dengan siklus aktivitas Matahari yang ditunjukkan oleh variasi relatif bilangan sunspot (bintik matahari). Tampak bahwa pada 1975/1976 dan 1985/1986 suhu turun yang bersesuaian dengan aktivitas Matahari minimum. Dalam kurun waktu itu aktivitas Matahari minimum terjadi pada 1976 dan 1986, sedangkan aktivitas Matahari maksimum terjadi pada 1979 dan 1989.

Adanya El Nino (gejala atmosfer yang menyebabkan kekeringan di Indonesia dan cenderung meningkatkan suhu global) dan La Nina (gejala atmosfer yang menyebabkan banyaknya hujan di Indonesia dan cenderung menurunkan suhu global) turut mempengaruhi suhu di Indonesia. Pada saat Matahari minimum 1976 dan 1986 terjadi El Nino yang menyebabkan suhu agak menghangat sehingga tahun tersebut suhu tidak mencapai titik minimum. Peningkal tahun ini) di duga akan menjadi tahun yang paling sejuk selama dekade 1990-an. Berdasarkan itu pula dapat dipahami terjadinya musim dingin terburuk di Rusia 1995/1996 yang baru lalu. Bagi Indonesia itu berarti kemarau tahun ini mungkin menjadi kemarau paling sejuk selama dekade 1990-an.