The Northern Lights dancing across the skies

Biasanya, Cahaya Utara muncul dalam sabuk dengan radius 2.500 kilometer yang berpusat di Kutub Utara magnetik. Zona aurora ini meliputi Skandinavia utara, Islandia, ujung selatan Greenland, dan berlanjut ke Kanada utara, Alaska, dan sepanjang pantai utara Siberia.

Partikel bertabrakan di langit

Cahaya Utara disebabkan oleh tabrakan antara partikel gas di atmosfer Bumi dan partikel bermuatan yang dilepaskan dari atmosfer matahari.

Suhu di atas permukaan matahari mencapai jutaan derajat Celsius, menyebabkan tabrakan yang sering dan eksplosif antara molekul gas. Elektron bebas dan proton dikeluarkan dari atmosfer matahari oleh rotasinya dan melarikan diri melalui celah di medan magnet matahari. Partikel bermuatan ini kemudian didorong menuju Bumi oleh angin matahari, memakan waktu sekitar 40 jam untuk mencapai planet kita. Ketika mereka tiba, sebagian besar dibelokkan oleh medan magnet Bumi, tetapi beberapa masuk ke atmosfer di kutub di mana medan magnet paling lemah, bertabrakan dengan partikel gas. Tabrakan ini memancarkan cahaya yang tampak menari di langit, membentang dari 80 kilometer hingga setinggi 640 kilometer di atas permukaan Bumi.

Bintik matahari lebih besar dari Bumi

Intensitas Cahaya Utara tergantung pada ukuran suar matahari, yang merupakan ledakan besar di permukaan matahari yang disebabkan oleh pelepasan energi magnetik secara tiba-tiba. Suar ini terjadi di dekat bintik matahari, yang merupakan area yang lebih dingin dan lebih gelap di permukaan matahari. Beberapa bintik matahari bisa sangat besar, dengan satu diukur sekitar 62.000 kilometer, sekitar lima kali lebar Bumi. Aktivitas matahari bervariasi dengan jumlah fluks magnetik yang naik ke permukaan matahari, dengan siklus rata-rata sekitar 11 tahun. Selama periode aktivitas matahari yang tinggi, bisa ada hingga 100 atau lebih bintik matahari di permukaan matahari, melepaskan suar matahari dan partikel ke luar angkasa.

Suar matahari menembakkan gas bermagnet

Ketika suar matahari meledak, mereka melepaskan energi setara dengan 1 miliar bom hidrogen. Suar ini sering disertai dengan ejeksi massa koronal, gelembung besar gas bermagnet yang ditiup keluar dari matahari. Gelembung ini bergerak melalui ruang angkasa dengan kecepatan sekitar satu juta mil per jam, memakan waktu 17 jam hingga 3 hari untuk mencapai orbit Bumi. Jika ledakan semacam itu mengenai Bumi, itu bisa mengganggu medan magnet planet, menyebabkan badai geomagnetik yang dapat merusak sistem listrik, menyebabkan pemadaman listrik, mengganggu komunikasi radio, dan mempengaruhi satelit yang mengorbit Bumi.

Cahaya menari di langit

Warna yang terlihat dalam Cahaya Utara disebabkan oleh jenis partikel gas yang bertabrakan. Warna yang paling umum, kuning kehijauan pucat, dihasilkan oleh molekul oksigen sekitar 60 mil di atas Bumi. Langit yang seluruhnya merah dihasilkan oleh oksigen di ketinggian sekitar 200 mil, sementara warna biru dan merah keunguan dihasilkan oleh nitrogen. Warna juga bervariasi dengan ketinggian: cahaya hijau muncul hingga 150 mil, merah di atas 150 mil, biru hingga 60 mil, dan ungu serta violet di atas 60 mil. Ada perdebatan tentang apakah orang bisa mendengar Cahaya Utara, dengan beberapa melaporkan suara 'desis' saat cahaya bergerak dan berkedip, dan yang lain mengklaim mendengar suara listrik yang berderak.

Mitologi Cahaya Utara

Selama ribuan tahun, Cahaya Utara telah menginspirasi spekulasi, takhayul, dan kekaguman. Lukisan gua di Prancis yang berusia 30.000 tahun menggambarkan fenomena ini. Di masa takhayul, cahaya ini dianggap sebagai pertanda konflik atau bencana. Baru pada tahun 1616 astronom Galileo Galilei menamai cahaya ini aurora borealis, terinspirasi oleh dewi fajar Romawi, Aurora, dan nama Yunani untuk angin utara, Boreas.

Melihat Cahaya Utara

Cahaya Utara dapat diamati di seluruh Alaska, Kanada utara, Norwegia, Svalbard, Greenland, Islandia, Swedia, dan Finlandia. Selama periode suar matahari yang aktif, cahaya ini dapat terlihat hingga ke selatan Skotlandia dan Inggris utara. Pada saat aktivitas matahari yang tinggi, beberapa suar matahari dapat memperkuat Cahaya Utara, membuatnya terlihat di Amerika Serikat bagian utara. Dalam kasus yang jarang terjadi, cahaya ini telah terlihat bahkan lebih jauh ke selatan, seperti oleh pemukim Eropa di New England pada tahun 1791.

Waktu terbaik untuk melihat Cahaya Utara

Di beberapa bagian Norwegia dan Finlandia, Cahaya Utara dapat terlihat setiap malam yang cerah. Bertentangan dengan kepercayaan populer, cahaya ini ada sepanjang tahun tetapi hanya terlihat ketika malam cukup gelap. Ini berarti Cahaya Utara dapat diamati dari awal September hingga pertengahan April.

Cahaya Utara sering disebut 'aurora malam' karena terjadi di sisi malam Bumi dan sering muncul di awal malam, berlanjut hingga malam. Di beberapa tempat yang mengalami kegelapan total selama tengah hari, Cahaya Utara dapat terlihat. Langit yang cerah sangat penting untuk melihat aurora, karena awan dapat menghalangi pandangan. Oleh karena itu, daerah pedalaman lebih cocok untuk pengamatan aurora daripada daerah pesisir.

Bulan purnama tidak ideal untuk melihat cahaya ini, karena sinar bulan yang terang dapat membuat langit terlalu terang. Lampu kota juga menjadi tantangan, jadi sebaiknya berada jauh dari pusat kota untuk melihat warna-warna cerah yang menari.

Menciptakan kembali Cahaya Utara

Untuk lebih memahami Cahaya Utara, para ilmuwan telah menciptakan kembali fenomena ini di NASA’s Langley Research Center di Virginia. Simulasi ini dimungkinkan oleh perangkat yang disebut Planterella, yang menggabungkan medan magnet, partikel bermuatan, dan bola untuk menampilkan rekreasi berwarna dari Cahaya Utara Bumi.

Simulator ini dapat menciptakan kembali atmosfer Bumi pada ketinggian 80 kilometer, di mana aurora terjadi. Mesin lab ini adalah versi modern dari eksperimen abad ke-19 yang pertama kali menunjukkan hasil bercahaya dari partikel bermuatan listrik yang berinteraksi dengan medan magnet. Ilmuwan NASA telah memperbarui eksperimen ini untuk abad ke-21 dengan menambahkan beberapa bola, memungkinkan mereka untuk menciptakan kembali oval aurora yang terjadi di Bumi dan planet lain.

Tips ahli untuk memotret aurora borealis

Tidak ada foto yang bisa menggantikan melihat Cahaya Utara secara langsung, jadi disarankan untuk menurunkan kamera dan menikmati pemandangan secara langsung. Namun, wajar jika ingin mengabadikan momen tersebut dalam gambar. Untuk memaksimalkan fotografi Anda, lihat video di bawah ini di mana pemimpin ekspedisi kami dan fotografer alam profesional Sara Jenner memberikan saran ahli tentang memotret Cahaya Utara yang ajaib.