KLASIFIKASI DAN PERUBAHAN JUMLAH SUNSPOT DIAMATI DARI LABORATORIUM ASTRONOMI JURUSAN FISIKA FMIPA UM PADA BULAN AGUSTUS – OKTOBER 2012 Volvacea, Volvariella Universitas Negeri Malang Email:
[email protected] ABSTRAK: Bintik matahari adalah bagian dari permukaan matahari yang dipengaruhi aktivitas magnetis hebat yang mengakibatkan terhambatnya konveksi membentuk daerah yang bersuhu lebih dingin. Bintik Matahari (sunspot) merupakan fenomena yang paling mudah diamati dan telah lama mendapatkan perhatian dari para ahli astrofisika. Berdasarkan hasil pengamatan para ahli fisika Matahari disimpulkan bahwa sunspot dapat berubah-ubah dan dapat “tumbuh”, baik dalam jumlah, letak maupun besarnya. Selama perkembangannya dari bentuk tunggal menjadi grup, sunspot akan mengalami perubahan luas dan medan magnet dari polaritas sederhana menjadi kompleks. Inti yang medan magnetnya bertambah kuat akan berkembang menjadi grup bintik Matahari. Grup bintik Matahari menurut kondisi perkembangannya diklasifikasikan ke dalam 9 klasifikasi Zurich, yaitu kelas A, B, C, D, E, F, G, H dan J. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas Matahari dan pola evolusi sunspot pada bulan Agustus – Oktober 2012 serta membandingkan hasil penelitian dengan penelitian sebelumnya. Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskriptif, yaitu memaparkan data yang diperoleh dari hasil pengamatan. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Astronomi Fisika UM dengan menggunakan teleskop. Hasil penelitian tersebut kemudian dibandingkan dengan hasil pengamatan dari Kanzelhöhe Solar Observatory (KSO) untuk mengetahui nilai faktor koreksi (k). Nilai faktor koreksi di Laboratorium Astronomi Fisika FMIPA UM adalah sebesar 1,077. Faktor koreksi ini kemudian digunakan untuk menghitung aktivitas sunspot tiap harinya dengan menggunakan persamaan R=k(10g×f), dimana g adalah jumlah grup sunspot dan f adalah jumlah bintik. Hasilnya, aktivitas Matahari pada bulan Agustus – Oktober 2012 mengalami penurunan dibandingkan dengan hasil penelitian sunspot pada bulan Mei – Juli 2012. Kata Kunci: Sunspot, Klasifikasi Sunspot, Metode Zurich.
Matahari adalah bintang yang paling dekat dengan bumi. Bintang merupakan reaktor nuklir raksasa yang membangkitkan energi di dalam intinya (Wahyudin, 2006). Aktivitas Matahari yang dapat diamati dari Bumi adalah aktivitas yang terjadi pada lapisan fotosfer, kromosfer dan korona Matahari. Bintik Matahari (sunspot) merupakan fenomena yang paling mudah diamati dan telah lama mendapatkan perhatian dari para ahli astrofisika (Kaufmann, 1978:137 dalam Wahyu, 2012). Berdasarkan hasil pengamatan para ahli fisika Matahari disimpulkan bahwa sunspot dapat berubah-ubah dan dapat “tumbuh”, baik dalam jumlah, letak maupun besarnya (Susanto, 1979). Bintik matahari adalah bagian dari permukaan matahari yang dipengaruhi aktivitas magnetis hebat yang mengakibatkan terhambatnya konveksi membentuk daerah yang bersuhu lebih dingin. Bintik matahari tampak seperti lubang-lubang hitam pada piringan matahari. Noda-noda tersebut bersuhu 1000°C lebih rendah dari permukaan matahari lainnya dan muncul setiap sebelas tahun. Bintik matahari tersebut melepaskan energi listrik dan mengirimkan pancaran-pancaran 1
2 elektron bermuatan negatif yang dilontarkan ke ruang angkasa (Wahyudin, 2006). Meskipun bersuhu sekitar 4000-5000 K, perbedaan dengan materi sekelilingnya yang berkisar sekitar 5800 K mengakibatkan daerah ini tampak secara jelas sebagai noda-noda hitam karena intensitas sebuah yang dipanasi adalah sama dengan T (temperatur) berpangkat empat. Jika sebuah bintik Matahari diisolir dari fotosfer sekelilingnya ia akan tampak lebih cemerlang dari loncatan bunga api listrik. Selama perkembangannya dari bentuk tunggal menjadi grup, sunspot akan mengalami perubahan luas dan medan magnet dari polaritas sederhana menjadi kompleks. Inti yang medan magnetnya bertambah kuat akan berkembang menjadi grup bintik Matahari. Grup bintik Matahari menurut kondisi perkembangannya diklasifikasikan ke dalam 9 klasifikasi Zurich, yaitu kelas A, B, C, D, E, F, G, H dan J (Jasman dan Suratno, 2000:31-32 dalam Wahyu, 2012). Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskriptif. Penelitian deskriptif yaitu suatu penelitian yang bertujuan memberikan gambaran tentang realitas pada obyek yang diteliti secara obyektif. Adapun data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data sunspot harian yang diperoleh dari hasil pengamatan yang dilakukan di Laboratorium Astronomi Fisika UM selama bulan Agustus – Oktober 2012. Berdasarkan data harian yang nantinya telah diperoleh, peneliti dapat mengklasifikasikan sunspot menggunakan metode Zurich. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Astronomi Fisika UM pada bulan Agustus – Oktober 2012 dengan letak geografis 070 57’39” LS dan 1120 37’ 9,2” BT, dengan ketinggian 465 meter, lokal plus minus: 12 meter, dengan pengamatan langit sebelah selatan. Hasil Penelitian 1. Menentukan Nilai Faktor Koreksi Faktor koreksi Laboratorium Astronomi Fisika UM ditentukan dengan membandingkan hasil observasi sunspot di Laboratorium Astronomi Fisika UM dengan Kanzelhöhe Solar Observatory (KSO) yang berada di Universitas Karl Franzen, Graz, Austria. Dari 52 data hasil penelitian yang didapatkan, diambil 49 data dengan tanggal yang sama dengan KSO.
3
Faktor Koreksi Laboratorium Fisika UM dengan KSO y = 1.077x R² = 0.928
KSO
200 150 100 50 0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Laboratorium Fisika UM Gambar 1. Perbandingan Nilai (10g + f ) di Laboratorium Astronomi Fisika UM dengan Kanzelhöhe Solar Observatory (KSO)
Perbandingkan nilai 10g+f di Laboratorium Astronomi Fisika UM dengan Kanzelhöhe Solar Observatory (KSO) digunakan sebagai nilai k (faktor koreksi) dan didapatkan nilainya sebesar 1,077. 2.
Aktivitas Sunspot Bulan Agustus – Oktober 2012 di Laboratorium Astronomi Fisika UM Data sunspot yang telah diperoleh kemudian dikelompokkan lagi untuk mengetahui perkembangan dari sunspot tersebut. Setiap kelompok dipisahkan berdasarkan letak lintang utara dan lintang selatan, kemudian dihitung berapa jumlah bintik Mataharinya. Aktivitas sunspot dapat diketahui dari persamaan R = k(10g+f), di mana k adalah faktor koreksi yang didapat dari gradien kemiringan grafik 4.1, g adalah banyaknya grup dalam suatu pengamatan sunspot, dan f adalah banyaknya bintik Matahari yang terdapat dalam suatu pengamatan.
Perubahan Jumlah Sunspot per Hari pada Bulan Agustus - Oktober 2012 Jumlah Sunspot
80 60 40
54 45
20 0 00/01/00
66 69 57 605953
59 51
52 41 31
41
27263128 24 27 19 1920 89 10/01/00
23252121 23 15 14 14 9 12
20/01/00
30/01/00
353736 26 1719 14 13 111214 7 3233
09/02/00
19/02/00
29/02/00
Tanggal Pengamatan Gambar 2. Perubahan Jumlah Sunspot per Hari pada Bulan Agustus – Oktober 2012
4 Dari tabel pengamatan tersebut, maka dapat diamati bahwa aktivitas Matahari terbesar terjadi pada minggu ke-I bulan Agustus 2012, yang menunjukkan bilangan aktivitas Matahari sebesar 159. Sedangkan aktivitas Matahari terendah terjadi pada minggu ke-III bulan Agustus 2012, yang menunjukkan bilangan aktivitas Matahari sebesar 45. Data tersebut dapat digrafikkan seperti gambar berikut.
Nilai Akitivitas Sunspot
Aktivitas Matahari per Minggu pada bulan Agustus - Oktober 2012 150 100 50 0 0
2
4
6
8
10
12
14
Data Pengamatan Sunspot per Minggu Gambar 3. Aktivitas Matahari per Minggu pada Bulan Agustus – Oktober 2012
3.
Klasifikasi Sunspot Bulan Agustus – Oktober 2012 di Laboratorium Astronomi Fisika UM Data yang telah dikelompokkan kemudian dianalisis dengan menggunakan metode Zurich. Yang diamati berdasarkan metode Zurich adalah tipe magnetik sunspot, bipolar atau unipolar. Selanjutnya sunspot tersebut berpenumbra atau tidak, Jika sunspot tersebut berpenumbra, letak penumbra di precedding, following atau di precedding dan following. Di antara precedding dan following terdapat spot – spot atau tidak. Terakhir diukur derajat panjang grup menggunakan stoney hurst. Pengelompokkan data dilakukan untuk mengetahui proses evolusi dari sunspot tersebut. Berikut adalah data hasil pengelompokkan kelas sunspot pada bulan Agustus – Oktober 2012 berdasarkan metode Zurich. Tabel 1. Intensitas kemunculan kelas sunspot pada bulan Agustus – Oktober 2012
No
Kelas sunspot
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
A B C D E F G H J
Intensitas kemunculan 47 kali 22 kali 74 kali 56 kali 20 kali 5 kali 18 kali 70 kali
Jumlah Sunspot 57 spot 87 spot 428 spot 401 spot 347 spot 24 spot 26 spot 90 spot
5 Pembahasan Gambar 1 menyatakan hubungan nilai 10g+f di Laboratorium Astronomi Fisika UM dengan KSO. Kemiringan dari grafik sebesar 1,077 menyatakan faktor koreksi (k) Laboratorium Astronomi Fisika UM terhadap KSO. Tampak bahwa faktor koreksi tersebut mendekati 1, yang berarti jumlah sunspot dan grup sunspot yang diperoleh di UM hampir sama dengan jumlah sunspot yang diperoleh di KSO. Perbedaan jumlah sunspot dan grup sunspot tersebut dikarenakan faktor pengamat dan instrumen teleskop yang digunakan. Selain itu, mungkin karena letak geografis antara Laboratorium Astronomi Fisika UM dengan KSO yang berbeda dan waktu (jam) pengamatannya yang tidak sama, sehingga pada saat pengamatan sunspot di Laboratorium Astronomi Fisika UM ada yang sudah kelihatan sedangkan di KSO belum kelihatan begitu juga sebaliknya. Nilai faktor koreksi tersebut kemudian digunakan untuk menentukan bilangan sunspot di Laboratorium Fisika UM. Bilangan sunspot didapatkan untuk mengetahui besarnya aktivitas matahari. Dapat disimpulkan bahwa aktivitas matahari berubah-ubah ketika peneliti melakukan pengamatan pada bulan Agustus – Oktober 2012. Aktivitas Matahari tertinggi pada minggu ke-I bulan Agustus 2012. Sedangkan aktivitas Matahari terendah terjadi pada minggu ke-III bulan Agustus 2012. Nilai aktivitas Matahari rata-rata per bulan yang tertinggi terjadi pada bulan Agustus 2012. Sedangkan aktivitas Matahari terendah terjadi pada bulan Oktober 2012. Kesimpulan 1. Aktivitas sunspot yang terjadi pada bulan Agustus 2012 sebesar 105,165. Sedangkan aktivitas sunspot pada bulan September 2012 sebesar 103,814, dan aktivitas sunspot pada bulan Oktober 2012 sebesar 84,216. Aktivitas matahari yang diamati pada bulan Agustus – Oktober 2012 mengalami penurunan tiap bulannya. 2. Pola klasifikasi sunspot di permukaan Matahari berdasarkan klasifikasi Zurich yang diperoleh di Laboratorium Astronomi Fisika UM pada bulan Agustus – Oktober 2012 adalah berkembang dari kelas A-B-C-D-E-G-H-J. Saran Dalam penyusunan skripsi ini masih terdapat kekurangan, oleh karena itu peneliti menyarankan agar penelitian terhadap jumlah dan klasifikasi sunspot tiap bulannya harus terus dilakukan, mengingat perubahan yang terus meningkat pada tahun 2012 dan diprediksi puncak aktivitas Matahari berada pada tahun 2013. Daftar Rujukan Fanani, Khoiron. 2011. Pengamatan Pola Perubahan Jumlah dan Klasifikasi Sunspot yang Terjadi pada Bulan April-Juni 2011 di Spm Lapan Watukosek, Pasuruan, Jawa Timur, Indonesia.. Skripsi Tidak di terbitkan: Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Negeri Malang. Hosenainy, Desy. 2012. Pola Perubahan Jumlah dan Klasifikasi Sunspot Diamati dari Laboratorium Astronomi Fisika UM Malang pada BulanFebruari -
6 April 2012. Skripsi Tidak diterbitkan: Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Negeri Malang. Kerrod, Robbin.1999. Get a Grip on Astronomy. England: The Ivy Press Limited. Meilisa, Dewi. 2012. Analisis Data Observasi dan Pengklasifikasian Bintik Matahari (Sunspot) dengan Menggunakan Klasifikasi Zurich dan McIntosh pada Bulan Februari-April 2011. Skripsi tidak diterbitkan: Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Negeri Malang. Patrick S. McIntosh. 1990. The Classification of Sunspot Groups. NASA Astrophysics Data System, 125: 251-267 Wahyu, Linna Listia Dwi. 2012. Perubahan Jumlah dan Klasifikasi Sunspot Metode Zurich Diamati dari Laboratorium Astronomi Jurusan Fisika FMIPA UM pada Bulan Mei – Juli 2012. Skripsi tidak diterbitkan: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Malang. Wahyudin. 2006. Science, Environment, Technology & Society: Bumi dan Ruang Antariksa. Jakarta: Armandelta.
