Terjemahkan
materi 17.2 dari buku Chemistry Raymond Chang
17.2
Fenomena di Lapisan Luar pada Atmosfer
Pada bagian ini, kita akan membahas
dua fenomena menyilaukan yang terjadi di daerah luar atmosfer. Salah satunya
adalah peristiwa alam. Yang lain adalah penasaran dengan produk perjalanan
ruang angkasa manusia.
Aurora
Borealis dan Aurora Australis
letusan hebat pada permukaan
matahari, yang disebut fl ares surya, mengakibatkan pengusiran segudang
elektron dan proton ke ruang angkasa, di mana mereka mengganggu transmisi radio
dan memberikan kami spektakuler menunjukkan cahaya langit yang dikenal sebagai
aurora (Gambar 17.4 ). Elektron dan proton bertabrakan dengan molekul dan atom
di bagian atas atmosfer bumi, menyebabkan mereka menjadi terionisasi dan elektronik
bersemangat. Akhirnya, molekul bersemangat dan ion kembali ke keadaan dasar
dengan emisi cahaya. Sebagai contoh, sebuah atom oksigen bersemangat
memancarkan foton pada panjang gelombang 558 nm (hijau) dan antara 630 nm dan
636 nm (merah):
di mana tanda bintang menunjukkan
spesies elektronik bersemangat dan hv foton yang dipancarkan (lihat Bagian
7.2). Demikian pula, biru dan ungu warna sering diamati di aurora hasil dari
transisi dalam molekul nitrogen terionisasi:
Panjang gelombang untuk transisi ini
jatuh antara 391 dan 470 nm.
Aliran masuk proton surya dan
elektron berorientasi oleh bumi magnet lapangan sehingga sebagian menampilkan
aurora terjadi di zona berbentuk donat 2000 km dengan diameter berpusat pada
Kutub Utara dan Selatan sekitar. Aurora borealis adalah nama yang diberikan
untuk fenomena ini di belahan bumi utara. Di belahan bumi selatan, hal itu
disebut aurora australis. Kadang-kadang, jumlah partikel matahari begitu besar
bahwa aurora juga terlihat dari lokasi lain di Bumi.
CONTOH
17.1 Entalpi ikatan O2 adalah 498,7
kJ / mol. Hitung panjang gelombang maksimum (nm) dari foton yang dapat
menyebabkan disosiasi molekul O2.
Strategi Kami ingin menghitung panjang
gelombang dari foton yang akan memecah ikatan OPO. Oleh karena itu, kita
membutuhkan jumlah energi dalam satu ikatan. Entalpi ikatan O2 diberikan dalam
satuan kJ / mol. Yang dibutuhkan untuk energi satu ikatan unit J / molekul.
Setelah kita tahu energi dalam satu ikatan, kita dapat menghitung frekuensi
minimum dan panjang gelombang maksimum yang diperlukan untuk memisahkan satu
molekul O2. Langkah-langkah konversi
Komentar Pada prinsipnya, setiap
foton dengan panjang gelombang 240 nm atau lebih pendek dapat memisahkan suatu
O2 molekul.
Praktek Latihan Hitung panjang
gelombang (dalam nm) dari foton yang diperlukan untuk memisahkan molekul O3:
Misteri Cahaya dari pesawat
ulang-alik
Buatan manusia pertunjukan cahaya
yang baffl ilmuwan ed selama beberapa tahun diproduksi oleh pesawat ulang-alik
yang mengorbit Bumi. Pada tahun 1983, astronot pertama-tama melihat cahaya
jingga menakutkan pada permukaan luar pesawat ruang angkasa mereka pada
ketinggian sekitar 300 km di atas Bumi (Gambar 17.5). Cahaya, yang biasanya
memanjang sekitar 10 cm dari ubin silika pelindung panas dan bahan permukaan
lainnya, yang paling menonjol pada bagian-bagian dari pesawat ulang-alik
menghadapi arahnya perjalanan. Fakta ini menyebabkan para ilmuwan untuk
mendalilkan bahwa tabrakan antara atom oksigen di atmosfer dan antar-jemput
bergerak cepat entah bagaimana menghasilkan cahaya oranye. Pengukuran
spektroskopi dari cahaya itu, serta tes laboratorium, sangat menyarankan bahwa
nitrat oksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) juga memainkan bagian. Hal ini
diyakini bahwa atom oksigen berinteraksi dengan oksida nitrat diserap pada
(yang, terikat) permukaan antar-jemput untuk membentuk nitrogen dioksida
elektronik bersemangat:
Sebagai NO2 * meninggalkan shell
dari pesawat ruang angkasa, memancarkan foton pada panjang gelombang 680 nm
(oranye).
Dukungan untuk penjelasan ini datang
secara tidak sengaja pada tahun 1991, ketika kapal astronot Penemuan dirilis
berbagai gas, termasuk karbon dioksida, neon, xenon, dan oksida nitrat, dari
teluk kargo dalam perjalanan percobaan yang tidak terkait. Diusir satu per
satu, gas-gas ini tersebar ke permukaan ekor pesawat itu. Oksida nitrat
menyebabkan cahaya shuttle yang normal untuk mengintensifkan nyata, tetapi gas
lainnya tidak berpengaruh pada itu. Apa sumber nitrat oksida di luar pesawat
ruang angkasa? Para ilmuwan percaya bahwa beberapa mungkin berasal dari gas
buang yang dipancarkan oleh roket pesawat itu dan bahwa beberapa itu hadir di
atmosfer sekitarnya. Cahaya shuttle tidak membahayakan kendaraan, tapi itu
tidak mengganggu pengukuran spektroskopi pada obyek yang jauh terbuat dari
pesawat ruang angkasa.
Penjelasan Lengkap Aurora dan 5
Tempat untuk Menikmatinya
Aurora merupakan gejala alam dimana
terlihat cahaya yang menari-nari indah dilangit dengan berbagai warna. Aurora
adalah gejala alam yang biasanya terjadi di daerah kutub, baik kutub selatan
maupun utara. Walaupun begitu, aurora sendiri seringkali terlihat didaerah atas
pegunungan tropis, namun aurora jenis ini sangat jarang terjadi.
Baru-baru ini ditemukan bahwa
ternyata aurora tidak hanya terdapat dibumi, namun di planet lain juga terdeksi
memiliki fenomena alam ini. Bahkan hal ini sangat wajar terjadi diplanet-planet
yang berada di galaksi Bima Sakti. Salah satunya yaitu aurora yang terdeteksi
di Planet Jupiter. Bahkan aurora diplanet ini 100 kali lebih terang daripada
yang ada dibumi. Selain itu, bahkan di planet asing lain diperkirakan ada yang
mencapai 100 ribu kali lebih terang dari pada aurora yang berada dibumi. Namun
hal tesebut sangat sulit dideteksi karena sangat banyak planet-planet di
Galaksi serta sangat jauhnya jarak planet-planet tersebut.
Proses Terjadinya Aurora
Aurora adalah efek cahaya yang
seolah-olah menari diatas langit dengan berbagai warna. Aurora sendiri terjadi
di lapisan ionosfer. Dimana cahaya yang ditimbulkan merupakan akibat adanya
interaksi antara medan magnetik sebuah planet dengan partikel bermuatan yang
dipancarkan oleh matahari (angin surya).
Aurora tercipta karena adanya
miliaran partikel energi yang terdiri dari proton dan elektron dilontarkan
matahari dengan kecepatan tinggi hingga 500 mil per detik dalam sebuah pancaran
cahaya matahari. Pancaran ini biasa disebut dengan angin matahari atau solar
wind yang terbentuk karena adanya ledakan besar dipermukaan matahari (Coronal
Mass Ejection ).
Setelah melalui perjalanan ke bumi
yang bisa bertahan hingga dua sampai tiga hari, partikel matahari dan medan
magnet bumi yang saling bertumbukan menyebabkan pelepasan partikel yang sudah
terjebak didekat bumi. kemudian, partikel yang terjebak tersebut memicu reaksi
dibagian atas atmosfer (ionosfer) dimana molekul oksigen dan nitrogen beraksi
dan melepaskan foton cahaya. Foton cahaya inilah yang kita lihat sebagai cahaya
terang yang menari-nari diatas langit yang disebut aurora.
NASA sendiri sebagai organisasi
terdepan yang melakukan penelitian tentang luar angkasa dan bumi masih
melakukan berbagai penelitian tentang aurora ini. Diantaranya ialah melalui
peluncuran rocket yang merupakan bagian dari misi Ground-to-Rocket
Electrodynamics–Electron Correlative Experiment (GREECE) pada Maret tahun ini.
Misi tersebut bertujuan untuk lebih memahami bagaimana aurora terbentuk.
Macam-Macam Aurora
Aurora sendiri hanya terdiri dari
dua macam, yaitu aurora yang terjadi dikutub utara dan aurora yang terjadi di
kutub selatan :
- Aurora
Borealis
Aurora Borealis adalah aurora yang
terjadi di kutub utara. Borealis sendiri merupakan bahasa yunani dari angin
utara. Aurora berealis dapat dilihat didaerah arktik dimana meliputi negara
Utara Kanada, Alaska, Rusia, dan Skandinavia.
- Aurora
Australis
Seperti namanya, aurora ini sering
terjadi di belahan bumi selatan. Maka tak heran namanya seperti negara didekat
kutub selatan yaitu Australia. Selain itu, aurora jenis ini juga pernah terjadi
digunung tertinggi di Indonesia.Padaaurora Australis mendapatkan namanya
yang disesuaikan dengan dewa fajar Romawi, Aurora, yang juga merupakan kata
Latin untuk fajar. Kemudian Australis berasal dari bahasa Latin yang berarti
Selatan, sedangkan Aurora Australis secara harfiah berarti fajar, atau cahaya
selatan.
Tempat-Tempat Indah untuk Menikmati
Aurora di Sepanjang Tahun
Berikut ini adalah tempat-tempat
yang dapat dikunjungi untuk melihat aurora. Namun uniknya, ditempat ini kita
bisa melihat aurora sepanjang tahun, bukan dibulan-bulan tertentu seperti
tempat lainnya. Jadi, bagi anda yang ingin malihat indahnya aurora, silahkan
pergi ketempat ini.
5 Tempat untuk melihat aurora
dikutip dari okezone.com :
1. Tromso, Norwegia
Anda bisa ikut tur yang memang
mengejar sinar aurora. Lembaga turisme Norwegia, Mona Ravndal merekomendasikan
perjalanan ke Hurtigruten, daerah Norwegian Coastal Steamer untuk meilhat
aurora.
Sebuah pelayaran bernama “Northern
Lights Cruise” biasanya hanya dilakukan pada bulan Desember, namun tur
perjalanan selama 7 hari ke kota Tromso dan North Cape, daerah yang konon
paling terang untuk melihat aurora, tersedia sepanjang tahun.
Pilihan lainnya adalah mengikut
layanan travel dengan bus di dalam kota dan Ersfjorden yang berangkat menjelang
tengah malam.
2. Yellowknife, Kanada
Jika Anda lebih tertarik untuk
melihat aurora sambil menginap di kemah ala orang Indian, kunjungi taman Aurora
Village di Yellowknife, Kanada.
Hanya 25 menit perjalanan dari pusat
kota, tempat kemping ini menyediakan kemah teepee, lengkap dengan penghangat
dan tempat duduk untuk Anda menikmati pemandangan fenomena sinar dengan latar
belakang langit hitam.
3. Fairbanks, Alaska, Amerika
Serikat
Pengalaman berbeda ditawarkan di
sini. Salah satu cara paling menyenangkan untuk menikmati Aurora di Amerika
Serikat adalah dengan sambil berendam di kolam air panas.
Fairbanks juga merupakan lokasi
Geophysical Institute di University of Alaska, Fairbanks. Mereka
merekomendasikan resor bernama Chena dan Manley Spring.
Chena memberi kemudahan perlengkapan
dan konektivitas dengan bandara Fairbanks dengan shuttle bus. Hotel-hotel di
daerah ini juga menyediakan layanan alarm untuk membangunkan para tamu di malam
hari yang berniat melihat aurora.
4. Kangerlussuaq, Greenland
Wilayah dengan iklim cukup stabil
dan langit cerah sepanjang tahun ini memberikan kesempatan untuk banyak orang
menikmati indahnya cahaya aurora.
World of Greenland — Arctic Circle
(Wogac) menawarkan tur melihat cahaya utara ini mulai dari bulan Oktober hingga
April. Di bulan Februari – April, mereka juga menawarkan ekspedisi dengan
tarikan anjing ke daerah barat kota Sisimiut.
Menginap di Hotel Kangerlussuaq di
bandara cukup nyaman, namun cenderung mahal. Hotel ini juga menawarkan tur ke
arah puncak es. Jangan tutup tirai kamar Anda, karena kadang cahaya aurora bisa
terlihat dengan jelas.
5. Wilayah selatan
Meski menjadi lokasi terbaik untuk
melihat Aurora Australis, Antartika adalah yang paling sulit untuk didatangi,
kecuali orang-orang tertentu yang memang datang untuk membantu penelitian dan
peneliti itu sendiri. Perusahaan-perusahaan ekspedisi baru akan memulai tur
setelah bulan Februari.
Selain itu, Anda juga bisa melihat
sedikit cahaya aurora di Stewart Island, atau dikenal dengan pulau Rakiura oleh
suku Maori. Dengan penghuni kurang lebih 400 orang, wilayah ini menawarkan
pemandangan alam memukau.
Sumber : https://sekilasatmosfer.wordpress.com/aurora/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar