Saat Asteroid Melintas Langit New York, 22 Maret 2013

Saat Asteroid Melintas Langit New York, 22 Maret 2013

Metropolitan New York baru saja menjalani jam-jam sibuknya pada Jumat 22 Maret 2013 seperti rutinitasnya pada hari-hari sebelumnya. Namun hari itu bukanlah hari biasa. Tepat pukul 20:00 setempat (atau Sabtu pagi 23 Maret 2013 pukul 07:00 WIB) sebuah kilatan cahaya terang laksana api menyala-nyala membelah langit melejit cepat dari arah barat laut menuju tenggara. Ribuan orang menjadi saksi mata penampakan kilatan cahaya ini, dengan laporan demi laporan membanjiri media sosial khususnya twitter. Sejumlah orang bahkan menyatakan kilatan cahaya tersebut lebih terang dari Bulan !

Gambar 1.
Rekaman foto peristiwa melintasnya miniasteroid di langit New York dan sekitarnya pada Jumat 22 Maret 2013 pukul 20:00 lalu. Rekaman diambil oleh biolog dan astronom amatir Carl Fuller lewat kamera pemantau yang dipasang di atap rumahnya sejak 9 bulan silam.
Sumber : Fuller, 2013.

American Meteor Society (AMS) mencatat sedikitnya 1.227 orang mengirimkan laporannya kesaksian mereka, angka yang memecahkan rekor jumlah laporan peristiwa langit semenjak berdirinya lembaga tersebut. AMS mencatat ruang cakupan para pelapor terbentang luas mulai dari Cleveland (negara bagian Ohio) di barat hingga Barnstable (negara bagian Connecticut) di timur dan dari Shrebroke (Canada) di utara hingga Raleigh (negara bagian Carolina Utara) di selatan. Sejumlah kamera keamanan berbasis CCTV pun merekam peristiwa ini, yang memungkinkan AMS dan lembaga-lembaga keantariksaan lainnya menelaah lebih lanjut identitas kilatan cahaya tersebut.

Asteroid

Apakah kilatan cahaya itu?

Analisis rekaman video oleh AMS dan ditunjang pula oleh NASA menyimpulkan kilatan cahaya tersebut adalah meteor-sangat terang atau boloid (bolide). Boloid tersebut semula merupakan meteoroid. Jika diasumsikan meteoroid ini bertipe kondritik dengan densitas 3,6 g/cc maka meteoroid tersebut berbentuk asteroid kecil (miniasteroid) dengan diameter sekitar 90 cm dan massanya sekitar 1.400 kg atau setara bobot sebuah mobil kecil.

Miniasteroid tersebut semula beredar mengelilingi Matahari namun orbitnya berpotongan dengan orbit Bumi pada dua tempat berbeda yang dinamakan titik nodal. Dan pada Jumat malam 22 Maret 2013 waktu New York, Bumi dan miniasteroid tersebut secara bersamaan sedang menempati salah satu titik nodal itu, yakni titik nodal menurun (descending node). Konsekuensinya miniasteroid pun jatuh Bumi dan menembus atmosfer dengan kecepatan relatif 72.000 km/jam terhadap Bumi, pada lintasan yang membentuk sudut 15 derajat terhadap permukaan Bumi. Pada kecepatan tersebut, miniasteroid ini mengandung energi kinetik 0,07 kiloton TNT atau setara dengan dayaledak yang terhimpun dalam 140 butir bom standar 500 kg yang biasa diangkut pesawat-pesawat pengebom.

Simulasi menunjukkan tatkala memasuki atmosfer Bumi, miniasteroid itu bertransformasi menjadi boloid akibat interaksinya dengan atmosfer Bumi. Pada puncaknya boloid ini memiliki tingkat terang hingga -7,7 atau 20 kali lebih terang dibanding Venus. Sebagai pembanding pada saat yang sama Bulan memiliki tingkat terang -11,3 atau 28 kali lipat lebih terang dibanding si boloid. Namun dengan Bulan nampak tetap di posisinya (yakni setinggi 60 derajat dari kaki langit tenggara-selatan) sementara boloid melintas cepat, maka kita mendapatkan sensasi seakan-akan boloid lebih terang dibanding Bulan.

Gambar 2.
Peta distribusi lokasi dan jumlah saksi mata melintasnya miniasteroid 22 Maret 2013 di pantai timur AS, warna hijau menunjukkan jumlah tersedikit sementara warna merah adalah yang terbanyak. Garis panah hitam merupakan proyeksi lintasan miniasteroid yang berkorelasi dengan jarak 326 km di permukaan Bumi.
Sumber: American Meteor Society, 2013 dengan sedikit modifikasi oleh Sudibyo, 2013.

Boloid mulai nampak berpijar terang saat berada di atas Mountain Top (negara bagian Pennsylvania). Dalam perjalanannya ke arah selatan-tenggara, boloid melintas di atas New Brunswick untuk kemudian memasuki ruang udara perairan Samudera Atlantik hingga berakhir pada sebuah titik sejarak 70 km di lepas pantai Island Beach. Secara keseluruhan boloid ini melintasi jarak sepanjang 340 km dalam waktu kurang dari 20 detik mulai dari ketinggian 120 km hingga 30 km dari permukaan laut. Pada ketinggian 51 km, boloid mulai menjalani reaksipemecah-belahan yang terus berlangsung hingga saat cahayanya menghilang di atas Samudera Atlantik. Hampir seluruh massa boloid terserak di atmosfer seiring pengikisan brutal yang mengiringi proses pemecahbelahan di sebagian besar lintasannya. Namun dimungkinkan adanya sebagian kecil massa boloid yang tersisa untuk kemudian jatuh di permukaan Bumi sebagai meteorit. Hanya saja dengan titik jatuh di lautan, mustahil untuk bisa menemukan meteorit tersebut.

Dengan energi yang kecil, hanya 0,07 kiloton TNT, maka peristiwa masuknya boloid ke atmosfer di atas New York dan sekitarnya ini tidak memberikan dampak fisis destruktif apapun bagi penduduk setempat. Sebab energinya terlalu kecil untuk bisa memproduksi gelombang kejut yang menjalar hingga menghempas ke permukaan Bumi sebagaimana yang terjadi dalam peristiwa Siberia di Chelyabinsk dan sekitarnya (Russia) pada Jumat 15 Februari 2013 silam.

Orbit

Sebelum jatuh ke Bumi, miniasteroid itu beredar mengelilingi Matahari dalam sebentuk orbit lonjong sebagaimana layaknya keluarga asteroid-dekat Bumi (Near Earth Asteroids/NEA) lainnya. Orbit miniasteroid tersebut memiliki perihelion (titik terdekat ke Matahari) sejarak 0,9 SA, aphelion (titik terjauh ke Matahari) sejarak 2,85 SA, jarak rata-rata 1,88 SA dan kemiringan bidang orbit terhadap ekliptika (inklinasi orbit) sebesar 41 derajat. Miniasteroid menjalani orbit ini dalam periode orbital 2,58 tahun sekali putaran. Sebagai pembanding orbit Bumi dan Mars masing-masing memiliki jarak rata-rata 1 SA dan 1,6 SA dari Matahari.

Sehingga miniasteroid ini beredar mulai dari kawasan di sekitar orbit Bumi hingga jauh melampaui orbit Mars dan telah memasuki kawasan Sabuk Asteroid Utama. Jika diklasifikasikan lebih lanjut, miniasteroid ini tergolong bagian dari kelas Apollo. Bagaimana miniasteroid bisa mendapatkan orbitnya demikian tak terlepas dari dinamika yang dihadapi seluruh asteroid dalam tata surya kita. Pada dasarnya hampir seluruh asteroid dalam tata surya kita semula berkumpul di kawasan Sabuk Asteroid Utama di antara orbit Mars dan Jupiter. Namun akibat beragam faktor, mulai pengaruh gravitasi Jupiter dan Saturnus, benturan dengan sesama asteroid hingga sifat fisis asteroid yang unik yang membuat orbitnya tergeser secara gradual oleh penyinaran Matahari membuat suatu asteroid dapat terlontar keluar dari kawasan Sabuk Asteroid Utama. Asteroid yang terlontar mendekat ke arah Matahari selanjutnya menjadi keluarga asteroid-dekat Bumi. Asteroid yang telah menjadi bagian dari keluarga ini hanya akan bertahan selama 10-100 juta tahun saja dalam orbitnya untuk kemudian menghilang, mayoritas akibat jatuh ke permukaan Bumi maupun planet tetangga seperti Venus dan Mars.

Terkait Peristiwa Siberia?

Gambar 3.
Perbandingan orbit miniasteroid yang melintas di atas New York pada 22 Maret 2013 terhadap orbit empat planet terdalam di tata surya kita. Nampak orbit miniasteroid jauh lebih lonjong dan membentang di antara orbit Bumi hingga kawasan Sabuk Asteroid Utama.
Sumber: Sudibyo, 2013 dengan basis Starry Night.

Dengan energi 0,07 kiloton TNT, maka miniasteroid yang melintas di atas New York dan sekitarnya 7.100 kali lebih lemah dibanding asteroid yang menggetarkan Rusia pada pertengahan Februari lalu. Namun sepercik tanda tanya pun muncul, apakah miniasteroid ini berkaitan dengan asteroid Siberia?

Jawabannya tidak. Dua buah asteroid, demikian juga dua buah komet, adalah sekerabat (memiliki satu induk yang sama) jika keduanya memiliki kemiripan profil orbit khususnya dalam hal perihelion (q), kelonjongan orbit/eksentrisitas (e), inklinasi (i), posisi titik nodal (node) dan posisi argumen perihelion (omega). Kemiripan tersebut bisa terjadi jika keduanya semula merupakan satu benda langit yang sama untuk kemudian terpecah. Masing-masing pecahan kemudian menjalani dinamikanya sendiri-sendiri sehingga mulai menjauh. Ada banyak cara untuk menentukan apakah dua asteroid/komet sekerabat, salah satunya dengan menggunakan kriteria Drummond seperti yang disarankan oleh John Drummond (1981).

Miniasteroid New York memiliki q = 0,91 SA; e = 0,51; i = 40,5 derajat; omega = 139,21 dan node = 2,15. Sementara asteroid Siberia memiliki q = 0,77 SA; e = 0,5; i = 3,6 derajat; omega = 112,02 dan node = 328,66. Agar miniasteroid New York dan asteroid Siberia bisa dikatakan sekerabat, mereka seharusnya memiliki nilai D Drummond kurang dari 0,105. Pada kenyataannya perhitungan menunjukkan nilai D keduanya adalah 0,298 atau jauh di atas ambang batas. Sehingga terdapat alasan kuat untuk mengatakan peristiwa melintasnya miniasteroid di atas New York tidak berhubungan dengan peristiwa Siberia.

Miniasteroid yang melintas di New York memiliki diameter 0,9 m. Berdasarkan hasil survei populasi asteroid-asteroid dekat Bumi, maka pada ukuran tersebut diperkirakan masih terdapat 17 milyar miniasteroid sejenis yang masih bergentayangan di luar sana. Secara rata-rata sebuah miniasteroid seukuran ini memasuki atmosfer Bumi tiap 23 hari sekali, namun tidak pada lokasi yang sama. Dan karena tiga perempat permukaan Bumi adalah lautan dan sebaliknya hanya sebagian kecil daratan yang dihuni manusia maka secara akumulatif frekuensi kejadian sejenis tergolong cukup jarang.

Apakah miniasteroid ini merupakan pembuka dari serombongana steroid yang sedang mengarah ke Bumi? Jawabannya juga tidak. Data berbicara. Berdasarkan data tahunan yang dihimpun American Meteor Society, peristiwa melintasnya miniasteroid dalam atmosfer sebagai boloid merupakan peristiwa besar yang bisa disaksikan oleh lebih dari 50 orang saksi mata yang terserak di tempat-tempat yang berbeda. Sepanjang tahun 2012 di Amerika Serikat terdapat 22 peristiwa sejenis sementara di tahun 2011 terdapat 16 peristiwa sejenis. Dan di tahun 2013 ini hingga bulan Februari telah tercatat 7 peristiwa serupa. Sehingga melintasnya miniasteroid di atas New York tidak mencerminkan satu hal yang khusus.