Oleh Radin Hakim
Siapa saja tidak terpegun dengan keindahan dan kecantikan warna langit Aurora Borealis. Pelbagai warna dimainkan dan menari-nari di langit kutub utara dan kutub selatan. Adakah Malaysia mampu mempunyai Aurora Borealis? Apakah yang menyebabkan terhasilkan warna-warni di kaki langit ini?
Medan Magnet Bumi
Setiap hari dan waktu, aktiviti Matahari melepaskan berbillion partikel bercas (atau lebih dikenali sebagai ion) dari permukaan Matahari. Partikel ion ini akan terlepas dari permukaan Matahari dan bergerak laju ke semua arah. Jikalau partikel ion ini melanggar barangan elektronik, ia akan menyebabkan barangan elektronik itu terus gagal berfungsi. Tapi, Bumi melindungi partikel ion ini dari memasuki atmosfera Bumi.
Bumi dilindungi oleh satu lapisan medan Magnet yang dikenali sebagai Magnetosfera. Lapisan medan magnet ini terhasil dari putaran besi cair di dalam pusat Bumi. Seperti kita jelas, kejadian siang dan malam berlaku kerana putaran Bumi. Putaran ini juga menyebabkan berlakunya putaran di dalam pusat Bumi itu sendiri, dan menghasilkan medan magnet di sekeliling Bumi.
Medan magnet ini dapat menjelaskan mengapa kompas sentiasa menunjukkan ke arah utara. Ini kerana jarum pada kompas telah selari dengan medan Magnet yang dihasilkan oleh putaran Bumi ini.
Bumi Dilindungi oleh Medan Magnet
Tanpa medan Magnet Bumi, partikel-partikel ion yang terlepas dari Matahari akan memasuki atmosfera Bumi dan merosakkan semua peralatan elektronik di Bumi. Dengan kata lain, elektronik itu sendiri tidak mampu tercipta sekiranya Bumi tidak dilindungi dari partikel-partikel ion ini.
Bagaimana medan Magnet melindungi Bumi? Medan magnet Bumi menghasilkan dua kutub yang berlainan, magnet berkutub utara dan magnet berkutub selatan. Mengikut hukum Faraday, mana-mana partikel yang mempunyai cas (positif atau negatif), mereka akan berinteraksi dengan medan magnet.
Pergerakan partikel ion ini dari Matahari adalah dalam keadaan terus atau linear. Tetapi, apabila partikel bercas memasuki medan magnet bumi ini, pergerakan mereka telah bertukar kepada pergerakan berpusing, ini kerana pergerakan mereka telah dipaksa untuk menyerong oleh daya magnet ke atas partikel bercas tersebut.
Partikel-partikel yang bercas dari Matahari itu tadi, apabila mereka memasuki ruang medan magnet Bumi, mereka telah dipaksa untuk bergerak secara berpusing ke arah kutub utara atau kutub selatan Bumi (bergantung kepada cas yang dibawa oleh partikel ion).
Penghasilan Cahaya Berwarna di Kaki Langit
Partikel-partikel dari Matahari ini, selain membawa cas (negatif atau positif), mereka juga membawa sejumlah tenaga. Secara umum, tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahkan, tetapi ia boleh dipindahkan atau ditukar bentuk. Apabila partikel ion ini dibawa ke kutub utara atau kutub selatan Bumi, partikel ion ini telah berlanggar dengan gas-gas di dalam atmosfera kutub.
Partikel-partikel ion dari Matahari akan melanggar partikel gas yang berada dalam atmosfera Bumi seperti molekul gas oksigen atau molekul gas nitrogen. Tenaga yang dibawa oleh partikel ion ini akan dipindahkan ke molekul gas semasa proses pelanggaran berlaku. Kesan pelanggaran ini menyebabkan molekul gas terangsang dan menghasilkan warna bergantung pada jumlah tenaga dan kedudukan perlanggaran itu berlaku.
Perlanggaran dengan molekul oksigen menyebabkan terhasilnya warna merah atau warna hijau. Manakala perlanggaran dengan molekul nitrogen menyebabkan terhasilnya warna biru atau warna merah jambu.
Mengapa Malaysia Tidak Dapat Melihat Aurora Borealis
Masyarakat Malaysia tidak mampu melihat Aurora Borealis di kaki langit Malaysia kerana kedudukan kita di Khatulistiwa. Mana-mana partikel bercas yang memasuki atmosfera di atas khatulistiwa akan dibawa ke kutub utara atau kutub selatan oleh medan magnet bumi. Akan tetapi, jikalau partikel bercas itu terlalu laju atau mempunyai tenaga yang sangat tinggi, partikel bercas ini masih mampu menembusi medan magnet bumi di Khatulistiwa dan berlanggar dengan molekul gas di atmosfera.
Namun begitu, warna Aurora Borealis sangat malap menyebabkan ia hanya mampu disaksikan dalam keadaan yang sangat gelap dan kurang cahaya sahaja. Dalam keadaan Malaysia sebagai negara maju, cahaya kota menyebabkan Aurora Borealis sukar diperhatikan walau sekiranya ia berlaku di langit Khatulistiwa.
Physics Coffee Talk 