Awas Kejatuhan Meteor

Pernah dengar meteor kan ? Iya yang dituduh sebagai penyebab kiamat kecil di bumi dengan membuat Dinosaurus dan kerabatnya punah. Sebenernya benda langit ini sudah beberapa kali menumbuk Indonesia. Bahkan Jawa ! Di dekat Jogja lagi … 

Kali ini kawan saya Pak Ma’rufin, bercerita bagaimana mengetahui atau melihat meteorit yang jatuh di Jawa 6 tahun lalu ! Setelah ditemukan pecahannya ukuranya hanya sekepal ! Tapi menurut beliau kekuatan waktu pas awal jatuhnya ketika masuk atmosfer setara dengan 0,11 kiloton TNT BUM !

ANALISIS PENDAHULUAN ORBIT METEORIT YANG JATUH DI DESA WONOTIRTO 11 MEI 2001
Muh. Ma’rufin Sudibyo
Astronom amatir, anggota Dewan Pakar Jogja Astro Club (JAC), klub astronomi Yogyakarta.

Enam tahun lalu, tepatnya pada tanggal 11 Mei 2001 pagi hari, penduduk Desa Wonotirto yang terletak di lereng Gunung Sumbing dan secara administratif masuk wilayah Kecamatan Bulu, Temanggung (Jawa Tengah) mendadak dikejutkan dengan terdengarnya dentuman keras disertai jatuhnya meteor pada tiga titik.

Untungnya ketiga titik tersebut berada di luar lingkungan pemukiman penduduk, dua diantaranya berada di ladang tembakau dan satu lagi di jalan desa, sekitar 1 km dari rumah penduduk terdekat. Meteor pertama jatuh pukul 08:30 WIB sementara meteor terakhir menyusul setengah jam kemudian di titik tumbuk jalan desa.

Hanya tersisa dua buah meteorit, masing–masing dari salah satu titik tumbuk di ladang tembakau (seukuran kepala bayi) dan di jalan desa (seukuran kepalan tangan orang dewasa) (Bernas, 13/05/2001). Peristiwa ini adalah yang pertama di Jawa Tengah dalam kurun waktu 17 tahun terakhir pasca jatuhnya meteor di Desa Jumapolo, Karanganyar, pada 1984. Pemerintah Kabupaten Temanggung kemudian mendirikan Monumen Meteorit Wonotirto di dekat lokasi titik tumbuk jalan desa, yang diresmikan pada 18 Februari 2002. Museum Rekor Indonesia menempatkan monumen ini sebagai satu–satunya monumen peringatan jatuhnya meteor di Indonesia, bahkan di Asia Tenggara (Suara Merdeka, 20/02/2002). Monumen ini terletak di tepi jalan menuju puncak Gunung Sumbing.

METEORIT

Menurut American Meteor Society (2001) hanya fireball dengan magnitude lebih besar dari –8 hingga –10 saja yang berpotensi menghasilkan meteorit, itu pun dengan syarat : meteoroidnya berasal dari pecahan asteroid dan memiliki Vinf (kecepatan meteoroid tepat sebelum memasuki atmosfer Bumi) rendah. Peluang menghasilkan meteorit menjadi lebih besar untuk fireball yang masih membangkitkan cahaya meski ketinggiannya sudah menembus batas 20 km. Bila massa meteorit adalah kecil (di bawah 7 ton), ia akan kehilangan seluruh kecepatannya awalnya begitu memasuki lapisan troposfer sebelum tarikan gravitasi Bumi kemudian mempercepatnya kembali seraya dikontrol oleh gaya gesek atmosfer. Meteorit ini kemudian menumbuk Bumi pada kecepatan 90–180 m/detik.

Analisa Laboratorium Geologi Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta terhadap sisa meteorit dari titik tumbuk jalan desa menunjukkan meteorit Wonotirto tergolong jenis achondrite dengan komposisi : SiO2 49,34 %, Fe2O3 19,56 %, Al2O3 12,83 %, CaO 11,90 %, MgO 6,30 %, TiO2 0,82 %, H2O 0,3 %, Na2O 0,14 %, K2O 0,04 % dan P2O5 0,01 % serta kandungan logam Ti 4.900 ppm, Sr 52 ppm, Ni 16 ppm dan Au 6 ppb. Meteorit achondrite merupakan meteorit batu (aerolit) basalt–silikat dengan densitas 3–4 gram/cm3, berasal dari lapisan terluar (kerak) asteroid besar yang telah terdiferensiasi kimiawi seperti halnya planet–planet terestrial.

ORBIT

Meteoroid dari pecahan asteroid memiliki rentang Vinf 11–20 km/detik. Namun pada umumnya meteoroid ini masuk ke Bumi pada Vinf 16 km/detik. Sementara ketinggian awalnya, berdasarkan penuturan penduduk setempat dan diperkuat morfologi bentuk titik tumbukan di batuan kompak jalan desa yang tidak mengarah ke azimuth tertentu (gambar 1), menunjukkan meteoroid datang dari sekitar zenith sehingga = 90o.

Pada kondisi tersebut orbit meteoroid tidak dipengaruhi oleh nilai azimuthnya dan juga tidak mengalami fenomena atraksi zenith. Yang dianalisis di sini hanyalah meteorit ketiga. Posisi titik tumbuk tidak diketahui, dengan pasti, namun karena Desa Wonotirto berada pada ketinggian 1.200 m dpl di lereng Gunung Sumbing, maka posisi titik tumbukan diestimasikan berdasar koordinat Gunung Sumbing versi Wikipedia, yakni 7o 23’ LS 110o 04’ BT. Untuk Vinf dipilih dalam rentang 12–30 km/detik. Hasilnya adalah sebagai berikut :

Tabel 1 : Elemen orbit meteoroid Wonotirto yang jatuh pukul 09:00 WIB

Keterangan :

Vinf : kecepatan meteoroid tepat sebelum memasuki atmosfer Bumi, Vgeo : kecepatan meteoroid secara geosentrik, RA : Ascensio Recta, Dec : deklinasi, q : jarak perihelion, Q : jarak aphelion, e : eksentriitas orbit, i : kemiringan orbit terhadap ekliptika, w : argumen perihelion meteoroid, W : titik potong menaik antara orbit meteoroid dengan ekliptika, P : periode sideris meteoroid, Tp : waktu perihelion.

Nampak parameter q, Q, e dan Tp sangat bergantung kepada nilai Vinf. Namun dari Tabel 1 bisa disimpulkan jarak aphelion meteoroid Wonotirto tidak melebihi 1,3 AU. Ini adalah ciri khas meteoroid yang jatuh ke Bumi, yang sebelumnya merupakan anggota kelompok Asteroid Dekat Bumi (Near Earth) yang memiliki ciri khas : Q < 1,3 AU, rasio Q/q rata–rata 1,8 dan eksentrisitas rata–rata 0,286. Eksentrisitas orbit Asteroid Dekat Bumi tidak berharga demikian besar hingga » 1 karena eksentrisitas sebesar itu menjadi ciri khas orbit komet–komet berperiode sangat panjang dan dicurigai asteroid– asteroid dengan eksentrisitas besar sebenarnya merupakan komet yang berevolusi menjadi asteroid (Weismann, 2001). Dengan demikian Vinf > 20 km/detik bisa dikesampingkan. Jika nilai rata–rata eksentrisitas orbit Asteroid Dekat Bumi diterapkan pada meteoroid Wonotirto, maka diperoleh salah satu nilai Vinf yang mungkin yakni 12 km/detik.

Dengan menganggap mvis minimum –8, pada Vinf 12 km/detik meteoroid bermassa 6,64 ton, energi awal 0,11 kiloton TNT dan diameter 150–160 cm. Meteoroid berdiameter 160 cm terfragmentasi dan mencapai intensitas cahaya maksimumnya
pada ketinggian 21,5 km. Sementara meteoroid berdiameter 150 cm, terbelah di ketinggian 21 km namun baru mencapai intensitas cahaya maksimumnya pada ketinggian 19 km. Bila Vinf 16 km/detik, massanya adalah 2,1 ton dengan energi awal
0,07 kiloton TNT dan diameter 100–110 cm. Meteoroid ini sudah terbelah di ketinggian 25 km namun baru mencapai intensitas cahaya maksimumnya pada ketinggian 23 km.

Baik pada Vinf 12 km/detik maupun 16 km/detik, nilai diameter kritisnya adalah sama, yakni 38–50 cm. Disini bisa digarisbawahi bahwa semua diameter meteoroid tersebut di atas melebihi nilai diameter kritisnya, sehingga semua meteoroid di atas pun memiliki peluang untuk memproduksi meteorit. Makin kecil nilai Vinf, makin besar massa dan
diameter meteoroidnya sehingga konsekuensinya ketinggian pembelahan dan intensitas maksimum pun kian mengecil. Peluang produksi meteorit terbesar dimiliki oleh meteoroid dengan Vinf 12 km/detik dan diameter 150 cm (densitas 4 gram/cm3), karena hanya meteoroid ini saja yang masih mampu mencapai intensitas cahaya maksimum di bawah ketinggian 20 km.

Sehingga, bisa disimpulkan meteoroid Wonotirto kemungkinan besar adalah pecahan dari Asteroid Dekat Bumi. Meteoroid beredar mengelilingi Matahari di orbit ellips dengan perihelion 0,644 AU, aphelion 1,01 AU, kelonjongan orbit 0,233 dan kemiringan orbit 15o. Sebelum jatuh ke Bumi, meteoroid ini singgah di perihelion untuk terakhir kalinya pada 3 Januari 2001. Meteoroid jatuh dengan Vinf 12 km/detik dan energi awal 0,11 kiloton TNT.

PENUTUP
Analisis orbit dilakukan dengan spreadsheet dari Langbroek (2004) yang berbasi MS Excel, dimana koordinat rektangular heliosentris ekliptik untuk posisi dan kecepatan Bumi yang diperlukan diperoleh dari software Planeph 4.1 berbasis DOS yang dikembangkan G. Francou dan J Chapront dari French Bureau des Longitudes (ftp://cdsarc.u-strasbg.fr/pub/cats/V/87/). Massa dan diameter meteoroid dideduksi dengan persamaan empirik dari Jeniskens (Withers, 2001). Sementara ketinggian fragmentasi dan puncak intensitas cahaya meteor diperoleh dari model matematis Nemtchinov (1995) dengan interpolasi untuk tiap jari–jari meteoroid yang dibahas.

REFERENSI

• Bernas, 13/05/2001; Meteorit di Temanggung : Jika Besar, Lereng Sumbing Krowak; http://www.indomedia.com/bernas/052001/21/UTAMA/21UTA0.htm
• Suara Merdeka, 20/02/2002; Masuk MURI, Monumen Meteorit Wonotirto Hari Ini Diresmikan; http://www.suaramerdeka.com/harian/0202/20/dar26.htm
• American Meteor Society; 2001; Frequently Asked Questions about Fireballs and Meteorite Dropping Fireballs; http://www.amsmeteors.org/ fireball /faqf.html
• Weismann, et.al; 2001; Evolution of Comets into Asteroids, Asteroids III, halaman 669–686.
• Withers; 2001; Meteor Storm Evidence Against The Recent Formation of Lunar Crater Giordano Bruno; Lunar and Planetary Science vol 32.
• Nemtchinov, et.al; 1995; Historical Evidence of Recent Impacts on The Earth; proceeding of The 1995 Planetary Defense Workshop, Lawrence Livermore National Laboratory.