Jakarta -

Ada fenomena aneh yang bisa muncul beberapa saat sebelum dan sesudah Gerhana Matahari Total. Garis-garis gelap dan terang tiba-tiba bergerak cepat di permukaan tanah atau dinding, menyerupai bayangan ular yang sedang berlomba.

Fenomena ini disebut shadow bands atau pita bayangan. Shadow bands telah diamati selama berabad-abad. Namun, meski bentuknya terlihat sederhana, ilmuwan masih belum memiliki jawaban pasti mengenai apa yang sebenarnya menyebabkan pola cahaya dan gelap tersebut.

Gerhana Matahari Total pada 12 Agustus 2026 menjadi kesempatan baru bagi para peneliti untuk mengamati fenomena misterius ini. Jalur totalitas garhana membentang melalui sejumlah wilayah, termasuk Islandia, Greenland, Rusia bagian utara, Spanyol, dan Portugal.

SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT

Muncul Saat Matahari Berbentuk Sabit

Shadow bands biasanya muncul ketika Matahari hampir sepenuhnya tertutup Bulan. Pada saat itu, hanya tersisa sabit cahaya Matahari yang sangat tipis.

Garis-garis tersebut dapat terlihat bergerak dan bergelombang di permukaan berwarna terang. Polanya biasanya sangat samar sehingga sulit ditangkap kamera, meskipun mata manusia dapat melihatnya ketika kondisi mendukung.

David Turnshek, profesor fisika dan astronomi di University of Pittsburgh, pertama kali melihat fenomena ini ketika berusia sekitar 14 tahun saat menyaksikan Gerhana Matahari Total pada 1970.

"Saat berada di sana, saya melihat tepat sebelum gerhana total, pita-pita cahaya ini menyapu permukaan tanah," ujarnya seperti dikutip dari CNN.

Pengalaman tersebut membuat Turnshek terus penasaran terhadap shadow bands, bahkan ketika penelitian utamanya kemudian berfokus pada pembentukan galaksi dan quasar. NASA juga mencatat bahwa shadow bands merupakan garis-garis tipis bergelombang yang dapat terlihat bergerak di permukaan polos sesaat sebelum dan sesudah totalitas.

Selama bertahun-tahun, penjelasan yang paling banyak diterima menyebut turbulensi atmosfer sebagai penyebab shadow bands. Ketika cahaya Matahari melewati atmosfer, aliran udara yang tidak beraturan dapat membelokkan cahaya.

Efeknya mirip dengan alasan bintang terlihat berkelap-kelip dari permukaan Bumi. Biasanya efek tersebut sulit terlihat dari cahaya Matahari karena piringannya sangat besar dan terang.

Namun, menjelang totalitas, Bulan menutupi hampir seluruh Matahari sehingga hanya tersisa sabit cahaya yang sangat tipis. Kondisi ini membuat perubahan kecil pada perjalanan cahaya lebih mudah terlihat sebagai pola terang dan gelap.

Jika teori ini benar, shadow bands seharusnya terutama berasal dari turbulensi di lapisan atmosfer dekat permukaan Bumi. Namun, eksperimen justru menghasilkan temuan yang membuat persoalan menjadi lebih rumit.

Eksperimen di 2017

Saat Gerhana Matahari Total melintasi Amerika Serikat pada 21 Agustus 2017, Turnshek bersama mahasiswa University of Pittsburgh melakukan eksperimen untuk menguji teori turbulensi. Tim yang menjuluki diri mereka Pitt Shadow Bandits memasang sensor cahaya atau photodiode di permukaan tanah dan pada balon yang terbang sekitar 25 kilometer di atas Bumi.

Jika shadow bands hanya disebabkan turbulensi atmosfer dekat permukaan, sinyal seharusnya muncul pada sensor di tanah tetapi tidak pada balon. Hasil penelitian yang dipublikasikan dalam Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics ini justru berbeda.

Tim menemukan sinyal sekitar 4,5 Hz, baik pada sensor di tanah maupun pada balon di ketinggian sekitar 25 kilometer. Turnshek mengatakan temuan itu menunjukkan teori turbulensi mungkin bukan satu-satunya penjelasan.

"Kami melihat efek ini di atas atmosfer dan di permukaan tanah, yang berarti teori utama tentang shadow bands mungkin keliru dalam arti bahwa itu bukan satu-satunya penjelasan untuk shadow bands," sebutnya.

Teori Difraksi-Interferensi

Temuan tersebut kemudian memunculkan kemungkinan mekanisme lain, salah satunya difraksi dan interferensi cahaya. Dalam teori ini, tepi Bulan yang menghalangi Matahari dapat bertindak seperti penghalang tajam bagi gelombang cahaya.

Ketika gelombang cahaya melewati atau membelok di sekitar suatu tepi, gelombang tersebut dapat mengalami difraksi. Gelombang yang berinteraksi satu sama lain kemudian dapat menghasilkan pola terang dan gelap. Fenomena tersebut memiliki kemiripan dengan prinsip eksperimen celah ganda Young.

"Pemikirannya adalah, kita memiliki gerhana, dan Bulan, meskipun memiliki tepi melengkung, bertindak seperti semacam tepi pisau," Turnshek menjelaskan.

Dengan kata lain, pola shadow bands mungkin bukan hanya hasil dari atmosfer yang bergolak, tetapi juga berasal dari cara cahaya Matahari berinteraksi dengan tepi Bulan. Namun, hasil eksperimen 2017 belum cukup untuk menutup perdebatan.

"Dalam situasi yang rumit dalam sains, sering kali dua hal benar pada saat yang sama dan sama-sama berkontribusi terhadap suatu fenomena," kata Turnshek.

Turnshek dan timnya kembali melakukan eksperimen pada Gerhana Matahari Total 8 April 2024 di Concan, Texas. Kali ini instrumen yang digunakan lebih sensitif. Tim meluncurkan dua balon ketinggian tinggi dengan sensor cahaya dan 31 balon cuaca untuk mengukur suhu, tekanan, kecepatan angin, serta kelembapan. Namun, hasilnya tidak mengulangi temuan 2017.

"Kami meluncurkan dua balon ketinggian tinggi dan sama sekali tidak melihat sinyal akibat shadow bands, meskipun detektor kami jauh lebih sensitif," ujarnya.

Pengamatan dari darat di Texas juga terganggu awan. Tim kemudian memasang sensor tambahan pada pesawat yang terbang di Vermont, tempat kondisi langit lebih cerah. Namun, sensor pesawat juga tidak menemukan sinyal 4,5 Hz seperti yang terdeteksi pada balon dalam eksperimen 2017.

Hasil tersebut membuat persoalan kembali terbuka. Penelitian terbaru terhadap data 2024 menyimpulkan bahwa shadow bands mungkin memang tidak selalu muncul. Jika muncul, fenomena tersebut bisa jadi lebih banyak dipengaruhi turbulensi atmosfer. Dengan demikian, hasil 2017 dan 2024 belum memberikan jawaban final mengenai asal-usulnya.

Kesempatan Saat Gerhana 12 Agustus 2026

Gerhana Matahari Total 12 Agustus 2026 memberikan kesempatan bagi ilmuwan dan pengamat untuk kembali mencari jawaban. Turnshek berencana berada di León, Spanyol, untuk menyaksikan gerhana. Kali ini ia tidak melakukan eksperimen besar seperti pada 2017 dan 2024, tetapi tetap membawa salah satu sensor elektroniknya.

Ia bahkan berharap ada peneliti lain yang membawa pesawat sehingga pengamatan dari permukaan dan ketinggian dapat dilakukan bersamaan. Bagi pengamat yang berada di jalur totalitas, shadow bands dapat dicari beberapa saat sebelum Matahari sepenuhnya tertutup Bulan dan kembali setelah totalitas berakhir.

Permukaan yang rata, halus, dan terang menjadi pilihan terbaik. Pengamat juga disarankan mencari lokasi dengan pandangan langit yang tidak terhalang dan kondisi cuaca cerah. Namun, Turnshek mengingatkan jangan sampai mengejar shadow bands membuat keselamatan mata diabaikan.

Selama Matahari belum sepenuhnya tertutup Bulan, pengamatan langsung tetap harus menggunakan pelindung mata khusus. Pada akhirnya, garis-garis cahaya yang bergerak seperti ular tersebut bukan sekadar keanehan visual saat gerhana.

Selama berabad-abad, shadow bands telah diamati manusia. Kini, ilmuwan menggunakan sensor, balon, pesawat, dan bahkan kamera ponsel untuk mencari tahu apakah fenomena tersebut terutama disebabkan turbulensi atmosfer, difraksi-interferensi cahaya, atau kombinasi keduanya. Jawabannya masih terbuka. Dan setiap Gerhana Matahari Total memberikan kesempatan baru untuk memecahkan misteri kecil yang muncul tepat sebelum langit benar-benar gelap.

(rns/fay)

TAGS

LIHAT LAINNYA