Gempa Yogya, Ledakan Nuklir dan Tumbukan Meteor – sebuah Pengandaian

0

Kawan Saya Pak Ma’rufin ini dulunya kuliah di Prodi Teknik Nuklir Jur. Teknik Fisika UGM, maka bisa sedikit cerita tentang ledakan nuklir. Karena beliau sekarang bergelut di Jogja Astro Club (JAC), maka beliau bisa cerita juga soal astrofisika-nya tumbukan meteor / benda langit.

Trimaksih Pak Ma’rufin yg bersedia ikutan mendongeng disini.

Namun masih dengan rendah hatinya beliau bilang ” Tentu sependek pengetahuan saya yang amat sangat terbatas, lha wong informasi2 ini tidak ada di bangku kul dulu dan didapat murni dari ” ramban ” di internet, sementara di bangku kul murni bahas soal nuclear application on many fields and nuclear reactors. Moga2 bisa mengurangi rasa penasaran pengunjung blog-e njenengan :)” …

Soal ledakan nuklir untuk menaikkan reservoir minyak yang sangat dalam agar bisa merembes lebih dekat ke permukaan ? Waduh, saya belum pernah dengar itu.
(wah nanti saya yg mesti ndongeng soal ini Pak Ma’rufin 🙂 )

Gempa Yogya, Ledakan Nuklir dan Tumbukan Meteor – sebuah Pengandaian

 

oleh : Muh. Ma’rufin Sudibyo

Meski penjelasan paling logis bagi penyebab gempa Yogya 27 Mei 2006 adalah aktivitas tektonisme berupa pergerakan mendadak sesar Opak dan sesar-sesar lain yang berhubungan dengannya, namun ada pula yang berpendapat itu disebabkan oleh hal lain. Munculnya bentuk mirip bola api (fireball) di langit Parangtritis (lihat di
http://video.google.com/videoplay?docid=-5703437699507937454 )
mengesankan adanya peristiwa ledakan besar bersamaan dengan terjadinya gempa Yogya. Ledakan besar, yang memproduksi fireball dan selanjutnya berkembang menjadi awan cendawan raksasa, hingga kini diketahui sebagai hasil ledakan nuklir di permukaan
tanah/atmosfer dan tumbukan meteor raksasa (bolide) ke permukaan Bumi.

Tulisan singkat ini mencoba mengandaikan bisa tidaknya gempa Yogya dikaitkan dengan ledakan nuklir dan tumbukan bolide. Agar tidak menyulitkan, penulis membahasakan ‘bola api’ Parangtritis dengan awan ganjil (strange cloud), mengingat terminologi fireball
juga digunakan dalam fisika nuklir dan astronomi dengan pengertian yang berbeda.

Ledakan Nuklir

Banyak dampak yang muncul dari ledakan nuklir, namun tulisan ini memfokuskan pada 3 dampak saja : gempa bumi, dinamika bola api (fireball) dan gelombang pasang (tsunami).

1. Gempa Bumi

Dari eksperimen ujicoba detonasi nuklir permukaan tanah di medan percobaan Gurun Nevada dan atol Bikini, diketahui bahwa range fraksi energi ledakan yang diubah menjadi energi gempa berkisar antara 0,1 % hingga 0,001 %. Jika diambil nilai tengahnya (0,001 %) dan digabungkan dengan persamaan yang dikembangkan Charles F. Richter dan Beno Gutenberg, didapatkan hubungan antara energi ledakan (W, dalam kiloton) dengan Magnitude gempa (M, dalam hal ini body-wave magnitude/Mb dengan satuan skala Richter) sebagai berikut :

log W = 1,5 Mb – 3,82

Untuk gempa Yogya, dengan Mb = 5,9 skala Richter dibutuhkan ledakan nuklir hipotetik – yang kita sebut saja sebagai ” ledakan Parangtritis ” – berenergi 107.000 kiloton atau 107 megaton. Sebagai pembanding, letusan bom Hiroshima ‘hanya’ melepaskan energi 20
kiloton saja atau 5.300 kali lebih lemah. Titik ledak (ground zero) ” ledakan Parangtritis ” juga harus berada di media yang padat, sehingga satu-satunya kemungkinan hanyalah di dasar laut. Namun akan kita lihat dalam bahasan selanjutnya, jika titik ledak ditempatkan di dasar laut akan muncul bentukan awan cendawan raksasa dan gelombang pasang (tsunami)

Dalam sejarah eksperimen ujicoba senjata nuklir ledakan terdahsyat yang bisa dicapai adalah sebesar 50 megaton, ketika militer Uni Soviet meledakkan Tsar Bomba (King of the bombs) hasil racikan Andrei Sakharov dkk di atas pulau Novaya Zemlya di ketinggian 4.000 meter pada 30 Oktober 1961 (Sublette, 1998). Meski secara teoritis bisa saja dirancang senjata nuklir berenergi 100 – 150 megaton menurut metode Sloika/Alarm Clock-nya Sakharov maupun Staged Radiation Implosion-nya Edward Teller & Stanislav Ulam (AS), secara teknis sangat sulit untuk mencapai tingkatan energi tersebut mengingat efisiensi reaksi fissi dan fusi cukup rendah. Sebagai gambaran, bom Hiroshima memiliki efisiensi fissi ‘hanya’ 1,4 %, sementara Bom Nagasaki sedikit lebih tinggi (17 %).

Maka sangat sulit menyebut ” ledakan Parangtritis ” berasal dari ledakan nuklir tunggal. Dan bila dianggap berasal dari ledakan nuklir ganda (multiple), muncul kesulitan teknis lain berupa penanganan sekian banyak hululedak agar bisa terdetonasi secara simultan, mengingat prosedur peledakan senjata nuklir amatlah rumit. Ambil contoh, jika ” ledakan Parangtritis ” berasal dari hululedak B83 atau B83-1 Bomb (hululedak terdahsyat dalam inventori US Air Force, lihat Sublette 1998) yang energi maksimumnya 1,2 megaton, maka dibutuhkan sedikitnya 89 hululedak nuklir sejenis dan tak terbayangkan kesulitan yang muncul dalam menangani hululedak sebanyak ini secara bersama-sama.
Apalagi bila digunakan hululedak lain yang energinya lebih kecil.

2. Dinamika Fireball

Ledakan nuklir di permukaan bumi dengan energi W (dalam kiloton) mampu menghasilkan fireball dengan diameter maksimum D (dalam meter) dinyatakan oleh (Walker, 1999) :

D = 88,392 W^0,4

Fireball tidak menghilang begitu saja, karena begitu diameter maksimumnya tercapai ia segera membumbung naik dan berkembang melebar membentuk awan khas yang
populer sebagai awan cendawan raksasa (mushroom clouds). Awan cendawan tersusun oleh 2 bagian : ‘cendawan’, yang puncaknya bisa menjangkau ketinggian 50 km dan ‘tangkai’ (stem), kolom awan kecil berbentuk tiang yang menopang cendawan. Secara umum rasio antara diameter ‘cendawan’ dan diameter ‘tangkai’ bernilai 10 : 1.

Untuk titik ledak di dasar laut, berdasarkan pengalaman detonasi Baker (Operation of Crossroads, 24 Juli 1946), begitu fireball berhasil menjangkau permukaan laut, gelombang kejut yang dibentuknya menyebabkan penurunan tekanan udara setempat hingga memicu kondensasi uap air secara spontan yang membentuk awan bulat mirip gumpalan kapas, disebut awan Wilson. Awan Wilson kemudian membumbung naik bersama muncratan air laut, sampah nuklir dan hamburan endapan dasar laut untuk membentuk awan cendawan
raksasa, namun dengan bentuk khas dimana bagian puncaknya berbentuk irregular. Sehingga awan cendawan produk ledakan nuklir dasar laut ini lebih dikenal sebagai awan bunga kol (cauliflower clouds).

” Ledakan Parangtritis ” memiliki W = 107 megaton, sehingga ia menghasilkan fireball berdiameter maksimum 9 km. Bila dianggap diameter fireball sama dengan diameter ‘tangkai’, maka ketika terbentuk awan cendawan raksasa diameter ‘cendawan’nya sebesar 90 km.
Jika awan ganjil Parangtritis adalah puncak awan cendawan raksasa (yang menjangkau ketinggian 50 km) dan dilihat dari Parangtritis berada pada ketinggian 20 – 30 derajat terhadap horizon selatan, maka dengan trigonometri sederhana, jarak pantai dengan ground zero ” Ledakan Parangtritis ” berkisar 86 – 137 km.
Untuk W = 107 megaton, lebar ‘cendawan’ yang diproduksinya sebesar 35 – 50 derajat jika dilihat dari Parangtritis. Jika dibandingkan dengan rekaman video awan ganjil yang ada, nampak bahwa diameter awan ganjil tersebut jauh lebih kecil dari angka 34 – 50
derajat tadi. Sehingga sulit untuk mengatakan awan aneh Parangtritis sebagai produk ledakan berenergi 107 megaton.

Selain itu, dengan tidak munculnya bentuk awan Wilson yang kemudian berkembang menjadi awan cendawan dengan bentuk bunga kol di puncaknya, menunjukkan bahwa awan ganjil Parangtritis bukanlah produk ledakan nuklir dasar laut.

3. Gelombang pasang (tsunami)

Berlawanan dengan persepsi umum, ledakan nuklir di laut tidak selalu menggenerasikan tsunami. Tsunami hanya bisa terjadi ketika ada perpindahan volume air laut yang sangat besar secara mendadak, akibat terjadinya deformasi dasar laut maupun masuknya massa
ke dalam laut, sehingga energi potensial dalam badan air berubah menjadi energi kinetik. Hanya ledakan nuklir di dasar laut saja yang bisa menciptakan deformasi dasar laut berupa terbentuknya kawah sirkular yang besar.

Eksperimen Baker memberikan gambaran bagaimana sifat tsunami yang dihasilkan oleh sebuah ledakan nuklir, dimana tinggi gelombang (h, dalam meter) adalah fungsi dari energi ledakan (W, dalam kiloton TNT), kedalaman laut (d, dalam km) dan jarak dari ground zero (R, dalam km) lewat persamaan :

h = 45 (d/R)(W^0,25)

Peta fisiografis Jawa dan Madura dari van Bemmelen (1949) menunjukkan kedalaman Samudera Hindia pada jarak 86 – 137 km di selatan Parangtritis berada di sekitar angka 3 km. Untuk R = 86 km, didapatkan h = 28 m dan untuk R = 137 km didapatkan h = 18 m. Maka, bila benar terjadi ” ledakan Parangtritis “, pantai itu akan mengalami terjangan gelombang pasang setinggi 18 – 28 meter dalam waktu 8 – 13 menit pasca ledakan.
Harus diingat bahwa estimasi ketinggian gelombang pasang di atas belum memperhitungkan faktor run-up akibat mendangkalnya dasar laut begitu menjelang tiba
di pantai, sehingga terjadi pendesakan massa air laut yang membuat kecepatan gelombang pasang menyusut, namun sebagai konsekuensinya ketinggiannya naik hingga 3 – 40 kali lipat.

Dari sini cukup jelas, karena pantai Parangtritis dan sekitarnya tidak mengalami terjangan gelombang seperti itu ketika terjadi gempa 27 Mei silam, sangat sulit untuk mengkaitkannya dengan awan aneh Parangtritis.

Tumbukan Bolide

Dampak dari tumbukan bolide sama saja dengan dampak ledakan nuklir. Yang membedakan hanya tiadanya sampah radioaktif dan adanya kilatan cahaya terang saat bolide itu bergerak menembus atmosfer sebelum jatuh menghantam permukaan Bumi dengan dahsyatnya. Magnitude (tingkat kecemerlangan) kilatan cahaya itu bergantung pada massa (m), kecepatan (v) dan sudut jatuh (alfa) bolide.

Berdasar tabel Shoemaker dan Grieve (1994), bisa diekstrapolasikan energi tumbukan sebesar 107 megaton dihasilkan dari bolide hipotetik berdensitas 3,5 gram/cc dan diameter 100 m. Jika bolide dianggap berbentuk bulat sempurna, ia memiliki massa 1,833 juta
ton sehingga dengan energi 107 megaton, kecepatannya ketika menumbuk Bumi adalah 22 km/detik atau 79.600 km/jam. Mengikuti persamaan Schmidt dan Housen (1987) – yang cukup kompleks – untuk menderivasi alfa dari diameter kawah yang dibentuk bolide diketahui bahwa alfa = 9 derajat, artinya bolide jatuh dari ketinggian cukup rendah di atas horizon.

Dengan semua informasi tersebut dan mengikuti hubungan magnitude visual (mvis) kilatan cahaya dengan massa bolide (m, dalam kg), kecepatan bolide (v, dalam km/jam) dan sudut jatuh bolide (alfa, dalam derajat) yang diperkenalkan Jacchia dkk (1967) :

mvis = 13,264 – 1,613 log m – 6,274 log v – 1,081 log sin(alfa)

Didapatkan mvis = – 31,6. Karena Matahari memiliki mvis = – 26,7 maka bisa diartikan bahwa kilatan cahaya itu 90 kali lebih terang dibanding Matahari !

Jelas, karena awan aneh Parangtritis tidak didahului dengan kilatan cahaya yang sangat cemerlang ini (yang melebihi terangnya Matahari), sangat sulit untuk mengatakan awan aneh itu sebagai produk tumbukan bolide. Lebih lagi munculnya awan aneh di Parangtritis
tidak disertai dengan terjangan tsunami, salah satu dampak yang selalu menyertai tumbukan bolide di laut.

Kesimpulan

Dari uraian di atas, sangat sulit untuk mengatakan kemunculan awan aneh di Parangtritis yang menyertai gempa 27 Mei 2006 kemarin sebagai akibat dari ledakan nuklir maupun tumbukan meteor.

Referensi :

Sublette, C; 1998; Nuclear Weapons Frequently Aske Questions v2.04; High Energy Weapons Archive, http://gawain.membrane.com/hew

Dolan, P.J. & Glasstone, S; 1977; The Effects of Nuclear Weapons, chapter 6 : Shock Effects of Surface and Subsurface Bursts; US Department of Defense & Energy Research and Development Administration, p 231 – 251.

Hills, J.G & Mader, C.L; 1995; Tsunami Produced by the Impacts of Small Asteroids; Proc. Planetary Defense Workshop 1995, Lawrence Livermore National Laboratory.

Jacchia, G.J et. al; 1967; An Analysis of the Atmospheric Trajectories of 413 Precisely Reduced Photographic Meteors; Smithson.Contrib. Astropyhs, 10.

1 COMMENT

  1. Pagi itu jam 05.10, ibuku jerit2 katax ada meteor 45° dr arah timur.. Besar dan terang dg kcepatan yg manusia gak bs buat… Dan pagi itu jg kita mndngar kbar parangtrits tenggelam krn tsunami.. Aneh kalo pmerintah gak mengaitkanx dg kjadian itu..

  2. lha…

    kalo misal, misal lho ya, ledakan nuklir di udara/permukaan laut, mungkin gak men-trigger gempa bumi?

    misal, lempeng bumi yang sudah berpotensi tinggi untuk patah, terkena guncangan tidak seberapa tapi cukup, membuat lempeng tersebut patah.

    mungkin gak ya?

  3. dapat disimpulkan gempa parangtritis (lihat foto hasil jepretan nelayan australia) disebabkan bom nuklir yang berisi >100 megaton tnt.

  4. kalian ini aneh, gitu aja kok poseng… itu kan pagi, jelas aja ada awan merah kena sinar matahari pagi dari timur. gak usah di prang tritis, dibagian bumi yang lainnya ya awannya juga merah gitu kalau kena matahari pagi… dasar kalian pada dodol. paling dodol adalah yg mengulas, panjang lebar pakai hitungan mirip pakar bertitel profesor… piss ya prof… 😀

  5. Meski seolah rumor itu terpatahkan sementara dengan argumen perbandingan ledakan nuklir lain, tetap saja BELUM MENJELASKAN FAKTA BOLA API ITU!!

    Apa hasilnya jika ledakan itu ditempatkan pada patahan lempeng di posisi yang tepat, dengan nuklir pengembangan tingkat lanjut?

    Membandingkan dengan ledakan nuklir dahulu kala tak menjamin akurat dengan hasil sekarang. Nuklir terus dikembangkan dan diujicobakan, tak menutup kemungkinan telah ditemukan formula baru yang tak perlu visual berlebihan yang menyita perhatian tapi cukup efektif dan tepat sasaran.

  6. heeeeeeeeeeebat bennnnner kekuatan nya!!! bayangkan jika anda dalam jarak 1 m dri kejadian ledakan anda akan jdi apa ya?
    jdi abu kaliya!!!hohohohohoho?

  7. Kesaksian nelayan Australia? Kurang tahu ini sumbernya dari mana. Tapi itu patut dipertanyakan, karena gambar2 yang diposting oleh “sang nelayan” ternyata sama persis dengan apa yang tercantum di bukunya Chuck Hansen (Hansen. 1972. The Swords of Armageddon), khususnya tentang foto2 hasil eksperimen detonasi permukaan tanah di Gurun Nevada.
    Tanpa harus menganalisis lebih lanjut, jelas terlihat bahwa detonasi nuklir di foto itu dilakukan TIDAK di lingkungan perairan. Tak ada sisa cauliflower clouds, tak ada jejak2 Wilson clouds dan steam/tangkai-nya terlalu ramping.
    Masalah apakah ledakan nuklir bisa memicu gempa memang sudah ramai dikaji sejak akhir Perang Dunia II, dan OSS (cikal bakalnya CIA) pernah ngusulin agar Presiden Truymman memerintahkan Jendral Leslie R Grooves (Direktur Manhattan Project) untuk meledakkkan saja bom Little Boy/Fat Man di Ando through alias palung laut Jepang. Referensi ini pula yang dirujuk Joseph Vialls menjadi tulang punggung teori konspirasinya. Namun serangkaian eksperimen detonasi bawah tanah dalam yang berlangsung 1946 – 1963 membuktikan usulan OSS sama sekali tidak applicable.
    Kita bisa lihat misalnya pada eksperimen Cannikin, Novemnber 1971 dengan yield 5 megaton TNT alias 250 kali lipat kekuatan bom Hiroshima. Device ini diledakkan di bawah Pulau Amchitka, di Kepulauan Aleut, yang secara geologis berada pada kondisi fully locked dan menerima tekanan berlebih pasca patahnya segmen di sebelahnya dalam gempa megathrust Good Friday/Alaska 1964 (Mw 9+). Ledakan Cannikin menghasilkan guncangan yang setara dengan gempa ber-body magnitude 6,8 skala Richter, namun tidak menyebabkan peningkatan frekuensi kegempaan setempat, apalagi menginisiasi gempa besar.

  8. saya sangat senang terjadinya ledakan nuklir, karna itu merupakan kembang api yang terbesar didunia, kita berharap semoga terjadi ledakan nuklir di dunia ini, suatu saat nanti manusia akan lenyap dari muka bumi ini. terima kasih

  9. baru pertama kalinya saya melihat ledakan nuklir, ledakn ini bisa menghancurkan setengah dunia, wah…wah…wah, serem banget lw meledak di berastagi gmana ya………, bagai mana orang itu membuat nuklir ya, kok bisa!!!!!!

  10. menurut ana, awan di lepas pantai paris itu mesti dihubungkan aja ama gas metan yang ada di sekitas wilayah sesar aktif.
    kalo nuklir-nuklir mah punya siapa juga nyasar kesitu?
    kalo perlu lakukan studi dan interview di sekitar gunung-gunung di paris (parangtritis) itu. banyak kok yang liat 3 awan menyala naik dari laut.
    selamat meneliti ya…..

  11. analisa gua mirip nsa usa.
    ledakan kecil yang memancing tenaga besar yang tersimpan. dari pada tenaga yang tersimpan muncul alami dan banyak kerusakan. mending dipancing biar yang rusak tetangganya. sorry banget itu cuma analisa, jangan ditiru.
    semua kita kembalikan pada Allah SWT.

  12. saya setuju dgn komentar BO, masih ada hulu ledak tanpa radiasi yaitu HIGH EXPLOSIVES (HE) seperti rudal dan dinamit khusus.

    kesaksian nelayan australia: http://www.kaskus.us/showthread.php?t=852772

    meskipun TS nya kena “bata merah”, tapi alangkah baiknya pemerhati menggunakan prinsip ZERO BASE, praduga netral. artinya jangan terpengaruh TS, jangan terpengaruh komentar2 disitu, jangan terpengaruh admin kaskus yang memberikan “bata merah”. gunakan data yang ada disitu misal: foto.

    dari post kaskus tersebut, didapati pesawat aneh berwarna hitam. jangan keburu mencap pesawat itu menjatuhkan bom. kalau pesawat “ANEH” biasanya pesawat pengintai area sekitar atau pengawal kapal selam, mungkin saja didalam laut ada penyelam bak splinter cell yang terjun ke laut memasang bom air. jadi jangan keburu mencap pesawat tersebut menjatuhkan bom. karena itu biasanya yang akan dipikirkan orang awam.

    jika benar gempa itu karena ledakan, pastinya hulu ledak itu HIT THE RIGHT PLACE alias tepat sasaran / pada sesar yang tepat karena terkalkulasi / terencana dengan sains.

    dan jangan keburu mencap itu berita benar.

    walahu’alam

  13. persepsi keliru jika suatu ledakan selalu dikaitkan dengan NUKLIR. padahal masih banyak contoh ledakan lain yang lebih rasional contohnya MISSILE kapal selam, dinamit air dll. dilihat dari awan sekecil itu, stem yang digambar disitu terlalu besar. ukuran stem cukup SE-RAMBUT jika dipasang di foto tersebut.

  14. Puuuuusing ahhh, gak ngerti,,,!!!
    rumusnya buanyak bngt, gak bisa dijelasin sesederhana mungkin poh,,,
    misalnya: Gempa Djogja tuch memang murni pergeseran lempeng bumi (bahasa kerennya aktifitas tektonik), karena diikuti oleh gempa susulan yang terjadi ber-ulang2. karena gempa yg dakibatkan nuklir tidak mungkin menghasilkan gempa susulan.
    Sederhanakan bukan…
    Ayo yg setuju angkat tangan ???

  15. many people in the world needed a habitat which enjoy to life…..
    maka dari itu mari kita membuat bumi ini nyaman ok and stop global warming

    from: anjar SMA N 63

  16. ahai……
    dang maila ahu….
    annon hupastaphon….
    eee… biang…….
    mate ho……
    (kalo ga ngerti ga usah dipaksa baca…..hehehehe)

  17. Saya suka analisisnya hampir2 membuat saya percaya…..tapi saya masih sangsi …apalagi saya orang awam mengenai hal ini….saya cuman orang sosial.Tapi saya salut atas analisisnya

  18. Opo iki???????????????????????????????????????????????????????????
    Ora ngerti aku?! Ngomong opo sampean?! mending tak tnya mbah maridjan bae lah….JOSS!!!

  19. saya suka dengan penjelasan2 do sini, kesannya nyantai kaya obrolan di warung kopi tapi bobot ilmiahnya tinggi, daripada dialog2 ilmiah tapi isinya kaya dialog utara-selatan (ngobrol ngalor-ngidul gak karuan genahe)

Leave a Reply