Terkuak, Kunci Asal Usul `Cahaya Gempa` Pertanda Lindu Dahsyat

Liputan6.com, Denver Kilatan cahaya misterius terlihat sesaat sebelum gempa besar mengguncang China dan Italia. Orang sering menyebutnya sebagai 'cahaya gempa' -- pertanda terjadinya lindu dahsyat.

Baru-baru ini para ilmuwan Amerika Serikat menemukan petunjuk bahwa cahaya itu dapat dipicu oleh pergeseran lapisan tanah yang menghasilkan muatan listrik yang besar.

Menggunakan wadah besar berisi tepung, para ilmuwan menemukan sebuah fenomena fisika baru. Temuan tersebut dijelaskan secara detil dalam pertemuan American Physical Society di Denver.

"Awalnya kami curiga bahwa ini adalah sebuah kesalahan. Pasti saat itu kami sedang melakukan hal yang bodoh," kata Profesor Troy Shinbrot dari Rutgers University, New Jersey, seperti dimuat BBC, Kamis (6/3/2014).

"Kami menggunakan wadah tupperware yang diisi tepung, mengguncangkannya hingga terbentuk semacam retakan. Ternyata, dengan itu saja bisa memproduksi muatan 200 volt," tambah dia. "Tidak ada mekanisme, yang saya tahu, yang dapat menjelaskan hal ini. Mungkin ini temuan baru dalam fisika."

Para ilmuwan mengulangi eksperimen yang sama menggunakan bahan granular -- yang terdiri dari butiran kecil -- lainnya. Menghasilkan fenomena tegangan yang sama.

Jika hal seperti itu terjadi di patahan geologi, retakan pada bulir tanah akibat guncangan bisa saja menghasilkan jutaan volt muatan elektrostatik.

Itulah yang kemudian menghasilkan kilatan cahaya di udara -- menciptakan 'sistem peringatan dini' alami gempa bumi yang akan terjadi.

Bukan Mitos

Kisah tentang 'cahaya gempa' sudah tercatat selama 300 tahun terakhir, namun seringkali ditepis para ilmuwan. Sebaliknya memancing para penggemar UFO.

Namun, dalam beberapa dekade belakangan, berkat YouTube, penampakan kilatan cahaya di langit cerah, tertangkap kamera, dianalisa, dan dikonfirmasi para ilmuwan.

Video bola cahaya yang terkait gempa Fukushima, Jepang dan L'Aquila di Italia menyebar luas di dunia maya.

"Kami ingin tahu mengapa kilatan cahaya ini muncul di sebuah gempa, dan tak muncul di lincu yang lain," kata Profesor Shinbrot. "Tak semua gempa besar diawali munculnya cahaya. Dan tak semua kilatan cahaya diikuti lindu dahsyat."

Untuk memahami kaitan tersebut, para ilmuwan di Turki telah mendirikan sejumlah menara yang berguna untuk mengukur medan tegangan di udara di atas daerah rawan gempa.

"Mereka menemukan bahwa memang ada fenomena yang mendahului sejumlah gempa besar yang magnitudnya 5 skala Richter atau lebih tinggi. Namun sinyal sinyal tegangan tidak selalu sama. Kadang-kadang tinggi dan kadang-kadang rendah," kata Profesor Shinbrot. "Jelas, banyak hal yang masih harus dipahami."

Kembali ke percobaan, tim Profesor Shinbrot ingin memahami hasil eksperimen tersebut -- apa mekanisme baru yang belum diketahui yang memicu tegangan di celah-celah butiran halusnya?

"Ini bukan seperti dugaan Anda -- listrik statis. Berbeda dengan gesekan sepatu karet pada karpet nilon. Ini adalah dua lapisan bahan yang sama persis bergesekan satu sama lain dan menghasilkan tegangan," kata sang profesor. "Bagaimana ini bisa terjadi?"

Dia menambahkan, satu-satunya alasan mengapa fenomena tersebut tak pernah dilaporkan adalah: tak ada seorang pun yang kepikiran soal itu.

Gesekan Batuan

Sebelumnya kajian soal cahaya gempa dilakukan Friedemann Freund, profesor fisika dari San Jose State University sekaligus ilmuwan senior Ames Research Center NASA di Mountain View.

"Mekanisme yang menyebabkan fenomena itu hanya terjadi dalam kondisi tertentu dan langka," kata dia.

Batuan seperti basal dan gabro, yang terbentuk jauh di dalam mantel Bumi, memiliki cacat kecil dalam kristalnya. Saat batuan seperti itu mendapat tekanan hebat, cacat tersebut menghasilkan muatan listrik.

"Saat gelombang seismik merambat melalui tanah dan menghantam lapisan batuan tersebut, menekan batuan dengan tekanan yang kuat dan cepat, menciptakan kondisi di mana sejumlah besar muatan listrik positif dan negatif tercipta," kata Profesor Freund. Daya tersebut bisa bergerak bersamaan, mencapai kondisi yang disebut plasma, yang bisa 'meledak' ke luar dan memancar ke udara.

Komponen lain yang diperlukan untuk membentuk cahaya gempa diproduksi secara alami, adalah patahan vertikal jauh di dalam kerak bumi -- yang dalamnya bisa mencapai 60 mil atau 96 kilometer, bahkan lebih. Magma yang membeku menjadi gabro atau basal naik dari patahan-patahan itu, membentuk tumpukan mirip tanggul yang tebalnya puluhan hingga ratusan meter.

"Kami berspekulasi bahwa tumpukan tersebut berperilaku seperti corong, memusatkan muatan listrik hingga menjadi plasma terionisasi yang solid," kata Robert Theriault, ketua tim studi sekaligus geolog dari Quebec Ministry of Natural Resources, Kanada. "Saat plasma meledak ke udara, ia akan menghasilkan cahaya," tambah dia. (Yus Ariyanto)

Baca juga: