Hari Ketika Titicaca Menggelegar, Tumbukan Meteor Peru 15 September 2007

15 September 2007 pukul 11:45 waktu Peru (16:45 GMT),penduduk desa kecil Caranacas di dekat Danau Titicacamendadak dikejutkan dengan dentuman suara menggelegarlayaknya bom. Lalu hujan batu kecil dan debumenghujani sebagian pemukiman mereka selama belasanmenit kemudian. Sekitar 300 meter di luar desa,kepulan asap nampak membumbung ke langit.

Sontak mereka berfikir Peru sedang diserang salah satunegara tetangganya. Meski belakangan relatif bersatudengan dimotori trio Hugo Chavez (Venezuela), EvoMorales (Bolivia) dan Luis da Silva (Brasil), secaraumum Amerika Selatan adalah kawasan reaktif dan mudahmeletupkan perang antar sesama mereka dimana beberapadiantaranya disebabkan oleh masalah "sepele". Andamungkin masih ingat futebol war antara Honduras dan ElSalvador di tahun 1972, perang yang betul2 konyolkarena "hanya" dipicu oleh pertandingan sepak bola PraPiala Dunia 1974 yang kontroversial.

Namun tunggu punya tunggu, serangan lanjutan takkunjung muncul. Sementara polisi terdekat yangbergegas menuju lokasi kepulan asap di dataranberlumpur menjumpai kubangan besar berbentuk mangkuk(bowl-shaped) pada koordinat 16,566 LS 69,042 BBdengan diameter 13 m, kedalaman 4,5 m dan berisikanair keruh kecoklatan yang masih mendidih danmenghembuskan uap. Tak lama kemudian ia jatuh sakit.Demikian juga 100 hingga 200 penduduk dari desa2disekitarnya, yang datang berbondong-bondong kemudianguna melihat kubangan, pun jatuh sakit. Merekamengalami pusing, mual, muntah, diare dan luka padakulit. Ini menggelisahkan kepala desa Caranacas, yangsegera melarang penduduk mengkonsumsi air di dekatkubangan guna menghindari kontaminasi. Sementaraotoritas wilayah Puno yang tak kalah takutnya segeramengumumkan keadaan darurat. Horor pun membayangi desaterpencil di Pegunungan Andes ini. Namun 4 harikemudian semua gejala mereda dan tak satupun yangmenjadi korban jiwa.

Apa yang menyebabkan semua fenomena ini baru diketahui20 September 2007 ketika Fakultas Geologi UniversitasMayor de San Andres, Bolivia, mempublikasikan analisisX-ray mereka terhadap sampel batuan dari kubangan.Mereka mendapati kandungan Besi dan Nikel yangberlimpah, disamping Kobal dan sedikit Iridium.Proporsi unsur Silikon, Alumunium, Kalium, Kalsium,Magnesium dan Fosfor dalam sampel ini sangat berbedadengan proporsi unsur2 sejenis dalam batuan di Bumi.Maka tak salah lagi, kejadian di dekat Danau Titicaca,di tempat yang berketinggian 3.800 meter daripermukaan laut itu, disebabkan oleh jatuhnya bendaasing dari langit ke Bumi, yakni meteorit besi(siderit).

Kawah Caranacas muncul di dataran aluvial yang jenuhair. Maka menggunakan rule-of-thumb Eugene M.Shoemaker, diameter meteorit pembentuk kawah adalah1/12 dari diameter kawah, yakni 1 meter. Bila dianggapmeteorit berbentuk sferis dengan densitas 7,9 gram/cc,massanya adalah 4,14 ton. Kawah ini hampir sama besardengan Kawah Haviland (diameter 15 m) di datarankering Kiowa County, Kansas (AS), yang dibentuk <1.000 tahun silam oleh tumbukan berenergi 10 ton TNT.Menggunakan Kawah Haviland sebagai pembanding, bisadiestimasikan bahwa Kawah Caranacas dibentuk olehtumbukan yang melepaskan energi minimal 10 ton TNT,setara dengan 10 buah bom besi MK-10 yang biasaditenteng F-16. Meteorit Caranacas menumbuk Bumidengan kecepatan 4,5 km/detik, membentuk kawah danmelemparkan sedikitnya 295 meter kubik tanah berlumpur(dengan bobot sedikitnya 530 ton) dari kawah kelingkungan sekitarnya. Yang menggetarkan dari tumbukanini adalah gelombang kejut (shockwave)- nya, dimanapada radius 270 m dari titik tumbuk peakoverpressure- nya masih sebesar 0,1 bar yang dampaknyamasih sanggup melengkungkan pelat2 logam.

Dari bentuk kawahnya yang relatif bulat, bisadikatakan meteorit Caranacas jatuh secara tegak lurusatau berasal dari titik zenith setempat atau darikonstelasi Hydra. Meteorit di permukaan Bumi selaluberasal dari pecahan asteroid yang berkecepatanrendah, yakni 12 - 20 km/detik. Dengan memperhitungkanposisi dan kecepatan heliosentris ekliptik Bumi saattumbukan, diketahui bahwa meteorit Caranacas semulaadalah asteroid kecil yang beredar di tata suryadengan menempuh orbit ellips dimana perihelionnyaberjarak 0,78 - 0,92 SA dari Matahari dan aphelionnya1,10 - 4,16 SA. Orbit asteroid ini memiliki kemiringan25,1 - 29,1 derajat terhadap ekliptika dan ditempuhsekali putaran selama 1,2 - 3,89 tahun secaraprograde. Ketika tumbukan terjadi, asteroid Caranacasbaru saja meninggalkan titik perihelionnya selama 41 -48 hari.

Asteroid Caranacas merupakan anggota Asteroid DekatBumi (Near Earth Asteroids/NEAs) , karena memilikiperihelion < 1,13 SA. Sebelum memasuki atmosfer Bumi,asteroid Caranacas diduga memiliki diameter 3 m,dengan massa 110 ton. Merujuk formula empirik NearEarth Object Science Definition Team (NEODST, 2003dalam Collins et.al, 2004), diestimasikan sedikitnyaada 1 milyar buah asteroid seukuran asteroid Caranacasyang bergentayangan di sekitar Bumi. NEAs dikenaltidak stabil karena rentan bertumbukan dengansesamanya, jatuh ke Bumi ataupun terlempar keluar darilingkungan tata surya akibat gangguan gravitasi Bumi(dan atau Jupiter). Sehingga masa masa hidupnyarelatif pendek, yakni 'hanya' 10 - 100 juta tahun.

Tepat ketika mulai memasuki atmosfer Bumi, asteroidCaranacas memiliki energi kinetik maksimum 5,3 kilotonTNT atau setara dengan ledakan sebutir bom nuklirtaktis sehingga cukup mudah dideteksi sensor satelit.Departemen Pertahanan AS mengonfirmasi bahwa salahsatu satelit mata2nya (yakni KH-13) telah merekamjejak asteroid Caranacas ini. Pada kecepatan 20km/detik, di ketinggian > 60 km asteroid ini berubahmenjadi bolide (meteor besar yang diiringi dentumansonik/sonic boom), dengan magnitude visual (tingkatterang) sebesar -11,4.

American Meteor Society (AMS,2001) menggarisbawahi bahwa bolide dengan magnitudevisual melebihi -8 bisa terlihat dengan mudah di siangbolong. Dan dalam kasus bolide Caranacas ini pendudukCaranacas dan sekitarnya memang sempat menyaksikanbenda bercahaya gemerlap yang melintas cepat di langitsebelum suara dentuman menggelegar terdengar.

Bolide akan terus memancarkan cahaya cemerlang hinggamencapai ketinggian 20 km di atas permukaan laut.Namun mulai ketinggian 50 km, bolide menghadapi gayagesek atmosfer yang memberikan tekanan sebesar 5megadyne per sentimeter persegi, sehingga permukaanterluarnya mulai tererosi dan berceceran di sepanjanglintasan perjalanannya. Gaya gesek ini kian menghebatbegitu memasuki ketinggian 30 km dimana tekanannyasebesar 100 megadyne per sentimeter persegi, melampauidaya ikat besi, sehingga bolide pun terpecah-belah.

American Meteor Society menggarisbawahi hanya bolidedengan magnitude visual di atas -10 saja yang bisamenghasilkan meteorit, asalkan ia berasal dari pecahanasteroid dan masuk ke atmosfer dengan kecepatanrendah. Semua persyaratan ini terpenuhi oleh bolideCaranacas. Apa yang membuat tumbukan Caranacas berbedadengan kejadian tumbukan sejenis adalah bahwa meteoritCaranacas masih cukup panas meski sudah menumbuk danmembentuk kawah di dataran berlumpur dekat danauTiticaca, sehingga masih sanggup mendidihkan air tanahyang segera menggenangi kawah tersebut. Pendidihanberlangsung setidaknya selama 10 menit, menghasilkansejumlah besar uap. Dan karena air tanah setempattelah tercemar berat oleh senyawa arsenik, penduduksekitar yang berdatangan melihat kawah ini segeraterekspos oleh uap yang terkontaminasi arseniksehingga menimbulkan gejala2 keracunan arsenik meskipada tingkat ringan.

Secara umum meteorit yang baru tiba di permukaan Bumirelatif sudah dingin mengingat proses ablasi yangterjadi di sepanjang lintasan bolide menjadi mekanismepelepas panas yang sangat efektif. Pendinginan initerutama terjadi ketika bolide memasuki ketinggian dibawah 20 km, dimana lapisan2 udaranya kian memadat.Yang membuat meteorit Caranacas masih cukup panaskemungkinan terkait dengan titik tumbuknya yangrelatif tinggi (3.800 m dari permukaan laut).Normalnya, untuk asteroid dengan massa awal > 9 ton,kecepatan tumbuknya di permukaan Bumi (pada dataranrendah) adalah 10 % dari kecepatan awalnya sebelummemasuki atmosfer Bumi. Namun dengan lokasi tumbukandi dataran tinggi, jika dianggap kecepatan awalasteroid 20 km/detik, kecepatan tumbuk sebesar 4,5km/detik (22,5 % kecepatan awal) adalah mungkinsehingga pendinginan tidak berlangsung sempurna. Inimenjadi satu2nya mekanisme yang mungkin, mengingatdengan energi tumbukan 'hanya' 10 ton TNT, secarateoritik radiasi panasnya berumur 40 milidetik meskipada radius 6,5 meter dari pusat titik tumbuk (atausama dengan jari2 kawah) fluks panas-nya masih sebesar160 Joule per sentimeter persegi, yang cukup mampuuntuk membakar baju secara spontan (Dolan & Glasstone,1972 dalam Collins et.al, 2004). Namun durasi 40milidetik untuk fluks panas sebesar itu masih terlalusingkat guna mendidihkan air.

Tumbukan meteor Caranacas, Peru, menunjukkan Bumi kitabukanlah tempat yang imun dari hantaman benda2 langitmini yang bergentayangan di tata surya. Sebelum Peru,meteor juga telah membentuk kawah Kunya-Urgench(Turkmenistan, 1998, diameter kawah 6 meter,meteoritnya dari jenis kondritik dengan massa 1 ton)dan Sterlitamak (Russia, 1990, diameter kawah 9meter). Dua kejadian nirkawah yang menggemparkan punmewarnai abad ke-20, masing2 Kejadian Tunguska(Russia, 30 Juni 1908) yang disebabkan tumbukanberenergi 20 - 40 megaton TNT dan masih menjadikontroversi apakah yang jatuh asteroid ataupun komet,serta Kejadian Rio Curuca (Brasil, 13 Agustus 1930)yang disebabkan oleh hantaman asteroid dengan energitumbukan 100 kiloton TNT. Mujur sekali, keduanyaterjadi di hutan belantara yang tidak berpenghuni danjauh dari keramaian manusia.

Rujukan :
American Meteor Society, 2001, Frequently AskedQuestions about Fireballs and Meteorite DroppingFireballs