Agak riskan rasanya untuk mengarungi jalanan di musim hujan seperti sekarang ini. Apalagi bila hujannya sangat deras disertai petir yang menggelegar. Perjalanan pulang kerja atau liburan pun terasa berat dan mendebarkan. Bila melewati kawasan dengan jarak pandang yang luas maka sambaran petir dari kejauhan bisa jelas terlihat. Sebuah pemandangan yang indah sekaligus mencekam. Bila sedang bekerja di kantor atau di rumah pun petir bisa membuat ketar ketir. Pasalnya dengan sekali sambar, komputer, modem dan alat listrik bisa rusak karenanya.
Fenomena Alam Pencabut Nyawa
Petir sudah sejak lama dijadikan simbol kekuatan. Mulai dari Legenda Yunani Dewa Zeus yang menjadikannya sebagai senjata pemusnah musuh, Superhero barat The Flash yang memiliki kecepatannya, sampai pada tokoh komik lokal yang menyandang namanya seperti Gundala Putra Petir. Sampai sekarang pun tidak ada manusia yang meragukan kekuatan dari gejala alam yang satu ini. Korban manusia yang tewas tersambar petir masih sering kita dengar di media. Mulai anak-anak desa yang bermain sepakbola di daerah persawahan sampai pejabat di Batam yang tewas tersambar ketika bermain golf.
Petir adalah gejala alam yang bisa kita ibaratkan seperti sebuah kapasitor raksasa, dimana lempeng positif atau negatifnya adalah awan dan lempeng keduanya adalah bumi yang dianggap netral. Kapasitor tersebut merupakan komponen pasif pada rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat. Petir terjadi karena adanya perbedaan potensial antara awan dengan bumi. Proses pembentukan muatan pada awan terjadi karena pergerakannya yang teratur dan terus menerus. Selama pergerakannya itu awan akan berinteraksi dengan awan lain yang mengakibatkan terkumpulnya muatan negatif pada salah satu sisi atas atau bawah, dan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dengan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif atau elektron dari awan ke bumi atau sebaliknya. Hal ini terjadi untuk mencapai tingkat kesetimbangan. Media yang dilalui oleh elektron tersebut adalah udara. Sehingga pada saat elektron menembus ambang batas isolasi udara terjadilah ledakan suara.
Ketika langit berawan tidak semuanya merupakan awan petir. Hanya jenis awan cumulonimbus yang menghasilkan petir. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan karena udara mengandung kadar air tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Adanya awan yang bermuatan positif dan awan yang bermuatan negatif menyebabkan petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan tersebut.
Proses Terjadinya Petir
Kilat petir terjadi dalam bentuk setidaknya dua sambaran. Pada sambaran pertama muatan negatif mengalir dari awan ke permukaan tanah. Ini bukanlah kilatan yang sangat terang. Sejumlah kilat percabangan biasanya dapat terlihat menyebar keluar dari jalur kilat utama. Ketika sambaran pertama ini mencapai permukaan tanah, sebuah muatan berlawanan terbentuk pada titik yang akan disambarnya dan arus kilat kedua yang bermuatan positif terbentuk dari dalam jalur kilat utama tersebut langsung menuju awan. Dua kilat tersebut biasanya beradu sekitar 50 meter di atas permukaan tanah. Arus pendek terbentuk di titik pertemuan antara awan dan permukaan tanah tersebut, dan hasilnya sebuah arus listrik yang sangat kuat dan terang mengalir dari dalam jalur kilat utama itu menuju awan. Perbedaan tegangan pada aliran listrik antara awan dan permukaan
tanah ini melebihi beberapa juta volt.
Daerah Rawan Petir
Akibat kondisi tertentu, Bumi yang cenderung menjadi peredam listrik statis, bisa pula ikut berinteraksi. Hal ini dimungkinkan jika pada suatu luasan tertentu terjadi pengkonsentrasian listrik bermuatan positif. Apakah itu di bawah bangunan atau pohon. Ketika beda muatan antara dasar awan dengan ujung bangunan atau pohon sudah mencapai batas tertentu, maka kemungkinan besar akan terjadi perpindahan listrik. Secara fisik kita akan melihatnya sebagai petir menyambar bangunan atau pohon. Muatan yang begitu besar selanjutnya akan segera menyebar ke seluruh bagian bangunan atau pohon, untuk kemudian menjalar ke tanah dan ternetralisasi pada kedalaman yang mengandung air tanah.
Kondisi seperti itu sudah pasti amat berbahaya bagi orang-orang yang ada di sekitarnya. Jika sambarannya tak terlampau kuat, korbannya paling hanya mengalami cidera atau shock. Namun jika serangannya kuat, korbannya akan tewas seketika karena selain terbakar ia akan menjadi 'penghantar' listrik yang besarnya mencapai ribuan volt.
Menurut penelitian, daerah serbuan petir sendiri tak selamanya merupakan daerah yang dinaungi awan-awan besar. Sejumlah kasus menunjukkan bahwa suatu daerah pernah mendapat sambaran petir hebat meski langit di atasnya bersih dari awan. Contoh paling ekstrim yang pernah dicatat terjadi di Hereford, Inggris. Suatu ketika sebuah petir kuat menyambar sebuah gedung setelah petir ini menempuh perjalanan sekitar lima mil dari pusatnya. Dari kejauhan sejumlah saksi melihatnya sebagai pemandangan yang begitu indah sekaligus mengerikan. (Handbook of Unusual Natural Phenomena, 1986).
Itu sebabnya di musim hujan kita lebih baik tak usah bermain-main di wilayah terbuka atau bernaung di bawah pohon. Ini semata-mata untuk menghindar dari kemungkinan yang tak diinginkan. Sebab, kita tak pernah bisa menduga apakah tanah yang sedang kita pijak telah berpotensi menjadi penarik petir atau tidak.
Seberapa Dahsyat Energi Petir?
Kedahsyatan petir yang kita lihat sehari-hari memang bukan tanpa alasan. Energi yang dilepaskan oleh satu sambaran petir saja jumlahnya lebih besar daripadan energi yang dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Suhu pada jalur dimana petir terbentuk bisa mencapai 10.000 derajat Celcius. Sebagai perbandingan, suhu untuk meleburkan besi adalah antara 1.050 sampai 1.100 derajat Celcius. Panas yang dihasilkan oleh satu sambaran petir terkecil bisa mencapai 10 kali lipatnya. Pantas saja kalau orang yang secara langsung terkena sambaran petir tidak akan selamat, karena dengan panas yang sedemikian tingginya petir dapat dengan mudah membakar dan menghancurkan seluruh unsur yang ada di muka bumi ini. Sebagai perbandingan lain adalah suhu permukaan matahari yang mencapai 700.000 derajat Celcius. Berarti suhu petir adalah 1/70 dari suhu permukaan matahari.
Cahaya yang dikeluarkan oleh petir sekejap dapat menerangi malam yang gelap gulita. Cahayanya lebih terang dari cahaya yang dikeluarkan oleh 10 juta bola lampu pijar yang masing-masing berdaya 100 watt. Sebuah sambaran petir berukuran rata-rata memiliki energi yang dapat menyalakan sebuah bola lampu 100 watt selama lebih dari 3 bulan. Kekuatan listriknya sekitar 20.000 ampere atau 80 kali lebih kuat dari kekuatan las untuk mengelas baja.
Kilatan petir bergerak dengan kecepatan 150.000 km/detik atau sekitar setengah kali kecepatan cahaya, dan 10.000 kali lebih cepat dari suara yang kemudian terdengar dengan kecepatan 96.000 km/jam. Sambaran pertama mencapai titik pertemuan atau permukaan bumi dalam waktu 20 milidetik, dan sambaran dengan arah berlawanan menuju ke awan dalam waktu 70 mikrodetik. Secara keseluruhan petir berlangsung hanya dalam waktu setengah detik. Jadi mustahil bagi kita untuk bisa menghindar bila petir sudah terjadi dan menyambar tempat yang kita berada.
Suara menggelegar yang kita dengar setelah sambaran kilat terjadi karena pemanasan mendadak dari udara di sekitar jalur petir. Udara tersebut memuai dengan kecepatan melebihi kecepatan suara, meskipun gelombang kejutnya kembali ke gelombang suara normal dalam rentang beberapa meter. Gelombang suara terbentuk mengikuti udara dan bentuk permukaan setelahnya. Itulah alasan terjadinya guntur dan petir susul menyusul.
Dampak fenomena terhadap kehidupan manusia
Kedahsyatan petir yang kerap terjadi merupakan bukti nyata betapa alam memiliki kekuatan yang sangat besar sekaligus mengerikan. Namun sebagai makhluk yang dilengkapi dengan akal manusia senantiasa harus mampu mengambil pelajaran dari fenomena alam tersebut. Kekuatan petir bisa menjadi peringatan bagi kita bahwa alam memiliki daya untuk menghancurkan dan bisa merenggut nyawa kita kapanpun dan dimanapun kita berada. Namun petir juga bisa menjadi pertanda dimulainya babak kehidupan baru untuk beragam jenis makhluk hidup karena terjadinya menunjukkan dimulainya musim hujan yang ditunggu-tunggu. Selain itu kekuatan petir yang dahsyat itu juga bisa menghasilkan molekul-molekul nitrogen yang sangat penting bagi tumbuhan sebagai produsen dalam tingkatan trofik. Ini membuktikan bahwa petir diciptakan dengan kearifan khusus.
Manusia juga mendapatkan banyak kemajuan dengan mempelajari proses terjadinya petir. Energi serupa kita adopsi dalam penemuan listrik yang sangat penting bagi kehidupan seperti zaman sekarang ini. Untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan manusia telah berhasil menciptakan teknologi penangkal petir yang sampai saat ini banyak dipakai di gedung-gedung perkantoran maupun perumahan.
oleh Rudi Haryanto
dimuat Harian Pikiran Rakyat Februari 2008
No comments:
Post a Comment