Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jaten
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY
107
Assimetri Pergerakan Grup-Grup Sunspot di Lintang Utara dan
Selatan Matahari pada Siklus Aktivitas Matahari Ke 22
Nanang Widodo
Stasiun Pengamat Dirgantara, LAPAN Watukosek, P.O.Box 04 Gempol Pasuruan
e-mail: [email protected]
Abstrak - Sunspot merupakan salah satu indikator aktivitas matahari. Pada awal siklus aktivitas matahari ditandai oleh
munculnya sunspot di lintang tinggi sekitar 45oLU atau 45oLS. Selama dalam perjalanan evolusinya sunspot mengalami
pergeseran posisi, sunspot dapat bergerak menuju ke kutub atau menuju ke ekuator. Pergerakan grup sunspot di fotosfer
adalah implementasi bahwa ada aliran plasma. Plasma keluar dari fotosfer dipengaruhi oleh medan magnet khususnya di
lapisan konvektif . Pergerakan grup sunspot dapat dinyatakan dalam vektor resultan, R = (+ bB, + l L). Dimana B
menyatakan sumbu bujur dan L sumbu lintang matahari. Besar b adalah rata-rata selisih derajat bujur/hari, dan l adalah
rata-rata selisih derajat lintang/hari. Data yang digunakan untuk analisis pergerakan grup sunspot adalah kelas H dan J
(klasifikasi Zurich) di belahan Utara dan Selatan cakram matahari dari hasil pengamatan matahari SPD Watukosek dari
tahun 1988 – 1997 (siklus ke 22). Hasil penelitian ini diperoleh informasi bahwa tidak semua grup sunspot di lintang tinggi
bergerak menuju kutub dan grup sunspot di lintang rendah bergerak ke ekuator. Gerak grup sunspot di sekitar ekuator relatif
lebih cepat dari pada gerak sunspot yang berada di lintang tinggi. Kecepatan grup sunspot di lintang utara dan selatan
adalah relatif sama besar. Tetapi ada ketidak-simetrisan dalam arah gerak sunspot menuju ke kutub atau menuju ke ekuator.
Kata kunci: sunspot, lapisan konvektif, lintang Utara-Selatan matahari.
I.
PENDAHULUAN
Aktivitas matahari yang ditandai oleh kemunculan sunspot
di permukaan matahari mempunyai siklus 11 tahunan.
Kemunculan sunspot di permukaan matahari dikendalikan
oleh medan magnet matahari. Sirkulasi meridional matahari
merupakan pola aliran masif di dalam matahari yang
mengangkut plasma panas dekat permukaan dari ekuator
matahari ke kutub dan kembali ke ekuator di lapisan
konvektif, Gambar 1. menyerupai sabuk konveyor (conveyor
belt), NASA, 2010.
Gambar 2. Garis-garis medan magnet yang mengalami puntiran
sehingga muncul keluar di fotosfer dan menghasilkan sunspot.
Gambar 1. Konsep sirkulasi meridional Matahari.(Sumber science@
NASA).
Akibatnya ada sebagian garis gaya magnet yang muncul
ke permukaan dan mengakibatkan terjadinya polaritas
positif dan negatif (preceeding dan following). Pengaruh
dari rotasi matahari menyebabkan medan magnet mengalami
puntiran sehingga terjadi ketidakstabilan struktur garis
medan magnet, seperti yang dilukiskan pada Gambar 2.
Selain berotasi pada permukaan matahari (fotosfer) grup
sunspot juga mengalami evolusi (lahir, berkembang dan
tenggelam) [1]. Dalam perjalanan evolusinya, mayoritas
grup sunspot mengalami perubahan citra sunspotnya.
Berdasarkan citra tersebut, grup sunspot diklasifikasikan
dalam kategori kelas A, B, C, D, E, F, G, H dan J menurut
klasifikasi Zurich. Widodo melakukan pemodelan rotasi
diferensial sunspot untuk sunspot yang berada di lintang
utara pada siklus aktivitas matahari ke 22 [2]. Dalam
perjalanan evolusinya, posisi grup sunspot (bujur dan
lintang) diukur pada pusat (antara daerah polarisasi negatif
dan positif) dari grup sunspot, http://www.sciencenetlinks.
com/ pdfs /sunspots3_actsheet2.pdf.
ISSN 0853-0823
108
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY
Pada penelitian ini, penulis akan menganalisis pergerakan
grup sunspot selama evolusi diwakili dalam vektor resultan.
Arah vektor resultan memproyeksikan arah bujur dan
lintang. Dengan bantuan program IDL, diperoleh
pengukuran posisi grup sunspot secera presisi pada arah
Bujur dan Lintang, sesuai besaran °P, °B dan °L pada hari
pengamatan [3].
II. DATA OBSERVASI DAN METODOLOGI
PENELITIAN
Pengamatan harian aktivitas matahari (khususnya
sunspot) dilakukan secara rutin di Stasiun Pengamat
Dirgantara LAPAN Watukosek dari tahun 1987 hingga
sekarang. Data sunspot yang digunakan pada penelitian ini
adalah data sunspot ke 22 (tahun 1987 s/d 1996). Grup-grup
sunspot yang diambil sebagai sampling adalah kelas G, H
dan atau J (klasifikasi Zurich). Alasan pemilihan grup
sunspot untuk kelas-kelas di atas adalah citra umbra dan
penumbranya mempunyai bentuk yang relatif stabil,
sehingga akan lebih mudah untuk dilakukan tracking posisi
grup sunspot. Berikut ini contoh sunspot yang berotasi dari
timur ke barat selama 5 hari amatan dan berevolusi pada
kelas J, seperti Gambar 3.
1. Mengamati evolusi grup sunspot secara digital dan citra.
2. Mengukur posisi sunspot °B dan °L dengan program IDL
3. Mengukur ∆b dan ∆l selama evolusi sunspot.
4. Mengukur ∆b dan ∆ l selama evolusi sunspot.
5. Menggambarkan vektor rata-rata pergerakan sunspot/hari.
6. Analisis pergerakan sunspot dalam selang 5°L.
7. Memodelkan pergerakan grup sunspot dalam vektor dua
arah yaitu derajad bujur (°B) dan derajad lintang (°L).
Perubahan posisi grup sunspot secara harian dalam arah
(°B, °L), dapat diartikan sebagai pergerakan vektor r1, r2, . .
., rn (dalam pasangan koordinat °B, °L) dengan n = lama
evolusi grup sunspot (satuan hari), k = konstanta vektor.
Howard menyatakan kombinasi linear dari beberapa vektor
ri dinyatakan sebagai vektor resultan R, R(b°B, l°L) [5]
R = k1 r1 + k2 r2 + …. + kn rn .
(1)
Supaya didapatkan satu besaran yang mewakili arah gerak
grup sunspot dalam suatu evolusi, akan dihitung rata-rata
selisih derajat bujur/hari ( ∆b ) dan rata-rata selisih derajat
lintang/hari (+ ∆ l ). Tanda (+) berarti vektor ri condong ke
arah ekuator, sedangkan tanda (−) berarti vektor ri condong
ke arah kutub. Selisih derajat bujur, (∆b), Tabel 1, kolom 2
diperoleh dari bi+1 dikurangi bi, dan rata-rata selisih derajat
bujur ( ∆b ) yang dituliskan dalam persamaan
∆bi = bi − bi +1 ; ∆b
∑b
n
=
i =1
i
n −1
(2)
.
Selisih derajat lintang, (∆l) Tabel 1, kolom 5 diperoleh
dari li+1 dikurangi li, dan rata-rata selisih derajat lintang ( ∆ l )
yang dituliskan dalam persamaan
∆l i = l i − l i +1 ; ∆l =
Gambar 3. Contoh evolusi sunspot dari timur ke barat, dari sunspot
di lintang selatan.
Chiu menyatakan bahwa pada awal siklus, sunspot sering
muncul dekat 30-35° LU (Lintang Utara) atau °LS (Lintang
Selatan) hemisfer matahari [4], sedangkan data hasil
pengamatan sunspot dari SPD Watukosek didapatkan
sunspot yang muncul pada awal siklus sampai pada
ketinggian 40-45 °LU dan °LS. Data tersebut dibagi dalam
dua bagian yaitu grup sunspot di lintang utara sebanyak 163
data dan grup sunspot di lintang selatan sebanyak 240 data.
Evolusi grup sunspot yang dipilih adalah yang berdurasi
antara 3 – 13 hari amatan.
Metodologi Penelitian
Berikut ini beberapa tahapan metodologi dalam
penelitian ini antara lain:
∑l
n
i =1
i
n −1
.
(3)
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Karena evolusi setiap grup sunspot mempunyai durasi
waktu yang berbeda, maka untuk mendapatkan infomasi
secara umum arah pergerakan grup sunspot akan dihitung
rata-rata selisih °B/hari dituliskan persamaan (2), dan ratarata selisih °L/hari persamaan (3). Selama evolusi grup
sunpsot no 318 ini berada pada posisi rata-rata = 21,45 °L
dan condong ke ekuator sebesar 0,16 °L, Gambar 4. Hasil
perhitungan persamaan (2) dan (3) dimasukkan dalam
kolom 3 dan kolom 6, Tabel 1.
TABEL 1. CONTOH PENGUKURAN POSISI GRUP SUNSPOT
NO 318 TANGGAL 1-6 AGUSTUS 1990
bi
77,47
62,20
49,02
34,5
23,45
11,57
ISSN 0853-0823
b
15,27
13,18
14,52
11,05
11,88
∆b
li
l
13,18
21,34
21,66
21,97
22,58
20,88
20,54
-0,32
-0,31
-0,61
1,70
0,34
∆l
0,16
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY
109
mengukur posisi akan berakibat penyimpangan besar
kecepatan rotasinya [6].
Dalam pengamatan rotasi, peneliti menyimpulkan bahwa
sunspot di sekitar ekuator perlu waktu 25 hari untuk satu
kali rotasi. Sunspot pada ketinggian lintang 30 °L (utara
atau selatan) membutuhkan waktu rotasi 27,5 hari,
sedangkan sunspot yang mendekati kutub 75 °L
membutuhkan waktu rotasi sekitar 33 hari [6].
Gambar 4. Perubahan posisi grup sunspot no 318 dari tgl 1-6 Agustus 1990,
sumbu X (=oB) vs sumbu Y (=oL).
Berdasarkan pengamatan harian, suatu grup sunspot tidak
akan bergerak lebih dari 5 derajat lintang, kolom 1 Tabel 2.
Kolom 3 dan kolom 6, tanda (−) berarti vektor ri condong ke
arah kutub dan sebaliknya tanda (+) berarti vektor ri
condong ke arah ekuator.
Analisis lintang Utara, sunspot yang berada di daerah 0,00
– 30,00 menunjukkan semakin tinggi lintangnya semakin
lama waktu 1 kali rotasinya, sedangkan pada daerah 30,01 –
40,00 °L waktu 1 kali rotasi sedikit lebih cepat dibandingkan
daerah 25,00-30,00 °L Analisis lintang selatan, yang berada
di daerah 0,00 – 25,00 °L menunjukkan semakin tinggi
lintangnya semakin lama waktu 1 kali rotasinya. Adanya
penyimpangan, dari teori bahwa waktu 1 kali rotasi dari
sunspot di lintang tinggi lebih cepat, disebabkan data grup
sunspot sangat sedikit, sehingga bila ada kesalahan dalam
IV. KESIMPULAN
Pada Tabel 2, kolom 4 dan 7 sunspot di daerah 0,0 – 25,0
°L dari lintang utara maupun lintang selatan diperoleh hasil
bahwa semakin tinggi posisi sunspot gerak rotasi sunspotnya
lebih lambat atau lama rotasi lebih panjang. Pada lintang
tinggi 30,0 – 40,0, sunspot dari lintang utara dan
menunjukkan ketidak-simetrisan yang signifikan dalam hal
kecepatan gerak sunspot °B/hari dan pergeseran arah lintang
°L/hari.
Secara fisis, fenomena tersebut disebabkan
dorongan plasma yang dipengaruhi oleh garis-garis medan
magnet di lapisan konvektif matahari.
Berdasarkan analisis evolusi posisi grup-grup sunspot
dari vektor resultan R(°B,°L) menunjukkan secara global
topografi pergerakan grup sunspot dari lintang utara dan
selatan, hal ini mendukung pernyataan teori rotasi
diferensial sunspot [7]. Dengan diketahui vektor resultan
R(°B, °L) dari sunspot pada siklus aktivitas matahari ke 22
ini dan diketahui beberapa indikator fisis citra sunspot [1],
maka dapat diperkiraan posisi munculnya grup sunspot pada
hari berikutnya secara tepat.
TABEL 2. HASIL ANALISIS PERGERAKAN GRUP SUNSPOT ARAH BUJUR DAN LINTANG DARI SUNSPOT DI LINTANG
UTARA DAN SELATAN.
Utara
Selang
rata-rata
rata-rata
L
∆°B/day
∆°L/day
0.00 – 5.00
13.5
0.08
5.01–10.00
13.28
10.01-15.00
Selatan
Lama
rotasi
(hari)
Arah
rata-rata
rata-rata
Lama
rotasi
(hari)
∆°B/day
∆°L/day
26.67
13.52
-0.04
26.73
-0.02
27.11
13.29
0.04
27.09
13.16
-0.03
27.35
13.13
0.02
27.42
15.01–20.00
12.85
0.04
28.01
12.8
0.07
28,13
20.01-25.00
12.78
0.16
28.16
12.81
0.05
28.10
25.01–30.00
12.64
0.08
28.48
11.83
-0.12
30.43
30.01-35.00
12.86
0.25
27.99
12.38
0.07
29.08
35.01–40.00
12.95
0.16
27.80
12.7
-0.01
28.35
40.01-
11.49
-0.02
31.33
11.49
-0.02
31.33
o
PUSTAKA
[1] N Widodo. Analisis evolusi grup sunspot SPD LAPAN Watukosek
untuk memperoleh indicator kemunculan flare. Jurnal Sains
Dirgantara, LAPAN Vol 4, No 1. Desember 2006, ISSN : 1412808X.
R (°B, °L)
Arah
R (°B, °L)
[2] N. Widodo. Pemodelan kurva rotasi diferensial surya dari sunspot di
belahan utara matahari pada siklus ke 22, data pengamatan SPD
LAPAN Watukosek. Prosiding Seminar Nasional Matematika IV,
Jur. Matematika FMIPA ITS. Surabaya 13 Desember 2008, hal 131
- 139, ISBN: 978-979-96152
[3] S. Bambang. Solar Observation Procedures to obtain the Watukosek
White Light Solar ASCII Data for Statistical Space Warnings, ITB
ISSN 0853-0823
110
[4]
[5]
[6]
[7]
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY
Research Centre on ICT (Information & Communication
Technology), 2007, p 101.
Chiu Hung-yu The relationship between sunspot activity and the
several of the sun’s magnetic polarity. 2010, Hong Kong
Observatory.
A. Howard. Elementary Linear Algebra” Anton Textbooks Inc, Fifth
Edition, 1987, diterjemahkan oleh Pantur Silaban, ITB, Penerbit
Erlangga.
J.K.William. Exploration of the solar system. Macmillan Publising
Co.Inc, Newyork, 1978.
N. Widodo. Analisis pergerakan grup sunspot pada arah bujur dan
lintang matahari menggunakan data sunspot siklus ke 22 dari
LAPAN Watukosek. Prosiding Seminar Sains Antariksa V, DRNPuspitek Serpong. Tangerang, 15 Nop 2010, (dalam proses
penerbitan).
TANYA JAWAB
Ma’rufin Sudibyo (RHI)
? Apa implikasi asimetri pergerakan grup sunspot terhadap
siklus aktivitas matahari?
? Apa konsekuensinya terhadap prediksi solar minimum
(dengan bilangan sunspot sekitar 40)?
@ Misalkan bilangan sunspot, R ≈ 40 di tahun 2012 data
bilangan sunspot R harian tersebut tidak dapat disimpulkan
bahwa pada tahun tersebut diprediksi sebagai solar
minimum.
Sismanto (Geofisika-UGM)
? Putaran sunspot 1 periode 27 hari bumi atau matahari?
? Berkaitan dengan mitos 2012, dengan menggunakan
analisis runtun waktu dapatkah diprediksi kekuatan
sunspot pada 10 tahun ke depan?
Nanang Widodo
@ Putaran sunspot 1 periode sekitar 27 hari disebabkan
oleh adanya rotasi differensial materi plasma yang ada di
permukaan matahari. Semakin tinggi lintang posisi
sunspot, maka waktu yang dibutuhkan lebih panjang.
@ Matahari mempunyai siklus aktivitas 11 tahunan,
karena sifat berkala dan data time series, maka prediksi
aktivitas matahari dapat diprediksi/diketahui.
Nanang Widodo
@ Asimetri pergerakan grup sunspot di lintang
utara/selatan tidak dapat dikaitkan dengan awal,
maksimum, akhir suatu siklus aktivitas matahari.
ISSN 0853-0823
107
Assimetri Pergerakan Grup-Grup Sunspot di Lintang Utara dan
Selatan Matahari pada Siklus Aktivitas Matahari Ke 22
Nanang Widodo
Stasiun Pengamat Dirgantara, LAPAN Watukosek, P.O.Box 04 Gempol Pasuruan
e-mail: [email protected]
Abstrak - Sunspot merupakan salah satu indikator aktivitas matahari. Pada awal siklus aktivitas matahari ditandai oleh
munculnya sunspot di lintang tinggi sekitar 45oLU atau 45oLS. Selama dalam perjalanan evolusinya sunspot mengalami
pergeseran posisi, sunspot dapat bergerak menuju ke kutub atau menuju ke ekuator. Pergerakan grup sunspot di fotosfer
adalah implementasi bahwa ada aliran plasma. Plasma keluar dari fotosfer dipengaruhi oleh medan magnet khususnya di
lapisan konvektif . Pergerakan grup sunspot dapat dinyatakan dalam vektor resultan, R = (+ bB, + l L). Dimana B
menyatakan sumbu bujur dan L sumbu lintang matahari. Besar b adalah rata-rata selisih derajat bujur/hari, dan l adalah
rata-rata selisih derajat lintang/hari. Data yang digunakan untuk analisis pergerakan grup sunspot adalah kelas H dan J
(klasifikasi Zurich) di belahan Utara dan Selatan cakram matahari dari hasil pengamatan matahari SPD Watukosek dari
tahun 1988 – 1997 (siklus ke 22). Hasil penelitian ini diperoleh informasi bahwa tidak semua grup sunspot di lintang tinggi
bergerak menuju kutub dan grup sunspot di lintang rendah bergerak ke ekuator. Gerak grup sunspot di sekitar ekuator relatif
lebih cepat dari pada gerak sunspot yang berada di lintang tinggi. Kecepatan grup sunspot di lintang utara dan selatan
adalah relatif sama besar. Tetapi ada ketidak-simetrisan dalam arah gerak sunspot menuju ke kutub atau menuju ke ekuator.
Kata kunci: sunspot, lapisan konvektif, lintang Utara-Selatan matahari.
I.
PENDAHULUAN
Aktivitas matahari yang ditandai oleh kemunculan sunspot
di permukaan matahari mempunyai siklus 11 tahunan.
Kemunculan sunspot di permukaan matahari dikendalikan
oleh medan magnet matahari. Sirkulasi meridional matahari
merupakan pola aliran masif di dalam matahari yang
mengangkut plasma panas dekat permukaan dari ekuator
matahari ke kutub dan kembali ke ekuator di lapisan
konvektif, Gambar 1. menyerupai sabuk konveyor (conveyor
belt), NASA, 2010.
Gambar 2. Garis-garis medan magnet yang mengalami puntiran
sehingga muncul keluar di fotosfer dan menghasilkan sunspot.
Gambar 1. Konsep sirkulasi meridional Matahari.(Sumber science@
NASA).
Akibatnya ada sebagian garis gaya magnet yang muncul
ke permukaan dan mengakibatkan terjadinya polaritas
positif dan negatif (preceeding dan following). Pengaruh
dari rotasi matahari menyebabkan medan magnet mengalami
puntiran sehingga terjadi ketidakstabilan struktur garis
medan magnet, seperti yang dilukiskan pada Gambar 2.
Selain berotasi pada permukaan matahari (fotosfer) grup
sunspot juga mengalami evolusi (lahir, berkembang dan
tenggelam) [1]. Dalam perjalanan evolusinya, mayoritas
grup sunspot mengalami perubahan citra sunspotnya.
Berdasarkan citra tersebut, grup sunspot diklasifikasikan
dalam kategori kelas A, B, C, D, E, F, G, H dan J menurut
klasifikasi Zurich. Widodo melakukan pemodelan rotasi
diferensial sunspot untuk sunspot yang berada di lintang
utara pada siklus aktivitas matahari ke 22 [2]. Dalam
perjalanan evolusinya, posisi grup sunspot (bujur dan
lintang) diukur pada pusat (antara daerah polarisasi negatif
dan positif) dari grup sunspot, http://www.sciencenetlinks.
com/ pdfs /sunspots3_actsheet2.pdf.
ISSN 0853-0823
108
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY
Pada penelitian ini, penulis akan menganalisis pergerakan
grup sunspot selama evolusi diwakili dalam vektor resultan.
Arah vektor resultan memproyeksikan arah bujur dan
lintang. Dengan bantuan program IDL, diperoleh
pengukuran posisi grup sunspot secera presisi pada arah
Bujur dan Lintang, sesuai besaran °P, °B dan °L pada hari
pengamatan [3].
II. DATA OBSERVASI DAN METODOLOGI
PENELITIAN
Pengamatan harian aktivitas matahari (khususnya
sunspot) dilakukan secara rutin di Stasiun Pengamat
Dirgantara LAPAN Watukosek dari tahun 1987 hingga
sekarang. Data sunspot yang digunakan pada penelitian ini
adalah data sunspot ke 22 (tahun 1987 s/d 1996). Grup-grup
sunspot yang diambil sebagai sampling adalah kelas G, H
dan atau J (klasifikasi Zurich). Alasan pemilihan grup
sunspot untuk kelas-kelas di atas adalah citra umbra dan
penumbranya mempunyai bentuk yang relatif stabil,
sehingga akan lebih mudah untuk dilakukan tracking posisi
grup sunspot. Berikut ini contoh sunspot yang berotasi dari
timur ke barat selama 5 hari amatan dan berevolusi pada
kelas J, seperti Gambar 3.
1. Mengamati evolusi grup sunspot secara digital dan citra.
2. Mengukur posisi sunspot °B dan °L dengan program IDL
3. Mengukur ∆b dan ∆l selama evolusi sunspot.
4. Mengukur ∆b dan ∆ l selama evolusi sunspot.
5. Menggambarkan vektor rata-rata pergerakan sunspot/hari.
6. Analisis pergerakan sunspot dalam selang 5°L.
7. Memodelkan pergerakan grup sunspot dalam vektor dua
arah yaitu derajad bujur (°B) dan derajad lintang (°L).
Perubahan posisi grup sunspot secara harian dalam arah
(°B, °L), dapat diartikan sebagai pergerakan vektor r1, r2, . .
., rn (dalam pasangan koordinat °B, °L) dengan n = lama
evolusi grup sunspot (satuan hari), k = konstanta vektor.
Howard menyatakan kombinasi linear dari beberapa vektor
ri dinyatakan sebagai vektor resultan R, R(b°B, l°L) [5]
R = k1 r1 + k2 r2 + …. + kn rn .
(1)
Supaya didapatkan satu besaran yang mewakili arah gerak
grup sunspot dalam suatu evolusi, akan dihitung rata-rata
selisih derajat bujur/hari ( ∆b ) dan rata-rata selisih derajat
lintang/hari (+ ∆ l ). Tanda (+) berarti vektor ri condong ke
arah ekuator, sedangkan tanda (−) berarti vektor ri condong
ke arah kutub. Selisih derajat bujur, (∆b), Tabel 1, kolom 2
diperoleh dari bi+1 dikurangi bi, dan rata-rata selisih derajat
bujur ( ∆b ) yang dituliskan dalam persamaan
∆bi = bi − bi +1 ; ∆b
∑b
n
=
i =1
i
n −1
(2)
.
Selisih derajat lintang, (∆l) Tabel 1, kolom 5 diperoleh
dari li+1 dikurangi li, dan rata-rata selisih derajat lintang ( ∆ l )
yang dituliskan dalam persamaan
∆l i = l i − l i +1 ; ∆l =
Gambar 3. Contoh evolusi sunspot dari timur ke barat, dari sunspot
di lintang selatan.
Chiu menyatakan bahwa pada awal siklus, sunspot sering
muncul dekat 30-35° LU (Lintang Utara) atau °LS (Lintang
Selatan) hemisfer matahari [4], sedangkan data hasil
pengamatan sunspot dari SPD Watukosek didapatkan
sunspot yang muncul pada awal siklus sampai pada
ketinggian 40-45 °LU dan °LS. Data tersebut dibagi dalam
dua bagian yaitu grup sunspot di lintang utara sebanyak 163
data dan grup sunspot di lintang selatan sebanyak 240 data.
Evolusi grup sunspot yang dipilih adalah yang berdurasi
antara 3 – 13 hari amatan.
Metodologi Penelitian
Berikut ini beberapa tahapan metodologi dalam
penelitian ini antara lain:
∑l
n
i =1
i
n −1
.
(3)
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Karena evolusi setiap grup sunspot mempunyai durasi
waktu yang berbeda, maka untuk mendapatkan infomasi
secara umum arah pergerakan grup sunspot akan dihitung
rata-rata selisih °B/hari dituliskan persamaan (2), dan ratarata selisih °L/hari persamaan (3). Selama evolusi grup
sunpsot no 318 ini berada pada posisi rata-rata = 21,45 °L
dan condong ke ekuator sebesar 0,16 °L, Gambar 4. Hasil
perhitungan persamaan (2) dan (3) dimasukkan dalam
kolom 3 dan kolom 6, Tabel 1.
TABEL 1. CONTOH PENGUKURAN POSISI GRUP SUNSPOT
NO 318 TANGGAL 1-6 AGUSTUS 1990
bi
77,47
62,20
49,02
34,5
23,45
11,57
ISSN 0853-0823
b
15,27
13,18
14,52
11,05
11,88
∆b
li
l
13,18
21,34
21,66
21,97
22,58
20,88
20,54
-0,32
-0,31
-0,61
1,70
0,34
∆l
0,16
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY
109
mengukur posisi akan berakibat penyimpangan besar
kecepatan rotasinya [6].
Dalam pengamatan rotasi, peneliti menyimpulkan bahwa
sunspot di sekitar ekuator perlu waktu 25 hari untuk satu
kali rotasi. Sunspot pada ketinggian lintang 30 °L (utara
atau selatan) membutuhkan waktu rotasi 27,5 hari,
sedangkan sunspot yang mendekati kutub 75 °L
membutuhkan waktu rotasi sekitar 33 hari [6].
Gambar 4. Perubahan posisi grup sunspot no 318 dari tgl 1-6 Agustus 1990,
sumbu X (=oB) vs sumbu Y (=oL).
Berdasarkan pengamatan harian, suatu grup sunspot tidak
akan bergerak lebih dari 5 derajat lintang, kolom 1 Tabel 2.
Kolom 3 dan kolom 6, tanda (−) berarti vektor ri condong ke
arah kutub dan sebaliknya tanda (+) berarti vektor ri
condong ke arah ekuator.
Analisis lintang Utara, sunspot yang berada di daerah 0,00
– 30,00 menunjukkan semakin tinggi lintangnya semakin
lama waktu 1 kali rotasinya, sedangkan pada daerah 30,01 –
40,00 °L waktu 1 kali rotasi sedikit lebih cepat dibandingkan
daerah 25,00-30,00 °L Analisis lintang selatan, yang berada
di daerah 0,00 – 25,00 °L menunjukkan semakin tinggi
lintangnya semakin lama waktu 1 kali rotasinya. Adanya
penyimpangan, dari teori bahwa waktu 1 kali rotasi dari
sunspot di lintang tinggi lebih cepat, disebabkan data grup
sunspot sangat sedikit, sehingga bila ada kesalahan dalam
IV. KESIMPULAN
Pada Tabel 2, kolom 4 dan 7 sunspot di daerah 0,0 – 25,0
°L dari lintang utara maupun lintang selatan diperoleh hasil
bahwa semakin tinggi posisi sunspot gerak rotasi sunspotnya
lebih lambat atau lama rotasi lebih panjang. Pada lintang
tinggi 30,0 – 40,0, sunspot dari lintang utara dan
menunjukkan ketidak-simetrisan yang signifikan dalam hal
kecepatan gerak sunspot °B/hari dan pergeseran arah lintang
°L/hari.
Secara fisis, fenomena tersebut disebabkan
dorongan plasma yang dipengaruhi oleh garis-garis medan
magnet di lapisan konvektif matahari.
Berdasarkan analisis evolusi posisi grup-grup sunspot
dari vektor resultan R(°B,°L) menunjukkan secara global
topografi pergerakan grup sunspot dari lintang utara dan
selatan, hal ini mendukung pernyataan teori rotasi
diferensial sunspot [7]. Dengan diketahui vektor resultan
R(°B, °L) dari sunspot pada siklus aktivitas matahari ke 22
ini dan diketahui beberapa indikator fisis citra sunspot [1],
maka dapat diperkiraan posisi munculnya grup sunspot pada
hari berikutnya secara tepat.
TABEL 2. HASIL ANALISIS PERGERAKAN GRUP SUNSPOT ARAH BUJUR DAN LINTANG DARI SUNSPOT DI LINTANG
UTARA DAN SELATAN.
Utara
Selang
rata-rata
rata-rata
L
∆°B/day
∆°L/day
0.00 – 5.00
13.5
0.08
5.01–10.00
13.28
10.01-15.00
Selatan
Lama
rotasi
(hari)
Arah
rata-rata
rata-rata
Lama
rotasi
(hari)
∆°B/day
∆°L/day
26.67
13.52
-0.04
26.73
-0.02
27.11
13.29
0.04
27.09
13.16
-0.03
27.35
13.13
0.02
27.42
15.01–20.00
12.85
0.04
28.01
12.8
0.07
28,13
20.01-25.00
12.78
0.16
28.16
12.81
0.05
28.10
25.01–30.00
12.64
0.08
28.48
11.83
-0.12
30.43
30.01-35.00
12.86
0.25
27.99
12.38
0.07
29.08
35.01–40.00
12.95
0.16
27.80
12.7
-0.01
28.35
40.01-
11.49
-0.02
31.33
11.49
-0.02
31.33
o
PUSTAKA
[1] N Widodo. Analisis evolusi grup sunspot SPD LAPAN Watukosek
untuk memperoleh indicator kemunculan flare. Jurnal Sains
Dirgantara, LAPAN Vol 4, No 1. Desember 2006, ISSN : 1412808X.
R (°B, °L)
Arah
R (°B, °L)
[2] N. Widodo. Pemodelan kurva rotasi diferensial surya dari sunspot di
belahan utara matahari pada siklus ke 22, data pengamatan SPD
LAPAN Watukosek. Prosiding Seminar Nasional Matematika IV,
Jur. Matematika FMIPA ITS. Surabaya 13 Desember 2008, hal 131
- 139, ISBN: 978-979-96152
[3] S. Bambang. Solar Observation Procedures to obtain the Watukosek
White Light Solar ASCII Data for Statistical Space Warnings, ITB
ISSN 0853-0823
110
[4]
[5]
[6]
[7]
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY
Research Centre on ICT (Information & Communication
Technology), 2007, p 101.
Chiu Hung-yu The relationship between sunspot activity and the
several of the sun’s magnetic polarity. 2010, Hong Kong
Observatory.
A. Howard. Elementary Linear Algebra” Anton Textbooks Inc, Fifth
Edition, 1987, diterjemahkan oleh Pantur Silaban, ITB, Penerbit
Erlangga.
J.K.William. Exploration of the solar system. Macmillan Publising
Co.Inc, Newyork, 1978.
N. Widodo. Analisis pergerakan grup sunspot pada arah bujur dan
lintang matahari menggunakan data sunspot siklus ke 22 dari
LAPAN Watukosek. Prosiding Seminar Sains Antariksa V, DRNPuspitek Serpong. Tangerang, 15 Nop 2010, (dalam proses
penerbitan).
TANYA JAWAB
Ma’rufin Sudibyo (RHI)
? Apa implikasi asimetri pergerakan grup sunspot terhadap
siklus aktivitas matahari?
? Apa konsekuensinya terhadap prediksi solar minimum
(dengan bilangan sunspot sekitar 40)?
@ Misalkan bilangan sunspot, R ≈ 40 di tahun 2012 data
bilangan sunspot R harian tersebut tidak dapat disimpulkan
bahwa pada tahun tersebut diprediksi sebagai solar
minimum.
Sismanto (Geofisika-UGM)
? Putaran sunspot 1 periode 27 hari bumi atau matahari?
? Berkaitan dengan mitos 2012, dengan menggunakan
analisis runtun waktu dapatkah diprediksi kekuatan
sunspot pada 10 tahun ke depan?
Nanang Widodo
@ Putaran sunspot 1 periode sekitar 27 hari disebabkan
oleh adanya rotasi differensial materi plasma yang ada di
permukaan matahari. Semakin tinggi lintang posisi
sunspot, maka waktu yang dibutuhkan lebih panjang.
@ Matahari mempunyai siklus aktivitas 11 tahunan,
karena sifat berkala dan data time series, maka prediksi
aktivitas matahari dapat diprediksi/diketahui.
Nanang Widodo
@ Asimetri pergerakan grup sunspot di lintang
utara/selatan tidak dapat dikaitkan dengan awal,
maksimum, akhir suatu siklus aktivitas matahari.
ISSN 0853-0823