Mengenal Garis Karman, Pembatas Atmosfer Bumi dan Luar Angkasa

Ketika pendaki gunung mendaki Gunung Everest, mereka akan membawa tabung oksigen sebagai alat yang membantu mereka bernapasbebas di ketinggian. Hal ini diperlukan karena semakin dekat Anda ke tepi atmosfer bumi, semakin sedikit oksigen yang tersedia dibandingkan dengan jumlah yang ditemukan di permukaan laut.

Variabel atmosfer Bumi terdiri dari susunan beberapa unsur lapisan, dari troposfer yang dekat permukaan laut, hingga eksosfer yang ada di wilayah terluar bumi. Pada setiap lapisan memiliki ciri-ciri perubahan suhu, komposisi kimia, kepadatan, dan pergerakan gas di dalamnya. Jadi, di mana batas atmosfer Bumi?

Menurut NASA, dilansir dari LiveScience, Senin (2/5), setiap lapisan atmosfer berperan dalam memastikan planet kita dapat menampung semua jenis kehidupan. Fungsinya pun beragam dari memblokir radiasi kosmik penyebab kanker hingga menciptakan tekanan yang diperlukan untuk menghasilkan air.

“Ketika Anda semakin jauh dari Bumi, atmosfer menjadi kurang padat,” kata Katrina Bossert, fisikawan luar angkasa di Arizona State University, mengatakan kepada Live Science melalui email.

“Komposisinya juga berubah, dan atom serta molekul yang lebih ringan mulai mendominasi, sementara molekul berat tetap lebih dekat ke permukaan bumi.”

Saat Anda bergerak ke atas mendekati atmosfer, tekanan atau berat atmosfer di atas Anda melemah dengan cepat. Meskipun pesawat terbang memiliki kabin yang dapat mengatur tingkat tekanan, perubahan ketinggian yang cepat dapat memengaruhi saluran eustachius yang sangat tipis dan menghubungkan indera telinga dengan hidung hingga tenggorokan.

“Inilah sebabnya mengapa telinga Anda mungkin terasa pecah saat lepas landas di pesawat terbang,” kata Matthew Igel, asisten profesor ilmu atmosfer di Universitas California.

Akhirnya, udara menjadi terlalu tipis bagi pesawat konvensional untuk terbang. Titik ini adalah area yang telah ditetapkan oleh para ilmuwan sebagai tanda akhir atmosfer kita, dan permulaan ruang angkasa.

Titik ini dikenal sebagai garis Kármán yang diambil dari nama fisikawan Amerika-Hungaria bernama Theodore von Kármán, pada 1957. Menurut EarthSky, dia menjadi orang pertama yang mendefinisikan batas antara Bumi dan luar angkasa.

Garis ini menandai batas antara Bumi dan ruang angkasa, tidak hanya menunjukkan di mana batas-batas pesawat terbang, tetapi juga penting bagi para ilmuwan dan insinyur ketika mencari tahu bagaimana memastikan kelancaran dari perjalanan pesawat pesawat ruang angkasa dan satelit yang mengorbit Bumi.

“Garis Kármán adalah perkiraan wilayah yang menunjukkan ketinggian di mana satelit dapat mengorbit Bumi tanpa terbakar atau jatuh dari orbit sebelum mengelilingi Bumi setidaknya sekali,” kata Bossert.

“Ini biasanya didefinisikan sebagai 100 kilometer (62 mil) di atas Bumi,” tambah Igel.

Ada kemungkinan suatu benda mengorbit Bumi pada ketinggian di bawah garis Kármán, tetapi hal itu membutuhkan kecepatan orbit sangat tinggi, yang akan sulit dipertahankan karena gesekan.

“Di situlah letak perasaan yang harus dimiliki seseorang untuk garis Kármán: Ini adalah ambang batas imajiner tetapi praktis antara perjalanan udara dan perjalanan ruang angkasa,” katanya.

Berbagai faktor, seperti ukuran dan bentuk satelit, berperan dalam menentukan berapa banyak hambatan udara yang akan dialaminya. Hal ini akan berdampak pada kemampuannya dalam mengorbit Bumi dengan sukses.

Biasanya, satelit yang berada di orbit rendah Bumi (satelit dengan ketinggian kurang dari 621 mil (1.000 km) tetapi kadang-kadang serendah 99 mil (1.000km) tetapi terkadang serendah 160km di atas Bumi akan jatuh dari orbit setelah beberapa tahun, sebab tarikan dari atmosfer atas Bumi secara bertahap memperlambat kecepatan orbit. Namun, itu tidak berarti atmosfer Bumi tidak terdeteksi di luar 1.000 km.

“Atmosfer tidak hilang begitu saja saat Anda masuk ke wilayah di mana satelit mengorbit," kata Bossert. "Itu adalah ribuan dan ribuan kilometer jauhnya sebelum bukti atmosfer Bumi hilang. Atom-atom terluar dari atmosfer Bumi, atom hidrogen yang membentuk geocorona (wilayah terluar atmosfer), bahkan dapat melampaui bulan,” jelasnya.

Jadi saat seseorang mencapai garis Kármán, ia tidak benar-benar menyadari telah mengangkangi batas antara Bumi dan ruang angkasa karena garis tersebut tidak berbentuk fisik dan tidak memiliki ketebalan apa pun. (M-4)