Petir
sering terlihat di saat cuaca mendung atau ketika sedang hujan badai.
Coba sekali-sekali aganperhatikan di malam hari, saat hujan deras,
langit tiba-tiba menyala, tak lama kemudian disusul oleh suara
menggelegar. Suara itu membuat kita sering menutup telinga kita, bahkan
membuat kita bersembunyi ditempat yang menurut kita cukup terlindungi.
Mengapa? Karena petir bisa menyambar benda-benda di sekitarnya dan
ditempat yang tinggi. Misalnya pohon kelapa atau tiang listrik.
Dalam
beberapa kejadian di Indonesia, petir bisa menyebabkan kematian,
seperti pernah terjadi di Batam. Ketika seseorang sedang bermain golf di
lapangan terbuka, ia tiba-tiba tersambar petir. Sangat dahsyat ya...
Nah, mengapa suara petir menggelegar sampai menerangi langit? Atau agan
ingin tahu seberapa banyak sih cahaya yang dipancarkan petir? Atau
seberapa besar panas yang dilepaskannya? Kalau mau tahu, Dalam ilmu
fisika, satu kilatan petir adalah cahaya terang yang terbentuk selama
pelepasan listrik di atmosfer saat hujan badai. Petir dapat terjadi
ketika tegangan listrik pada dua titik terpisah di atmosfer – masih
dalam satu awan, atau antara awan dan permukaan tanah, atau antara dua
permukaan tanah – mencapai tingkat tinggi. 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.
Energi petir
Energi
yang dilepaskan oleh satu sambaran petir lebih besar daripada yang
dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Suhu
pada jalur di mana petir terbentuk dapat mencapai 10.000 derajat
Celcius. Suhu di dalam tanur untuk meleburkan besi adalah antara 1.050
dan 1.100 derajat Celcius. Panas yang dihasilkan oleh sambaran petir
terkecil dapat mencapai 10 kali lipatnya. Panas yang luar biasa ini
berarti bahwa petir dapat dengan mudah membakar dan menghancurkan
seluruh unsur yang ada di muka bumi. Perbandingan lainnya, suhu
permukaan matahari tingginya 700.000 derajat Celcius. Dengan kata lain,
suhu petir adalah 1/70 dari suhu permukaan matahari. Cahaya yang
dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu
pijar berdaya 100 watt.
Sebuah
sambaran petir berukuran rata-rata memiliki energi yang dapat
menyalakan sebuah bola lampu 100 watt selama lebih dari 3 bulan. Sebuah
sambaran kilat berukuran rata-rata mengandung kekuatan listrik sebesar
20.000 amp. Sebuah las menggunakan 250-400 amp untuk mengelas baja.
Kilat bergerak dengan kecepatan 150.000 km/detik, atau setengah
kecepatan cahaya, dan 100.000 kali lipat lebih cepat daripada suara
Kilatan yang terbentuk turun sangat cepat ke bumi 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
tempo 70 mikrodetik. Secara keseluruhan petir berlangsung dalam waktu
hingga setengah detik. Suara gemuruh yang mengikutinya disebabkan oleh
pemanasan mendadak dari udara di sekitar jalur petir. Akibatnya, 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 atmosfer dan
bentuk permukaan setelahnya. Itulah alasan terjadinya guntur dan petir
yang susul-menyusul.
Petir berarus listrik terbesar
Sebuah
majalah ‘Intisari’ pernah mengungkapkan bahwa petir berarus listrik
terbesar terdapat di Indonesia, tepatnya di daerah Depok. Penelitian
yang disponsori PLN Cabang Depok, pada bulan April, Mei dan Juni 2002,
dengan menggunakan teknologi lighting position and tracking system
(LPATS), itu untuk mengenali perilaku petir di wilayah kota di selatan
Jakarta. Tak disangka, para peneliti mendapati arus petir negatif
berkekuatan 379,2 kA (kilo Ampere) dan petir positif mencapai 441,1 kA.
Dengan
kekuatan arus sebesar itu, petir mampu meratakan bangunan gedung yang
terbuat dari beton sekalipun. Selama ini, Indonesia memang dikenal
sebagai negara dengan sambaran petir cukup tinggi. Kondisi meteorologis
Indonesia memang sangat ideal bagi terciptanya petir. Tiga syarat
pembentukan petir – udara naik, kelembaban, dan partikel bebas atau
aerosol – terpenuhi dengan baik di Indonesia sebagai negara maritim.
Dalam
majalah Intisari edisi Desember 2000, disebutkan bahwa bumi bisa
diibaratkan sebagai kapasitor. Antara lapisan ionesfer dan Bumi, jika
langit cerah, ada arus listrik yang mengalir terus-menerus, dari
ionosfer yang bermuatan positif ke Bumi yang bermuatan negatif. Tapi
Bumi tidak terbakar, karena ada awan petir yang bermuatan listrik
positif maupun negatif sebagai penyeimbang. “Yang positif turun ke Bumi,
dan yang negatif naik ke ionosfer.
Ketika
langit berawan, tidak semua awan adalah awan petir. Hanya awan
cumulonimbus yang menghasilkan petir. Petir terjadi karena pelepasan
muatan listrik dari satu awan cumulonimbus ke awan lainnya, atau dari
awan langsung ke Bumi.
Saat
kita merenungi semua perihal petir ini, kita akan memahami bahwa
peristiwa alam ini adalah sesuatu yang menakjubkan. Bagaimana sebuah
kekuatan luar biasa semacam itu muncul dari partikel bermuatan positif
dan negatif, yang tak terlihat oleh mata telanjang, menunjukkan bahwa
petir diciptakan dengan sengaja oleh Sang Pencipta. Lebih jauh lagi,
kenyataan bahwa molekul-molekul nitrogen, yang sangat penting untuk
tumbuhan, muncul dari kekuatan ini, sekali lagi membuktikan bahwa petir
diciptakan khusus oleh sang pencipta.
sumber