Q & A : Mengapa Ruang Angkasa Gelap Meski Ada Matahari?

Setiap hari bumi selalu mengalami siang dan malam. Di siang hari langit dari bumi tampak terang karena cahaya matahari. Sedangkan di malam hari langit terlihat gelap.

Tapi mengapa di luar angkasa langit selalu tampak gelap meski ada matahari?

Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mengungkapkan penyebab ruang angkasa selalu gelap meski ada matahari.

Peneliti Astronomi dan Astrofisika BRIN Thomas Djamaluddin mengatakan, tidak ada atmosfer yang menyemburkan cahaya matahari ke ruang angkasa.

"Oleh karenanya matahari, bulan, dan bintang-bintang bisa tampak berdampingan," kata dia saat dihubungi di Jakarta, Minggu (17/3).

Ruang angkasa merupakan tempat hampa yang tidak memiliki atmosfer untuk menyebarkan cahaya bintang atau matahari.

Ketiadaan atmosfer itulah yang membuat manusia tidak melihat bagian dari cahaya matahari dan langit tampak hitam. Demikian dilansir dari Antara.

Mengapa langit berwarna biru tapi jika di bulan langit berwarna hitam?

Orang-orang sudah sejak lama bertanya-tanya, mengapa langit siang ketika dilihat dari bumi berwarna biru terang, tetapi jika di angkasa ataupun berada di bulan, langit angkasa gelap seperti yang terjadi di malam hari. Pertanyaan-pertanyaan ini memiliki nama spesial yaitu Olbers Paradox.

Sebagian dari penjelasannya diberikan oleh Lord Rayleigh, ilmuwan Inggris, pada 1870-an. Namun, untuk memahami alasannya, kita perlu memahami dua cara cahaya dilihat.

Pertama, matahari memancarkan semua warna cahaya, dari gelombang ungu pendek hingga gelombang biru, hijau, kuning, oranye, dan merah panjang, tetapi tidak dalam jumlah yang sama. Biru adalah warna yang dominan dalam spektrum yang terlihat.

Mata kita mendeteksi cahaya hijau dengan lebih baik daripada warna lain, dan kita melihat cahaya biru dengan cukup baik. Semua warna cahaya tampak putih bagi kita jika digabungkan.

Dikutip dari laman Union University, bayangkan sebuah gabus terdiam di permukaan kolam yang tenang. Setelah batu dimasukkan ke dalam kolam, terjadi gelombang yang menyebabkan gabus bergerak ke atas dan ke bawah.

Dengan cara yang sama, gelombang cahaya dapat berinteraksi dengan molekul udara. Namun, partikel udara tidak menyimpan energi dari gelombang cahaya yang jatuh ke atasnya, tetapi dengan cepat memancarkan kembali energi tersebut ke arah yang acak.

Akibatnya, cahaya awal yang berasal dari arah tertentu sekarang tersebar (diradiasikan kembali) ke seluruh dunia.

Hamburan ini sebanding dengan satu dibagi dengan panjang gelombang pangkat empat dan bergantung pada ukuran partikel atau molekul dan panjang gelombang cahaya yang datang.

Karena panjang gelombang cahaya merah (700nm) sekitar 1,7 kali lebih besar daripada panjang gelombang cahaya biru (400nm), partikel udara kecil di atmosfer kita menghamburkan gelombang panjang sinar matahari (merah) kurang efektif daripada gelombang pendek sinar biru.

Temuan Rayleigh menunjukkan cahaya biru memiliki peluang 9 kali lebih besar untuk dihamburkan daripada cahaya merah.

Pada siang hari, cahaya biru yang tersebar ini datang dari seluruh langit dan menyebar ke segala arah melalui atmosfer.

Mengapa langit sore berwarna jingga?

Ketika matahari berada di dekat cakrawala, cahaya harus melewati atmosfer yang lebih tebal daripada ketika berada di atas kepala.

Sebagian besar cahaya biru dihamburkan, dan cahaya yang tersisa secara proporsional memiliki warna jingga yang lebih banyak, yang menghasilkan pemandangan matahari terbit dan terbenam yang indah yang sering kita saksikan.

Efek hamburan ini tidak selalu ada. Dalam penjelasan Lord Rayleigh, uap air, partikel debu, ozon, polutan kimia, dan reaksi mata diabaikan. Semua mekanisme ini memiliki kemampuan untuk meningkatkan atau mengurangi keindahan dan warna matahari terbit atau terbenam.

Berbeda berada di luar angkasa, tidak ada atmosfer yang memancarkan cahaya di luar angkasa atau di Bulan. 

Karena hampir tidak ada apa pun di ruang angkasa yang dapat menyebarkan atau memancarkan kembali cahaya ke mata kita, kita tidak melihat bagian cahaya dan langit tampak hitam.

Karena itu, jika kita melihat ke arah matahari, kita akan melihat cahaya putih yang cemerlang, sedangkan jika kita berbalik, kita hanya akan melihat kegelapan ruang kosong. Luar angkasa juga memiliki jarak yang sangat luas.

Mengapa luar angkasa tetap gelap meski ada banyak bintang?

Astronom memperkirakan ada sekitar 200 milyar triliun bintang yang dapat diamati di alam semesta. Banyak di antara bintang-bintang ini seterang atau bahkan lebih terang daripada matahari. Jadi, mengapa cahaya tidak memenuhi ruang angkasa?

Dikutip dari laman the Conversation, anggap saja alam semesta ini sangat tua sehingga cahaya dari bintang-bintang terjauh tidak sempat mencapai Bumi. Dalam skenario ini, semua bintang di alam semesta tidak bergerak sama sekali.

Bayangkan Bumi sebagai pusat dari gelembung besar. Jika gelembung tersebut berukuran sekitar sepuluh tahun cahaya, maka akan ada selusin bintang di dalamnya. Tentu saja, sebagian besar bintang-bintang itu akan tampak redup dari Bumi pada jarak beberapa tahun cahaya.

Jika kalian terus memperbesar gelembung tersebut hingga 1.000 tahun cahaya, lalu menjadi 1 juta tahun cahaya, lalu menjadi 1 milyar tahun cahaya, bintang-bintang terjauh di dalamnya akan tampak semakin redup.

Namun, akan ada lebih banyak bintang yang menyumbangkan cahaya di dalam gelembung yang lebih besar, dan jumlahnya akan meningkat, sehingga seluruh langit malam akan terlihat sangat terang.