Pasang Surut Asmotfer di Bumi Disebabkan Bulan, Benarkah?

Apakah gravitasi bulan atau matahari menyebabkan pasang di atmosfer Bumi?

Pada 1 Februari 2014, astronot Japan Aerospace Exploration Agency, Koichi Wakata molantarkan pandangannya melalui akun Twitternya tentang bulan sabit terbit dan titik puncak dari atmosfer bumi. Warna yang berbeda yang terlihat karena gas yang dominan dan partikel di setiap lapisan atmosfer bertindak sebagai prisma, menyaring warna tertentu dari cahaya. Gambar kredit: NASA.

Atmosfer Bumi memang memiliki pasang surut, dan gravitasi bulan adalan bagian dari mengapa mereka (pasang surut atmosfer) ada. Tetapi, ternyata pengaruh bulan di atmosfer Bumi mutlak dibanjiri oleh pengaruh matahari sang pemilik atmosfer Bumi. Namun, itu bukan gravitasi matahari yang membuat dampak besar.

Kita bisa menebak bahwa dampak gravitasi matahari pada pasang surut atmosfer yang terjadi harusnya kecil kemungkinannya jika dari dilihat pasang surut air laut, yang sebagian besar didorong oleh gravitasi sederhana. Pasang surut air laut mengikuti bulan sebagai poros bumi - jika matahari adalah pemain utama dalam pasang surut air laut, maka air pasang akan terjadi pada siang hari setiap hari, bukan berdasarkan pada orbit bulan. Matahari masih sebagai 'pemain'; pasang tertinggi terjadi ketika matahari dan bulan selaras sehingga keduanya bergerak ke arah yang sama, namun perbedaan antara pasang naik dan pasang normal ketika semuanya selaras adalah tidak sama besar seperti perbedaan antara pasang tinggi dan pasang rendah; bulan 'memimpin' dalam hal ini.

Tidak seperti cairan di lautan di Bumi, asmotfer adalah gas, dan yang memperkenalkan beberapa kemungkinan lain. Cairan yang cukup sederhana dalam kondisi normal; mereka mengisi wadah dan relatif konstan dalam kepadatan - sulit untuk mengecil atau memperluas cairan menjadi sangat banyak. Gas, di sisi lain, kepadatannya sangat bervariasi - itulah mengapa akan sangat mudah bagi gas untuk mengecil.

Gas juga sangat sensitif terhadap suhu; salah satu cara termudah untuk membuat gas lebih padat adalah hanya mendinginkannya. Sebaliknya, jika kita ingin membuat gas kepulan dan mengambil lebih banyak ruang, memanaskannya adalah cara yang mudah. Jadi, matahari sebagai sumber panas terbesar memiliki pengaruh yang cukup besar pula pada gas.

Pasang surut temperatur dan gangguan angin pada ketinggian 100 km pada September 2005 sebagai fungsi waktu universal. Animasi ini didasarkan pada pengamtan dari  instrumen SABER dan TIDI di papan TIMED satelit. Gambar ini menunjukkan superposisi komponen pasang surut yang paling penting, diurnal dan semidiurnal (migrasi + nonmigrasi). Image credit by Jensob - wikipedia user - CC BY-SA 3.0

Ketika matahari bersinar di atas atmosfer (siang hari), akan memanaskan gas yang membentuk atmosfer Bumi kita, yang membuat seluruh lapisan atmosfer menjadi luas. Ekspansi ini dapat diukur di permukaan laut sebagai pengurangan yang sangat sedikit dalam tekanan atmosfer, tapi jauh lebih dramatis pada altitude yang lebih tinggi, dimana kepadatan gas benar-benar rendah untuk berekspansi.

Ini bukan pasang dalam cara pandang kita biasanya. Biasanya jika kita mengatakan 'pasang' berarti gelombang gravitasi, tetapi jika oleh air, berarti perubahan siklus teratur, maka ini pasti pasang naik, dan memang itu secara resmi disebut pasang atmosfer.

Bulan memang memiliki tarikan gravitasi atmosfer juga, tapi seperti dampak matahari pada pasang surut air laut Bumi, itu adalah efek lemah dari panasnya matahari. Jika bulan adalah penyebab utama di balik peregangan atmosfer Bumi, itu akan bekerja dengan cara yang sama seperti pasang surut air laut.