Atmosfer Bumi tersusun dari beberapa lapisan yang masing-masing memiliki karakteristik suhu, tekanan, dan komposisi gas yang unik. Mulai dari troposfer tempat kita hidup, hingga stratosfer, mesosfer, dan termosfer. Di antara lapisan-lapisan ini, terdapat zona transisi yang dikenal sebagai 'pause' atau batas termal. Salah satu batas terpenting, namun sering kali kurang dibahas, adalah **Termopause**.
Termopause adalah lapisan tipis dan tidak terdefinisi dengan jelas yang menandai batas atas Mesosfer dan batas bawah Termosfer. Secara fundamental, penamaan ini merujuk pada perubahan drastis dalam tren suhu. Sebelum mencapai termopause, suhu di atmosfer terus menurun seiring ketinggian—suatu kondisi yang kita saksikan di mesosfer. Namun, begitu melintasi termopause, suhu mulai meningkat tajam seiring bertambahnya ketinggian di dalam termosfer.
Posisi dan Ketinggian Termopause
Secara umum, termopause diperkirakan berada pada ketinggian antara 80 hingga 100 kilometer di atas permukaan Bumi. Ketinggian ini sedikit tumpang tindih dengan batas atas Mesosfer (Mesopause) dan batas bawah Termosfer. Namun, perlu ditekankan bahwa termopause bukanlah batas yang kaku seperti batas-batas lain yang didefinisikan oleh komposisi gas (seperti homosfer dan heterosfer).
Keunikan termopause terletak pada hubungannya dengan sumber energi utama atmosfer bagian atas: Matahari. Di bawah termopause, terutama di mesosfer, suhu menurun karena kurangnya penyerapan radiasi ultraviolet (UV) oleh gas-gas atmosfer yang lebih padat, dan karena gas-gas yang ada cenderung memancarkan energi kembali ke ruang angkasa.
Mengapa Suhu Mencapai Titik Terendah di Termopause?
Fenomena suhu dingin ekstrem di mesosfer, yang memuncak tepat sebelum termopause, adalah salah satu misteri atmosfer yang menarik. Suhu di mesopause (yang secara efektif bertepatan dengan termopause) bisa turun hingga sekitar -100°C atau bahkan lebih rendah. Hal ini terjadi karena dua faktor utama:
- Kurangnya Pemanasan dari Bawah: Troposfer memanas dari permukaan Bumi, tetapi di atasnya, pemanasan ini berkurang drastis.
- Pendinginan Radiatif Efisien: Di mesosfer (terutama pada lapisan atasnya), molekul karbon dioksida ($\text{CO}_2$) sangat efisien dalam melepaskan panas yang tersisa ke ruang angkasa melalui radiasi inframerah. Proses pendinginan radiatif ini lebih dominan daripada pemanasan oleh radiasi matahari yang lemah pada ketinggian tersebut.
Setelah melewati titik dingin ekstrem ini (Termopause), gas-gas di Termosfer—meskipun sangat tipis—mulai menyerap radiasi sinar-X dan UV berenergi tinggi langsung dari Matahari. Penyerapan energi yang kuat ini menyebabkan suhu "termal" (energi kinetik molekul) di termosfer melonjak drastis, meskipun kepadatan udara sangat rendah sehingga sensasi panasnya tidak akan dirasakan oleh manusia.
Implikasi Penelitian Termopause
Memahami Termopause sangat krusial dalam studi aerodinamika atmosfer luar dan dampak cuaca luar angkasa. Meskipun ketinggiannya relatif rendah dibandingkan dengan batas luar atmosfer (eksosfer), termopause berfungsi sebagai batas penting bagi benda-benda yang memasuki kembali atmosfer.
Sebagai zona transisi, dinamika di termopause dipengaruhi oleh gelombang atmosfer yang berasal dari cuaca di bawahnya (troposfer dan stratosfer) dan oleh plasma dari luar angkasa (angin matahari dan aktivitas geomagnetik). Studi terhadap termopause membantu para ilmuwan memodelkan bagaimana energi dari Matahari disebarkan ke seluruh lapisan atmosfer Bumi, serta memprediksi orbit satelit dan puing-puing luar angkasa yang melintasi wilayah ini.
Secara ringkas, termopause adalah zona kritis—sebuah batas yang menentukan di mana pendinginan atmosfer yang intensif berakhir dan pemanasan ekstrem oleh energi matahari dimulai. Ia adalah penanda geografis dan termal yang vital dalam pemetaan struktur atmosfer vertikal kita.