Apa Itu Fatamorgana? Ini Dia Penjelasan Fenomena Nyata Optik dalam Perspektif Ilmiah

Ilustrasi fatamorgana (Freepik)

INDOZONE.ID - Pernahkah kamu berjalan di panas terik di jalan raya kosong atau padang kosong dan tiba-tiba hamparan di depan matamu terlihat seolah bergelombang seperti ada air? Nah, apa yang kamu lihat itu biasanya disebut fatamorgana.

Lalu, apa itu fatamorgana? 

Fatamorgana adalah bayangan ganda yang terbentuk akibat pembiasan atmosfer. Ada juga istilah Meteorologische Optik yaitu fenomena pembiasan mencakup distorsi gambar seperti tampak menjulang dan menukik, serta pembiasan terestrial dan astronomis sehari-hari; tetapi "fatamorgana" dibatasi pada tampilan di mana dua atau lebih gambar dari objek yang sama muncul. Pembagian serupa digunakan dalam buku WJ Humphreys, Physics of the Air.

Mengutip jurnal 'An Introduction to Mirages? karya Andy Young, fatamorgana bukanlah ilusi optik, seperti yang dipikirkan banyak orang. Fatamorgana adalah fenomena nyata optik atmosfer, yang disebabkan oleh pembelokan sinar yang kuat di lapisan dengan gradien  termal yang curam. 

Baca juga: 4 Fakta Ilmiah tentang Cara Kucing Berkomunikasi dengan Manusia, Ternyata Penuh Makna

Nah, ada beberapa fakta terkait fatamorgana. Berikut ini di antaranya.

Fatamorgana tak hanya terlihat seolah ada air di kejauhan

Penulis dan ahli botani Adelbert von Chamisso menggambarkan fatamorgana inferior yang indah sebagai berikut:

"Aku melihat permukaan air di hadapanku di mana sebuah bukit rendah terpantul, membentang. Aku berjalan menuju air itu. Air itu menghilang di hadapanku, dan aku sampai di bukit dengan kaki kering. 

Namun fatamorgana tak hanya soal melihat seolah ada air. Tubuh seseorang juga bisa terlihat dari jauh saat fenomena fatamorgana terjadi.

"Ketika aku telah menempuh sekitar setengah jarak, Eschscholtz, yang tertinggal di belakang, tampak seperti tenggelam hingga leherku di lapisan udara yang memantulkan cahaya, dan, karena tubuhku yang tampak pendek, ia berkata aku lebih mirip anjing daripada manusia. 

Saat aku melangkah maju, menuju bukit, aku semakin muncul dari lapisan udara, dan baginya, karena pantulan cahaya, aku tampak semakin tinggi, raksasa, ramping.

Baca juga: Iris, Dewi Pelangi yang Menjadi Pelayan Pribadi Ratu Para Dewa

Ketika daratan menjulang di atas cakrawala, seperti yang biasa diungkapkan oleh para pelaut, garis yang dianggap sebagai cakrawala adalah tepi permukaan pemantul yang dibentuk oleh lapisan udara bawah dan lebih dekat ke mata; garis yang sebenarnya terletak di bawah cakrawala yang terlihat. 

Saya percaya bahwa ilusi ini dalam beberapa kasus dapat memengaruhi pengamatan astronomi dan dapat menyebabkan kesalahan hingga lima menit atau bahkan lebih."

Fatamorgana bukan ilusi karena bisa difoto

Craig Bohren, seorang ahli optik atmosfer yang terkenal dalam artikelnya tahun 1989 di Weatherwise, menampik anggapan tentang fatamorgana adalah ilusi optik.

"Saya bergidik ketika melihat atau mendengar fatamorgana disebut sebagai ilusi optik. Fenomena optik ini bukanlah ilusi, sama seperti bayangan di cermin. Karena fatamorgana adalah fenomena fisik nyata, fatamorgana dapat difoto."

Ilusi optik , di sisi lain, adalah keanehan persepsi penglihatan manusia, di mana pengamat melihat sesuatu yang tidak ada secara fisik. Tentu saja, gambar yang terdistorsi yang dihasilkan oleh fatamorgana dapat menimbulkan ilusi optik, ketika pengamat salah menafsirkan pemandangan — oleh karena itu, terjadi kebingungan antara kelas fenomena yang sangat berbeda ini. 

Bohren kemudian memberikan ilusi Bulan sebagai contoh: objek di dekat cakrawala tampak lebih besar daripada ketika dilihat tinggi di langit, tetapi foto menunjukkan Bulan sebenarnya sedikit lebih kecil di cakrawala.

Ilustrasi fatamorgana (Freepik)

Baca juga: Studi: Bunyi Derik dari Ular Derik Bisa Hasilkan Ilusi Pendengaran!

Satu bayangan terbalik

Dalam fatamorgana, terdapat setidaknya satu bayangan terbalik dari suatu objek. "Bayangan cermin" inilah asal kata Prancis mirage, yang berasal dari frasa se mirer, "untuk dipantulkan; melihat bayangan diri sendiri di cermin."

Seringkali, fatamorgana mengandung banyak gambar, bergantian tegak dan terbalik. Fatamorgana secara tradisional diklasifikasikan menurut jumlah dan posisi relatif gambar-gambar tersebut. Fatamorgana klasik adalah:

Kesalahpahaman umum tentang Fatamorgana

Tidak benar untuk mengatakan (seperti yang bahkan dilakukan beberapa buku teks) bahwa fatamorgana adalah bayangan di tempat yang salah, karena pembiasan atmosfer menggeser hampir semua yang kita lihat dari posisi geometrisnya.

Yaitu, sinar cahaya di atmosfer bawah biasanya melengkung, karena kepadatan udara biasanya menurun secara bertahap seiring bertambahnya ketinggian. Dengan demikian, semuanya  biasanya tampak sedikit bergeser di atas posisi geometris atau "sebenarnya". 

Pergeseran ini dikenal sebagai pembiasan terestrial ketika objek berada di dalam atmosfer, dan pembiasan astronomi ketika berada di luar atmosfer. 

Meskipun efek ini biasanya cukup kecil untuk luput dari pengamatan biasa dengan mata telanjang, efek ini merupakan masalah yang sangat serius di bidang-bidang seperti geodesi dan astronomi posisional, karena dapat ratusan atau bahkan ribuan kali lebih besar daripada kesalahan pengukuran.

Baca juga: Fatamorgana, Sebuah Fenomena Ilusi Optik yang Menakjubkan

Pembiasan atmosfer

Fatamorgana adalah fenomena pembiasan  atmosfer; jadi untuk memahami fatamorgana, Anda harus terlebih dahulu memahami pembiasan di atmosfer. 

Karena pembiasan atmosfer biasanya cukup kecil — biasanya hanya sebagian kecil dari derajat — efek ini biasanya tidak terlihat oleh mata telanjang. Namun, efek ini mudah diukur dengan instrumen optik, dan sangat besar sehingga para astronom menyesuaikan dudukan teleskop mereka untuk meminimalkan efek pembiasan atmosfer yang mengganggu.

Udara di dekat permukaan laut memiliki kepadatan sekitar seribu kali lebih rendah daripada air; tetapi itu masih cukup untuk mengubah arah sinar cahaya yang masuk dari medium yang berbeda, seperti ruang hampir kosong di luar atmosfer kita.

Kepadatan  udara berubah terus-menerus dengan ketinggian di atas Bumi, sinar cahaya di dalam atmosfer Bumi terus-menerus membengkok saat melewati satu lapisan ke lapisan lainnya. Biasanya, kepadatan menurun secara bertahap dari bawah ke atas, sehingga sinar (yang selalu membengkok ke arah material yang lebih padat) cekung ke arah permukaan Bumi.

Nah, itulah sedikit penjelasan tentang Fatamorgana yang perlu diketahui.