Seorang astronot di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) berhasil menangkap fenomena optik langka yang dikenal sebagai “Lunar Halo” atau halo bulan. Fenomena ini terjadi saat ISS mengorbit di atas Samudra Hindia, dengan foto yang menampilkan busur cahaya tipis yang tampak melayang di atas tepi biru Bumi, seolah-olah terpisah dari planet ini.
Fenomena ini terjadi karena pembiasan cahaya bulan oleh kristal es yang terdapat di lapisan atmosfer yang sangat tinggi. Di sana, udara sangat tipis dan berada pada ketinggian yang sangat jauh dari permukaan Bumi. Dari ketinggian orbit rendah Bumi, posisi ISS memungkinkan bulan berada di belakang atmosfer sepanjang garis pandang kamera, sehingga cahaya bulan membelok dan menyebar membentuk busur cahaya.
Pengamatan ini dilakukan oleh ISS Crew Earth Observations Facility di Johnson Space Center milik NASA. Program ini bertujuan untuk dokumentasi atmosfer, daratan, perairan, dan cahaya Bumi melalui fotografi yang dilakukan oleh astronot. Tujuannya adalah untuk kepentingan ilmiah dan publik.
ISS mengorbit Bumi pada ketinggian lebih dari 200 mil. Dalam kondisi tertentu, geometri orbit ini membuat bulan berada tepat di balik atmosfer, sehingga lapisan udara berfungsi seperti lensa alami yang membentuk ulang cahaya bulan.
Foto tersebut juga menunjukkan lapisan atmosfer yang tersusun jelas, mulai dari troposfer berwarna oranye, stratosfer putih pucat, hingga lapisan atas yang berwarna biru tua. Di atasnya lagi terdapat mesosfer, wilayah yang memiliki suhu sangat dingin pada ketinggian sekitar 30–54 mil, yang terkadang mengandung es langka.
Lunar Halo terbentuk ketika cahaya bulan melewati kristal es, mengalami pembiasan dan sedikit pemisahan warna. Biasanya, halo berbentuk cincin dengan radius sekitar 22 derajat dari bulan. Namun, dalam foto ini hanya tampak busur cahaya karena lapisan es tidak sepenuhnya mengelilingi bulan dari sudut pandang ISS.
Para peneliti menjelaskan bahwa orientasi dan bentuk kristal es sangat memengaruhi tampilan halo. Kristal berbentuk pelat dan kolom heksagonal membelokkan cahaya dengan cara yang berbeda, sehingga perubahan kecil pada sudut kristal dapat menghasilkan halo parsial.
Es pada ketinggian ekstrem seperti ini tergolong jarang. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa lapisan es tertinggi di atmosfer Bumi terbentuk di wilayah musim panas terdingin, sekitar 50 mil di atas permukaan. Lapisan ini sangat sensitif terhadap perubahan suhu kecil dan gelombang gravitasi yang berasal dari badai serta bentang alam di bawahnya.
Pengamatan satelit selama bertahun-tahun menunjukkan bahwa formasi es bercahaya malam tersebut memiliki keterkaitan erat dengan atmosfer bawah. Temuan ini turut menjelaskan mengapa Lunar Halo dalam foto tersebut muncul dekat puncak lapisan biru atmosfer, bukan di awan rendah yang umum.
Meski saat pengambilan gambar bulan berada pada fase sabit muda, pengaturan eksposur kamera membuat seluruh cakram tampak terang. Efek tersebut diperkuat oleh earthshine, yakni cahaya matahari yang dipantulkan Bumi ke sisi gelap bulan, sehingga bulan terlihat lebih bulat dari fase sebenarnya.
NASA menilai foto ini menunjukkan nilai penting pengamatan visual oleh astronot. Selain menangkap momen yang sering terlewat oleh sensor otomatis, foto tersebut memberikan gambaran langsung tentang interaksi antara optika, cuaca, dan kimia atmosfer pada skala planet.
