Gerak Semu Harian dan Tahunan Matahari
Gerak Semu
Harian Matahari
Penyebab:
rotasi bumi (gerak putar bumi pada sumbu putarnya). Kala rotasi bumi
adalah 23 jam 56 menit 4.1 detik
Gerak
semu harian matahari mengakibatkan perubahan posisi matahari setiap harinya.
matahari terlihat terbit di timur dan tenggelam di barat. Padahal gerak semu
ini teramati karena bumi kita yang berotasi dengan arah sebaliknya, dari
barat ke timur. Sehingga akan muncul tampak kesan semu bahwa dari sudut
pandang kita (sebagai pengamat) di bumi, matahari-lah yang bergerak
mengelilingi.
Gerak Semu
Tahunan Matahari
Penyebab:
revolusi bumi
Bumi membutuhkan waktu
selama 1 tahun untuk bergerak mengelilingi matahari (revolusi). Bumi selain
bergerak mengelilingi matahari, juga bergerak berputar terhadap sumbunya
(rotasi). Tetapi sumbu rotasi bumi ini tidak sejajar terhadap sumbu revolusi,
melainkan sedikit miring sebesar 23,5 derajat. Akibat dari miringnya sumbu
rotasi bumi itu, matahari tidak selalu terlihat di atas khatulistiwa mumi,
matahari akan terlihat berada di bagian utara dan selatan bumi. selama setengah
tahun, matahari lebih banyak menerangi bumi bagian utara, dan setengah tahun
berikutnya matahari lebih banyak menerangi bumi bagian selatan. Dalam gerak
semunya, matahari akan tampak bergerak dari khatulistiwa (equator) antara 23,5
derajat lintang utara dan lintang selatan. Pada tanggal 21 maret – 21 juni,
matahari bergeser dari khatulistiwa menuju ke utara dan akan berbalik arah
setelah mencapai 23,5 derajat lintang utara dan kembali bergerak menuju
khatulistiwa. setelah itu, matahari akan tampak bergerak ke selatan dan
berbalik arah setelah mencapai 23,5 derajat lintang selatan.
Sekitar
tanggal 21 maret saat matahari melintasi ekuator langit, momen ini juga disebut
“hari pertama musim semi”. Saat matahari mencapai deklinasi ini pada titik
balik matahari musim panas sekitar bulan juni 21. Hari ini juga disebut
“pertengahan musim panas” atau “hari pertama musim panas”. matahari mencapai
deklinasi dari -23,5 derajat pada titik balik matahari musim dingin, sekitar 21
desember.
8 Fase-Fase Bulan
Bulan
adalah satu-satunya satelit alami Bumi, dan merupakan satelit alami terbesar
ke-5 di Tata Surya. Bulan tidak mempunyai sumber cahaya sendiri dan cahaya
Bulan sebenarnya berasal dari pantulan cahaya Matahari.
Jarak rata-rata Bumi-Bulan dari pusat ke pusat adalah 384.403 km, sekitar 30 kali diameter Bumi. Diameter Bulan adalah 3.474 km, sedikit lebih kecil dari seperempat diameter Bumi. Ini berarti volume Bulan hanya sekitar 2 persen volume Bumi dan tarikan gravitasi di permukaannya sekitar 17 persen daripada tarikan gravitasi Bumi. Bulan beredar mengelilingi Bumi sekali setiap 27,3 hari (periode orbit), dan variasi periodik dalam sistem Bumi-Bulan-Matahari bertanggungjawab atas terjadinya fase-fase Bulan yang berulang setiap 29,5 hari (periode sinodik).
Fase bulan adalah bentuk bulan yang selalu berubah-ubah jika dilihat dari bumi. Fase bulan itu tergantung pada kedudukan bulan terhadap matahari dilihat dari bumi. Fase bulan disebut juga aspek bulan.
Jarak rata-rata Bumi-Bulan dari pusat ke pusat adalah 384.403 km, sekitar 30 kali diameter Bumi. Diameter Bulan adalah 3.474 km, sedikit lebih kecil dari seperempat diameter Bumi. Ini berarti volume Bulan hanya sekitar 2 persen volume Bumi dan tarikan gravitasi di permukaannya sekitar 17 persen daripada tarikan gravitasi Bumi. Bulan beredar mengelilingi Bumi sekali setiap 27,3 hari (periode orbit), dan variasi periodik dalam sistem Bumi-Bulan-Matahari bertanggungjawab atas terjadinya fase-fase Bulan yang berulang setiap 29,5 hari (periode sinodik).
Fase bulan adalah bentuk bulan yang selalu berubah-ubah jika dilihat dari bumi. Fase bulan itu tergantung pada kedudukan bulan terhadap matahari dilihat dari bumi. Fase bulan disebut juga aspek bulan.
Berikut
ini adalah deskripsi dari masing-masing fase Bulan :
Fase 1 – New Moon (Bulan baru): Sisi bulan yang menghadap bumi tidak menerima cahaya dari matahari, maka, bulan tidak terlihat.
Fase 2 – Waxing Crescent (Sabit Muda) : Selama fase ini, kurang dari setengah bulan yang menyala dan sebagai fase berlangsung, bagian yang menyala secara bertahap akan lebih besar.
Fase 3 – Third Quarter (Kuartal III): Bulan mencapai tahap ini ketika setengah dari itu terlihat.
Fase 4 – Waxing Gibbous: Awal fase ini ditandai saat bulan adalah setengah ukuran. Sebagai fase berlangsung, bagian yang daftar akan lebih besar.
Fase 5 – Full Moon (Bulam purnama): Sisi bulan yang menghadap bumi cahaya dari matahari benar-benar, maka seluruh bulan terlihat. Hal ini terjadi ketika bulan berada di sisi berlawanan dari Bumi.
Fase 6 – Waning Gibbous : Selama fase ini, bagian dari bulan yang terlihat dari Bumi secara bertahap menjadi lebih kecil.
Fase 7 – First Quarter (Kuartal I): Bulan mencapai tahap ini ketika setengah dari itu terlihat.
Fase 8 – Waning Crescent (Sabit tua): Hanya sebagian kecil dari bulan terlihat dalam fase yang secara bertahap menjadi lebih kecil.
Fase 1 – New Moon (Bulan baru): Sisi bulan yang menghadap bumi tidak menerima cahaya dari matahari, maka, bulan tidak terlihat.
Fase 2 – Waxing Crescent (Sabit Muda) : Selama fase ini, kurang dari setengah bulan yang menyala dan sebagai fase berlangsung, bagian yang menyala secara bertahap akan lebih besar.
Fase 3 – Third Quarter (Kuartal III): Bulan mencapai tahap ini ketika setengah dari itu terlihat.
Fase 4 – Waxing Gibbous: Awal fase ini ditandai saat bulan adalah setengah ukuran. Sebagai fase berlangsung, bagian yang daftar akan lebih besar.
Fase 5 – Full Moon (Bulam purnama): Sisi bulan yang menghadap bumi cahaya dari matahari benar-benar, maka seluruh bulan terlihat. Hal ini terjadi ketika bulan berada di sisi berlawanan dari Bumi.
Fase 6 – Waning Gibbous : Selama fase ini, bagian dari bulan yang terlihat dari Bumi secara bertahap menjadi lebih kecil.
Fase 7 – First Quarter (Kuartal I): Bulan mencapai tahap ini ketika setengah dari itu terlihat.
Fase 8 – Waning Crescent (Sabit tua): Hanya sebagian kecil dari bulan terlihat dalam fase yang secara bertahap menjadi lebih kecil.
Rasanya akan lebih mudah untuk mengertikan siklus bulan dengan mengenal fase Bulan Mati/Baru dan Bulan Purnama, Kuartal I dan Kuartal III dan fasa-fasa diantaranya.
Bulan Mati/Baru terjadi pada saat Bulan kurang-lebih berada dalam satu garis lurus di antara Matahari dan Bumi (Kenapa lebih-kurang akan diterangkan di bawah). Seluruh permukaan bulan yang disinari matahari berada di bagian “belakang” bulan, di bagian yang tidak bisa kita lihat dari Bumi.
Pada Bulan Purnama, Bumi, Bulan dan Matahari kembali kurang-lebih berada dalam satu garis lurus, tetapipada posisi yang berlawanan, sedemikian rupa sehingga seluruh pemukaan bulan yang disinari matahari berhadapan dengan kita. Sisi gelapnya tersembunyi di “belakang”.
Kuartal I dan Kuartal III dari fasa bulan (keduanya sering disebut Bulan Setengah (Half Moon) terjadi bila posisi Bulan, Bumi dan Matahari membentuk sudut 900 sehingga kita melihat persis separuh bagian bulan yang disinari matahari dan separuh bagian lagi gelap.
Dengan mengenal ke empat fasa di atas maka keempat fasa lainnya akan lebih mudah dimengerti, karena semuanya merupakan gambaran dari proses transisi dari satu fase ke fase berikutnya
Untuk memudahkan mengingat dan mengerti keempat fase lainnya itu kita istilahkan ; Sabit (Crescent), Gibbous, Waxing (membesar) dan Waning (mengecil).
Sabit (crescent) menunjukkan fasa dimana bulan terkesan disinari kurang dari separuh permukaannya . Sedangkan Gibbous menunjukkan fasa dimana bulan disinari lebih dari separuh permukaannya. Waxing pada prinsipnya menunjukkan pembesaran atau perluasan penyinaran. Sedangkan Waning adalah pengecilan atau penciutan penyinaran
Sehingga kita bisa mengkombinasikan istilah istilah di atas untuk menunjukan fasa-fasa bulan, sebagai berikut :
Setelah fasa Bulan Baru (ijtima), sinarnya mulai membesar, tapi masih kurang dari setengahnya, diistilahkan sebagai Waxing Crescent (Sabit Muda). Setelah Kuartal I (Bulan Setengah), porsi penyinarannya tetap masih bertambah sehingga lebih dari setengahnya, sehingga disebut sebagai Waxing Gibbous. Setelah mencapai Purnama, selanjutnya penyinaran akan mulai mengecil, sehingga disebut Waning Gibbous. Terus mengecil untuk mencapai Kuartal III (Bulan Setengah) untuk selanjutnya menjadi Waning Crescent (Sabit Tua) demikian seterusnya menjadi Bulan Mati atau Bulan Baru (ijtima) kembali.
Gerhana Matahari Dan Gerhana Bulan
Dalam peredarannya suatu ketika bulan, bumi, dan matahari
akan berada pada satu garis lurus. Pada saat seperti itu terjadi gerhana.
Gerhana
Matahari
Gerhana matahari terjadi pada waktu bulan berada di antara
bumi dan matahari, yaitu pada waktu bulan mati, dan bayang-bayang bulan yang
berbentuk kerucut menutupi permukaan bumi.
Bayang-bayang
bulan ada dua bagian, yaitu umbra dan penumbra. Umbra adalah bagian yang gelap
dan berbentuk kerucut yang puncaknya menuju ke bumi. Penumbra adalah bagian
yang agak terang dan bentuknya makin jauh dari bulan semakin lebar.
Daerah yang
berada dalam liputan umbra akan mengalami gerhana matahari total, sedangkan
yang berada dalam liputan penumbra mengalami gerhana matahari sebagian. Pada
gerhana matahari total akan tampak cahaya korona matahari yang bentuknya
seperti mahkota dan semburan gas dari permukaan matahari yang berwarna lebih
merah.
Gerhana Bulan
Gerhana bulan
terjadi pada waktu bumi berada di antara bulan dan matahari, yaitu pada waktu
bulan purnama dan bayang-bayang bumi menutup permukan bulan. Gerhana bulan dapat terlihat jelas kalau bulan tertutup oleh
bayang-bayang umbra. Dalam peredaran mengelilingi bumi, ada kalanya bulan
bergerak ke tengah-tengah daerah bayang-bayang umbra, sehingga bisa lebih dari
dua jam berada dalam kegelapan. Dalam keadaan demikian terjadilah gerhana bulan
total.
Ada kalanya bulan hanya lewat dibagian tepi bayang-bayang
umbra, sehingga permukaannya yang menjadi gelap hanya sebagian saja. Pada saat
seperti ini yang terlihat adalah gerhana bulan sebagian.
Macam-macam
Gerhana bulan
Berdasarkan keadaan saat fase puncak gerhana, Gerhana
bulan dapat dibedakan menjadi:
1.
Gerhana bulan Total
Jika saat fase gerhana maksimum gerhana, keseluruhan Bulan
masuk ke dalam bayangan inti / umbra Bumi, maka gerhana tersebut dinamakan
Gerhana bulan total. Gerhana bulan total ini maksimum durasinya bisa mencapai
lebih dari 1 jam 47 menit.
2.
Gerhana bulan Sebagian
Jika hanya sebagian Bulan saja yang masuk ke daerah umbra
Bumi, dan sebagian lagi berada dalam bayangan tambahan / penumbra Bumi pada
saat fase maksimumnya, maka gerhana tersebut dinamakan Gerhana bulan sebagian.
3.
Gerhana bulan Penumbral Total
Pada Gerhana bulan jenis ke- 3 ini, seluruh Bulan masuk ke
dalam penumbra pada saat fase maksimumnya. Tetapi tidak ada bagian Bulan yang
masuk ke umbra atau tidak tertutupi oleh penumbra. Pada kasus seperti ini, Gerhana
bulannya kita namakan Gerhana bulan penumbral total.
4. Gerhana bulan Penumbral Sebagian
Dan Gerhana
bulan jenis terakhir ini, jika hanya sebagian saja dari Bulan yang memasuki
penumbra, maka Gerhana bulan tersebut dinamakan Gerhana bulan penumbral
sebagian.
Gerhana bulan
penumbral biasanya tidak terlalu menarik bagi pengamat. Karena pada Gerhana
bulan jenis ini, penampakan gerhana hampir-hampir tidak bisa dibedakan dengan
saat bulan purnama biasa.
Sedangkan berdasarkan bentuknya, ada tiga tipe
Gerhana bulan, yaitu:
1. Tipe t,
atau Gerhana bulan total. Disini, bulan masuk seluruhnya ke dalam kerucut umbra
bumi.
2. Tipe p,
atau Gerhana bulan parsial, ketika hanya sebagian bulan yang masuk ke dalam
kerucut umbra bumi.
3.
Tipe pen, atau Gerhana bulan penumbra, ketika bulan masuk ke dalam kerucut
penumbra, tetapi tidak ada bagian bulan yang masuk ke dalam kerucut umbra bumi.
Sumber : http://arulastro.blogspot.com/2012/06/gerhana-bulan-dan-gerhana-matahari.html#ixzz2CDAVZhgZ
Sistem
Koordinat Ekliptika Heliosentrik (Heliocentric Ecliptical Coordinate)
Pada
koordinat ini, matahari (sun) menjadi pusat koordinat. Benda langit lainnya
seperti bumi (earth) dan planet bergerak mengitari matahari. Bidang datar yang
identik dengan bidang xy adalah bidang ekliptika yatu bidang bumi mengitari
matahari.
Gambar
4. Sistem Koordinat Ekliptika Heliosentrik
- Pusat koordinat: Matahari (Sun).
- Bidang datar referensi: Bidang orbit bumi mengitari matahari (bidang ekliptika) yaitu bidang xy.
- Titik referensi: Vernal Ekuinoks (VE), didefinisikan sebagai sumbu x.
- Koordinat:
- r = jarak (radius) benda langit ke matahari
- l = sudut bujur ekliptika (ecliptical longitude), dihitung dari VE berlawanan arah jarum jam
- b = sudut lintang ekliptika (ecliptical latitude), yaitu sudut antara garis penghubung benda langit-matahari dengan bidang ekliptika.
Sistem
Koordinat Ekliptika Geosentrik (Geocentric Ecliptical Coordinate)
Pada
sistem koordinat ini, bumi menjadi pusat koordinat. Matahari dan planet-planet
lainnya nampak bergerak mengitari bumi. Bidang datar xy adalah bidang
ekliptika, sama seperti pada ekliptika heliosentrik.
Gambar
5. Sistem Koordinat Ekliptika Geosentrik
- Pusat Koordinat: Bumi (Earth)
- Bidang datar referensi: Bidang Ekliptika (Bidang orbit bumi mengitari matahari, yang sama dengan bidang orbit matahari mengitari bumi) yaitu bidang xy.
- Titik referensi: Vernal Ekuinoks (VE) yang didefinisikan sebagai sumbu x.
- Koordinat:
- Jarak benda langit ke bumi (seringkali diabaikan atau tidak perlu dihitung)
- Lambda = Bujur Ekliptika (Ecliptical Longitude) benda langit menurut bumi, dihitung dari VE.
- Beta = Lintang Ekliptika (Ecliptical Latitude) benda langit menurut bumi yaitu sudut antara garis penghubung benda langit-bumi dengan bidang ekliptika
Sistem
Koordinat Ekuator Geosentrik
Ketika
bumi bergerak mengitari matahari di bidang Ekliptika, bumi juga sekaligus
berotasi terhadap sumbunya. Penting untuk diketahui, sumbu rotasi bumi tidak
sejajar dengan sumbu bidang ekliptika. Atau dengan kata lain, bidang ekuator
tidak sejajar dengan bidang ekliptika, tetapi membentuk sudut kemiringan
(epsilon) sebesar kira-kira 23,5 derajat. Sudut kemiringan ini sebenarnya tidak
bernilai konstan sepanjang waktu. Nilainya semakin lama semakin mengecil.
Masalah ini Insya Allah akan dibahas pada kesempatan lain.
Gambar
6. Sistem Koordinat Ekuator Geosentrik
- Pusat koordinat: Bumi
- Bidang datar referensi: Bidang ekuator, yaitu bidang datar yang mengiris bumi menjadi dua bagian melewati garis khatulistiwa
- Koordinat:
- jarak benda langit ke bumi.
- Alpha = Right Ascension = Sudut antara VE dengan proyeksi benda langit pada bidang ekuator, dengan arah berlawanan jarum jam. Biasanya Alpha bukan dinyatakan dalam satuan derajat, tetapi jam (hour disingkat h). Satu putaran penuh = 360 derajat = 24 jam = 24 h. Karena itu jika Alpha dinyatakan dalam derajat, maka bagilah dengan 12 untuk memperoleh satuan derajat. Titik VE menunjukkan 0 h.
- Delta = Declination (Deklinasi) = Sudut antara garis hubung benda langit-bumi dengan bidang ekliptika.Nilainya mulai dari -90 derajat (selatan) hingga 90 derajat (utara). Pada bidang ekuator, deklinasi = 0 derajat.
Seringkali,
Alpha (right ascension) dinyatakan dalam bentuk H (hour angle). Hubungan antara
Alpha dengan H adalah H = LST – Alpha.
Disini,
LST adalah Local Sidereal Time, yang sudah penulis bahas sebelumnya pada
tulisan tentang Macam-Macam Waktu
(http://www.eramuslim.com/syariah/ilmu-hisab/macam-macam-waktu.htm)
Sistem
Koordinat Horison
Pada
sistem koordinat ini, pusat koordinat adalah posisi pengamat (bujur dan
lintang) yang terletak di permukaan bumi. Kadang-kadang, ketinggian pengamat
dari permukaan bumi juga ikut diperhitungkan. Bidang datar yang menjadi
referensi seperti bidang xy adalah bidang horison (bidang datar di sekitar
pengamat di permukaan bumi).
Gambar
7. Sistem Koordinat Horison
- Pusat koordinat: Pengamat di permukaan bumi
- Bidang datar referensi: Bidang horison (Horizon plane)
- Koordinat:
- Altitude/Elevation = sudut ketinggian benda langit dari bidang horison. h = 0 derajat berarti benda di bidang horison. h = 90 derajat dan -90 derajat masing-masing menunjukkan posisi di titik zenith (tepat di atas kepala) dan nadir (tepat di bawah kaki).
- A (Azimuth) = Sudut antara arah Utara dengan proyeksi benda langit ke bidang horison.
Jarak
benda langit ke pengamat dalam sistem koordinat ini seringkali diabaikan,
karena telah dapat dihitung sebelumnya dalam sistem koordinat ekliptika.
Catatan
penting: Dalam banyak buku referensi, azimuth seringkali diukur dari arah
selatan (South) yang memutar ke arah barat (West). Gambar 7 di atas juga
menunjukkan bahwa azimuth diukur dari arah Selatan. Namun demikian, dalam
pemahaman umum, orang biasanya menjadikan arah Utara sebagai titik referensi. Karena
itu dalam tulisan ini penulis menjadikan sudut azimuth diukur dari arah Utara.
Untuk membedakannya, lambang untuk azimuth dari arah selatan dinyatakan sebagai
As, sedangkan azimuth dari arah utara dinyatakan sebagai A saja. Hubungan
antara As dan A adalah A = As – 180 derajat. Jika As atau A negatif, tinggal
tambahkan 360 derajat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar