GERHANA

Gerhana ada 2 macam, yaitu :

1. Gerhana Bulan
   
   Gerhana bulan terjadi jika bulan memasuki bayangan bumi. Bumi berada diantara matahari dan bulan. Akibatnya bulan tidak mendapat cahaya matahari sehingga bulan tidak terlihat oleh pengamat dibumi. Apabila bulan berada pada daerah umbra, bulan tidak tampak sama sekali dari bumi. Pada saat ini terjadi gerhana bulan total. Selanjutnya bulan muncul dalam daerah redup saat masuk kembali ke daerah penumbra. Gerhana berakhir saat bulan keluar dari daerah penumbra.. Gerhana bulan berlangsung cukup lama karena bayangan bumi yang cukup besar.Lamanya dapat mencapai 6 jam bila bulan melewati tengah bayangan. Jika bulan hanya menyinggung bayangan penumbra, gerhana hanya berlangsung beberapa saat. Gerhana seperti ini disebut gerhana bulan sebagian (parsial)
   
   
   
   
   


2. Gerhana Matahari
   
   Gerhana matahari terjadi ketika bulan melintas di antara bumi dan matahari. Jika posisi bumi-bulan-matahari tepat segaris, bayangan bulan dapat menutup sebagian daerah dibumi. Tempat di bumi yang tertutup penumbra mengamati gerhana matahari sebagian (parsial). Hanya sebagian permukaan matahari yang ditutupi bulan. Tempat yang ditutupi umbra mengalami gerhana matahari total. Seluruh permukaan matahari tertutup bulan.
   
   Ukuran bulan sangat kecil sehingga bayangannyapun kecil. Oleh karena itu, daerah di bumi yang tertutup bayangan bulan hanya sebagian. Luas daerah yang tertutup penumbra memiliki garis tengah sekitar 3.000 km. Daerah yang tertutup umbra memiliki garis tengah sekitar 269 km. Lama gerhana matahari total hanya beberapa menit karena gerakan bayangan bulan yang cepat. Gerhana matahari tolal yang tergolong lama terjadi di Samudra Atlantik dan afrika pada tanggal 30 Juni 1937 yang berlangsung selama 7,2 menit.

BULAN SEBAGAI SATELIT BUMI

Bulan merupakan satelit sekaligus benda angkasa yang paling dekat dengan bumi. Bulan mengelilingi bumi pada bidang edar yang memiliki jarak rata-rata 348.404 km. Arah revolusi bulan sama dengan arah revolusi bumi terhadap matahari . Kala revolusi bulan adalah 27 1/3 hari.waktu ini disebut satu bulan sideris. Satu bulan sideris tidak sama dengan waktu sejak munculnya bulan purnama sampai bulan purnama berikutnya. Lama selang waktu antara dua bulan purnama adalah 29 ½ hari. Waktu ini disebut satu bulan sinodis. Bulan sideris dan sinodis menjadi berbeda akibat adanya revolusi bumi.

Selain berevolusi mengelilingi matahari, bulan juga berotasi terhadap porosnya. Kala rotasi bulan persis sama dengan kala revolusinya, yaitu 27 1/3 hari, sehingga permukaan bulan yang menghadap bumi selalu hanya separuhnya. Karena bulan berevolusi terhdap bumi, bulan juga ikut mengelilingi matahari bersama bumi

1. Bentuk Dan Ukuran Bulan
   
   Bulan berbentuk bulat dengan massa 7,4 1022 kg. Garis tengah bulan sama dengan ¼ garis tengah bumi yaitu 3.476 km dengan massa jenis 3340 kg/m³. massa bulan yang kecil menyebabkan gaya tarik pada benda dipermukaannya juga kecil. Kekuatan gaya tarik bulan hanya 1/6 gaya tarik bumi. Akibatnya, bulan tidak mampu menahan molekul-molekul udara tetap berada di sekelilingnya untuk membentuk atmosfer.
   
   
   
   Tidak adanya atmosfer di bulan menyebabkan terjadinya hal-hal berikut :
   1. Di bulan tidak ada kehidupan.
   
   
   2. Permukaan di bulan sangat kasar ( berlubang ) dikarenakan benda-benda yang jatuh tidak ada yang menahan.
   
   
   3. Suara tidak dapat merambat di bulan, hal ini karena udara atau gas merupakan medium tempat perambatan suara.
   
   
   4. Langit bulan tampak hitam legam. Atmosfer bumi berwarna biru karena cahaya matahari yang mengenai molekul-molekul udara menghamburkan cahaya warna biru
   
   
2. Fase Bulan
   
   
   
   Fase bulan adalah perubahan bentuk bulan di lihat dari bumi. Fase-fase bulan tersebut adalah fase bulan baru, kuartir pertama, bulan purnama,kuartir ketiga, kuartir keempat.
   
   Bulan tampak oleh mata karena memantulkan cahaya matahari. Buntuk bulan yang terlihat oleh bumi selalu berubah setiap hari. Mulai dari tidak nampak, kemudian muncul bulan sabit dan akhirnya berubah menjadi bulan purnama pada hari ke-14 atau ke-15. Bulan Purnama mengecil kembali menjadi bulan sabit dan hilang pada hari ke-29 atau ke-30. Fase bulan berulang setiap 29 hari (bulan sinodis/komariah). Berikut adalah fase-fase bulan :
   
   
   1. Fase Bulan Baru
      Pada fase ini bulan berada di antara bumi dan matahari. Hanya sisi belakang bulan yang mendapat cahaya matahari. Sisi bulan yang menghadap bumi sama sekali tidak mendapat cahaya matahari. Akibatnya bulan tidak nampak dari bumi
   
   
   2. Kuatrir Pertama 7 3/8 hari
      Bulan, Bumi, dan Matahari berada pada posisi tegak lurus. Hanya setengah permukaan bulan yang menghadap bumi yang mendapat cahaya matahari, sedangkan setengah lainnya tidak. Bulan tampak setengah cakram sebelah kanan. Antara bulan baru dan kuartir pertama bulan tampak sebagai bulan sabit.
   
   
   3. Bulan Purnama 14 3/4 hari
      Bulan, Bumi, dan matahari terletak segaris dengan bumi berada di tengah . Permukaan bulan yang menghadap bumi semuanya mendapat cahaya matahari. Bulan nampak dari bumi berupa lingkaran utuh
   
   
   4. Kuartir Ketiga 22 1/8 hari
      Bulan,Bumi dan Matahari berada dalam posisi tegak lurus. Hanya setengah permukaan bulan yang menghadap bumi yang mendapat cahaya matahari. Bulan nampak setengah cakram sebelah kiri. Antara bulan purnama dan kuartir ketiga , bulan nampak sebagai bulan sabit.
   
   
   5. Kuartir ke empat 28 1/2 hari
      Dikuartir ke empat bulan menjadi bulan baru. Bulan sinodis yang berpatokan pada fase bulan dijadikan standar perhitungan kalender islam yang dikenal sebagai kalender hijriayah
   
   
3. Gerhana Bulan dan Gerhana Matahari
   
   Gerhana merupakan proses tertutupnya bulan atau matahari secara tiba-tiba, terdapat dua jenis gerhana yaitu gerhana bulan dan gerhana matahari. Gerhana disebabkan oleh bayangan yang dibentuk oleh bumi atau bulan terletak dalam satu garis. Bayangan tersebut mempunyai dua bagian yaitu :
   
   
   1. Bayangan Umbra atau bayangan inti
      Umbra berbentuk kerucut yang semakin mengecil begitu menjauh dari bumi atau bulan. Umbra bulan panjangnya kira-kira 370.000 km, sedangkan umbra bumi panjangnya kira-kira 1.376.000 km.
   
   
   2. Daerah bayangan kabur (sebagian) dinamakan penumbra

PENGARUH ROTASI BUMI

Dalam peredaranya mengelilingi matahari, bumi pun berputar pada porosnya atau sumbunya. Perputaran bumi pada sumbunya disebut rotasi bumi. Bumi berotasi pada porosnya dari arah barat ke timur. Arahnya persis sama dengan arah revolusi bumi mengelilingi matahari .

Kala rotasi bumi adalah 23 jam 56 menit 4 detik ,selang waktu ini disebut satu hari. Sekali berotasi, bumi menempuh 3600 bujur selama 24 jam. Artinya 10 bujur menempuh 4 menit. Dengan demikian, tempat-tempat yang berbeda 10 bujur akan berbeda waktu 4 menit. Rotasi bumi menimbulkan beberapa peristiwa yaitu :

1. Pergantian siang dan malam
2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi
3. Gerak semu harian bintang
4. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi

1. Pergantian siang dan malam
   
   
   
   
   Permukaan bumi yang sedang menghadap matahari mengalami siang. Sebaliknya permukaan bumi yang membelakangi matahari mengalami malam. Akibat rotasi bumi, permukaan bumi yang menghadap dan membelakangi matahari berganti secara bergantian. Ini adalah peristiwa siang dan malam. Karena periode peredaran semu harian matahari 24 jam, maka panjang siang atau malam rata-rata 12 jam. Panjang periode siang atau malam hari di khatulistiwa hampir sama sepanjang tahun, yaitu berlangsung selama 12 jam. Kadang-kadang ada perbedaan sedikit yaitu panjang siang tidak sama dengan panjang malam. Suatu waktu panjang siang lebih besar dari 12 jam, dan ini berarti panjang malam hari kurang dari 12 jam. Perbadaan ini menjadi lebih besar untuk tempat-tempat yang jauh dari khatulistiwa (misalnya di daerah lintang dan kutub).
   


2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi
   
   Seluruh permukaan bumi dibagi-bagi menurut jaring-jaring derajat. Jaring-jaring derajat itu dinamakan garis lintang dan garis bujur. Garis lintang adalah garis yang sejajar dengan garis tengah khatulistiwa,sedang garis bujur adalah garis yang sejajar dengan garis tengah kutub. Arah rotasi bumi sama dengan arah revolusinya, yakni dari barat ke timur. Itulah sebabnya matahari selalu terbit di timur terbenam di barat. Orang-orang yang berada di daerah timur akan mengamati matahari terbit dan matahari terbenam lebih cepat dari pada daerah yang berada di sebelah barat. Wilayah yang berada pada sudut 15 0 lebih ke timur akan mengamati matahari terbit lebih cepat satu jam.
   
   Namun, ada waktu yang berlaku secara international yang disebut waktu GMT (Greenwich Mean Time ) sebagai waktu pangkal yang berada pada garis bujur nol derajat yang melalui kota Greenwich di London. Sebagai contoh Indonesia memiliki tiga bujur standar yaitu 1050, 1200, 1350 Bujur Timur, dengan demikian waktu lokalnya berturut-turut adalah waktu Greenwich ditambah 7 jam, 8 jam, dan 9 jam. Jika letak bujur standar itu disebelah barat bujur nol, maka waktunya dikurangi, dan jika letak bujur standar itu di sebelah timur bujur nol, maka waktunya bertambah.
   


3. Gerak semu harian bintang
   
   Bintang-bintang (termasuk matahari) yang tampak bergerak sebenarnya tidak bergerak. Akibat rotasi bumi dari arah barat ke timur, bintang-bintang tersebut tampak bergerak dari timur ke barat. Rotasi bumi tidak dapat kita saksikan, yang dapat kita saksikan adalah peredaran matahari dan benda-benda langit melintas dari timur ke barat. Oleh karena itu kita selalu menyaksikan matahari terbit disebelah timur dan terbenam di sebelah barat. Pergerakan dari timur ke barat yang tampak pada matahari dan benda-benda langit ini dinamakan gerak semu harian bintang. Karena gerak semu ini dapat di amati setiap hari, maka disebut gerak semu harian.
   
   Waktu yang diperlukan bintang untuk menempuh lintasan peredaran semunya adalah 23 jam 56 menit atau satu hari bintang. Periode peredaran semu harian matahati dan bulan tidak 23 jam 56 menit. Satu hari matahari tepat 24 jam sedang satu hari bulan lebih lambat lagi yaitu 24 jam 50 menit, hal ini disebabkan karena kedudukan bintang sejati di langit selalu tetap. Matahari memiliki periode semu harian yang berbeda akibat revolusi, sedangkan bulan sebagai satelit bumi memiliki peredaran bulanan mengitari bumi.
   


4. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi
   
   Rotasi bumi juga menyebabkan penggembungan di khatulistiwa dan pemapatan di kedua kutub bumi. Selama bumi mengalami pembekuan dari gas menjadi cair kemudian menjadi padat, Bumi berotasi terus pada porosnya. Ini menyebabkan menggebungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi sehingga seperti keadaannya sekarang. Karena percepatan gravitasi benbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari, maka percepatan gravitasi tempat-tempat di kutub lebih besar daripada disekitar khatulistiwa.

BENTUK & UKURAN BUMI

Bentuk bumi bulat, tetapi tidak persis seperti bola bentuk bumi agak pepat di kedua kutubnya. Bentuk bumi yang demikian disebabkan oleh perputaran bumi pada porosnya (rotasi). Akibat rotasi bumi, bagian bumi yang berada di kutub hampir tak bergerak, sedangkan bagian bumi yang berada di katulistiwa merasakan sedikit terlempar keluar, sedangkan yang berada disekitar kutub tidak. Terlempar keluarnya bagian yang berada di sekitar khatulistiwa menyebabkan bagian-bagian tersebut sedikit menjauh dari pusat bumi. Itu sebabnya jari-jari bumi di khatulistiwa lebih panjang dibandingkan di kutub. Jari-jari di khatulistiwa 6.378 km dan di kutub 6375 km. Dengan demikian , jari-jari bumi rata-rata 6.371 km.

Massa bumi adalah 5.98 x 10²⁴ dan volumenya 1,08x10²¹ m³, oleh karena itu massa jenis bumi adalah 5500 kg/m³. Jarak aphelium bumi adalah 152.086.000 km, sedangkan jarak periheliumnya adalah 147 097 000 km. Jarak rata-rata bumi ke matahari adalah 149.098.000 km. Jarak rata-rata ini didefinisikan sebagai 1AU ( AU= Astronomical Unit = Satuan Astronomi )

Massa bumi sangat besar yaitu,5,98x10²⁴ kg. Gaya gravitasi bumi juga sangat besar. Oleh karena itu benda-benda yang ada dipermukaan bumi akan merasakan gaya tariknya. Bumi memiliki gaya tarik yang disebut gravitasi yang besarnya 9,8 m/s².
Terbukti benda yang dilepas dari ketinggian tertentu akan jatuh menuju pusat bumi. Jatuhnya meteor merupakan salah satu bukti bahwa benda angkasa juga ditarik oleh bumi.

MENGAPA BUMI BERPUTAR ?

Gerak Rotasi Bumi

Berbeda dengan lahirnya teori heliosentris yang yang penuh liku-liku, kemunculan teori tentang gerak rotasi Bumi boleh dikatakan tidak mengalami hambatan yang berarti. Semenjak manusia mulai menyadari bahwa Bumi berbentuk bulat, tidak berbeda dengan planet-planet lainnya dalam tata surya, maka teori tentang rotasi Bumi dapat diterima secara meluas. Tapi ironisnya, hingga saat ini faktor penyebab gerakan rotasi Bumi (dan planet-planet lainnya) masih menjadi teka-teki. Bahkan para ilmuwan NASA sekalipun masih belum bisa memberikan jawaban yang memuaskan. Karenanya, pertanyaan mengapa dunia berputar itu sebenarnya bukan pertanyaan main-main, setidaknya dilihat dari kacamata ilmu astronomi ;).

Untuk memahami gerak rotasi planet, kita perlu mengingat bagian tentang momentum linear dan momentum sudut dalam pelajaran Fisika dasar di sekolah menengah dahulu. Dalam bahasa sehari-hari, istilah 'momentum' menunjukkan besar tenaga untuk menghentikan benda yang bergerak. Dalam Fisika, kurang lebih begitu juga. Dalam sistem gerak lurus tanpa gesekan, sekali bergerak, benda akan tetap bergerak, kecuali apabila ada hambatan dari luar. Ini dinamakan prinsip kekalan momentum. Nilai numerik momentum linear diperoleh dari hasil perkalian massa benda dengan kecepatannya: p = m.v. Hukum Newton ? Salah! Galileo sudah tahu jauh sebelum Newton.

Dalam sistem berputar tanpa gesekan, prinsip yang sama juga berlaku, Sekali berputar dalam orbit tertutup, benda akan bergerak dengan momentum sudut tetap, juga kecuali apabila ada hambatan dari luar. Definisinya adalah perkalian massa benda dengan kecepatan dan radius orbit: L = m.v.r, dimana m adalah massa dan v adalah kecepatan berputar.

Teori momentum sudut dapat membantu kita memahami mengapa bumi masih berputar secara kontinyu, namun jangan lantas diartikan sebagai konstan! Dalam pengamatan, kecepatan rotasi bumi setiap harinya selalu bertambah atau berkurang dalam ukuran beberapa milidetik tergantung pada distribusi massa Bumi dan perubahan kondisi atmosfir. Gempa bumi serta pergerakan air dan lapisan udara di permukaan Bumi juga merupakan faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan rotasi. Para astronom juga berspekulasi bahwa di suatu waktu, jutaan tahun lampau, Bumi kemungkinan berotasi lebih cepat dibandingkan dengan saat ini.

Kecepatan Rotasi Bumi

Masih berbincang tentang rotasi. Apakah kita bisa mengetahui kecepatan rotasi Bumi di lokasi tertentu ? Jawabnya: Bisa.

Keliling Bumi di katulistiwa adalah 40,070 km, dan satu hari sepanjang 24 jam, dimana Bumi berotasi pada kecepatan 1670 km/jam. Ini berkurang sesuai dengan besarnya kosinus posisi lintang (latitud) di suatu lokasi. Di Jakarta dengan latitud 6º LS -> cos(6) = 0,994, maka kecepatan rotasi Bumi disana adalah 0,994 x 1670 = 1660 km/jam. Kencang juga yah ;)