Gerhana Bulan dan Matahari

A.  GERHANA BULAN

    Gerhana adalah sebuah fenomena alam yang jarang terjadi, jikalau terjadi hanya di waktu-waktu tertentu dan sifatnya tidak tetap melainkan hanya beberapa menit atau hitungan detik saja.

 

Gerhana Bulan terjadi sebagai akibat dari tertutupnya cahaya matahari yang akan memancar ke bulan dikarenakan terhalang oleh bumi yang berada di tengah-tengah matahari dan bulan (terletak dalam satu garis lurus). Sehingga mengkibatkan bayangan bumi jatuh diatas bulan yang menyebabkan bulan menjadi gelap/tidak terlihat.
Sebenarnya, pada peristiwa gerhana bulan, seringkali bulan masih dapat terlihat. Ini dikarenakan masih adanya sinar matahari yang dibelokkan ke arah bulan oleh atmosfer bumi. Dan kebanyakan sinar yang dibelokkan ini memiliki spektrum cahaya merah. Itulah sebabnya pada saat gerhana bulan, bulan akan tampak berwarna gelap, bisa berwarna merah tembaga, jingga, ataupun coklat.
Dengan penjelasan lain, gerhana bulan muncul bila bulan sedang beroposisi dengan matahari. Tetapi karena kemiringan bidang orbit bulan terhadap bidang ekliptika, maka tidak setiap oposisi bulan dengan matahari akan mengakibatkan terjadinya gerhana bulan. Perpotongan bidang orbit bulan dengan bidang ekliptika akan memunculkan 2 buah titik potong yang disebut node, yaitu titik di mana bulan memotong bidang ekliptika. Gerhana bulan ini akan terjadi saat bulan beroposisi pada node tersebut. Bulan membutuhkan waktu 29,53 hari untuk bergerak dari satu titik oposisi ke titik oposisi lainnya. Maka seharusnya, jika terjadi gerhana bulan, akan diikuti dengan gerhana matahari karena kedua node tersebut terletak pada garis yang menghubungkan antara matahari dengan bumi.
Gerhana bulan dapat dilihat dengan mata telanjang. Sehingga tidak perlu melihatnya dengan teropong bintang sekalipun.

Gerhana bulan terjadi saat sebagian atau keseluruhan penampang bulan tertutup oleh bayangan bumi. Itu terjadi bila bumi berada di antara matahari dan bulan pada satu garis lurus yang sama, sehingga sinar matahari tidak dapat mencapai bulan karena terhalangi oleh bumi.

Dengan penjelasan lain, gerhana bulan muncul bila bulan sedang beroposisi dengan matahari. Tetapi karena kemiringan bidang orbit bulan terhadap bidang ekliptika, maka tidak setiap oposisi bulan dengan matahari akan mengakibatkan terjadinya gerhana bulan. Perpotongan bidang orbit bulan dengan bidang ekliptika akan memunculkan 2 buah titik potong yang disebut node, yaitu titik di mana bulan memotong bidang ekliptika. Gerhana bulan ini akan terjadi saat bulan beroposisi pada node tersebut. Bulan membutuhkan waktu 29,53 hari untuk bergerak dari satu titik oposisi ke titik oposisi lainnya. Maka seharusnya, jika terjadi gerhana bulan, akan diikuti dengan gerhana matahari karena kedua node tersebut terletak pada garis yang menghubungkan antara matahari dengan bumi. 

Sebenarnya, pada peristiwa gerhana bulan, seringkali bulan masih dapat terlihat. Ini dikarenakan masih adanya sinar matahari yang dibelokkan ke arah bulan oleh atmosfer bumi. Dan kebanyakan sinar yang dibelokkan ini memiliki spektrum cahaya merah. Itulah sebabnya pada saat gerhana bulan, bulan akan tampak berwarna gelap, bisa berwarna merah tembaga, jingga, ataupun coklat.  Gerhana bulan dapat diamati dengan mata telanjang dan tidak berbahaya sama sekali.

 

1. 1. Macam Macam Gerhana Bulan

Pada peristiwa gerhana bulan, kita mengenal empat macam gerhana, yaitu: gerhana bulan total, gerhana bulan sebagian, gerhana bulan penumbral total, dan gerhana bulan sebagian penumbral. Perbedaan jenis-jenis gerhana bulan tersebut terletak pada bayangan Bumi mana yang jatuh ke permukaan Bulan saat fase maksimum gerhana terjadi.

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.

1.  Waktu-waktu Kontak dan Fase-fase Gerhana Bulan

Momen terjadinya gerhana Bulan diurut berdasarkan urutan terjadinya:

P1

P1 adalah kontak I penumbra, yaitu saat piringan Bulan bersinggungan luar dengan penumbra Bumi. P1 menandai dimulainya gerhana bulan secara keseluruhan.

P2

P2 adalah kontak II penumbra, yaitu saat piringan Bulan bersinggungan dalam dengan penumbra Bumi. Saat P2 terjadi, seluruh piringan Bulan berada di dalam piringan penumbra Bumi.

U1

U1 adalah kontak I umbra, yaitu saat piringan Bulan bersinggungan luar dengan umbra Bumi.

U2

U2 adalah kontak II umbra, yaitu saat piringan Bulan bersinggungan dalam dengan umbra Bumi. U2 ini menandai dimulainya fase total dari gerhana bulan.

Puncak Gerhana

Puncak gerhana adalah saat jarak pusat piringan Bulan dengan pusat umbra/penumbra mencapai minimum.

U3

U3 adalah kontak III umbra, yaitu saat piringan Bulan kembali bersinggungan dalam dengan umbra Bumi, ketika piringan Bulan tepat mulai akan meninggalkan umbra Bumi. U3 ini menandai berakhirnya fase total dari gerhana bulan.

U4

U4 adalah kontak IV umbra, yaitu saat piringan Bulan kembali bersinggungan luar dengan umbra Bumi.

P3

P3 adalah kontak III penumbra, yaitu saat piringan Bulan kembali bersinggungan dalam dengan penumbra Bumi. P3 adalah kebalikan dari P2.

P4

P4 adalah kontak IV penumbra, yaitu saat piringan Bulan kembali bersinggungan luar dengan penumbra Bumi. P4 adalah kebalikan dari P1, dan menandai berakhirnya peristiwa gerhana bulan secara keseluruhan.

Berdasarkan waktu-waktu kontak ini, peristiwa gerhana bulan melalui fase-fase:

·         fase gerhana penumbral: selang antara P1-U1, dan antara U4-P4

·         fase gerhana umbral: selang antara U1-U4

·         fase total: selang antara U2-U3

Tidak keseluruhan kontak dan fase akan terjadi saat gerhana bulan. Jenis gerhana bulan menentukan kontak-kontak dan fase gerhana mana saja yang akan terjadi. Misalnya saat gerhana bulan total, keseluruhan kontak dan fase akan dilalui. Untuk gerhana bulan sebagian, karena tidak keseluruhan Bulan masuk dalam umbra Bumi, maka U2 dan U3 tidak akan terjadi, sehingga fase total tidak akan diamati. Untuk gerhana penumbral total, karena Bulan tidak menyentuh umbra Bumi, maka U1, U2, U3, dan U4 tidak akan terjadi, karena itu fase gerhana umbral tidak akan diamati. Sedangkan pada gerhana penumbral sebagian, hanya P1 dan P4 saja yang akan terjadi. Berbeda dengan gerhana matahari, pada gerhana bulan, waktu-waktu kontak dan saat terjadinya suatu fase gerhana, tidak dipengaruhi oleh lokasi pengamat. Semua pengamat yang berada di belahan Bumi yang mengalami gerhana akan mengamati waktu-waktu kontak (umbra dan penumbra) pada saat yang bersamaan.

2.    Seri Saros Gerhana Bulan

Seri saros gerhana bulan dapat disarikan sbb:

·         Seri saros baru dimulai saat Bulan berada sekitar 16,5° di sebelah timur titik node. Jika titik node itu adalah titik node turun, maka seri saros yang baru lahir itu adalah seri saros bernomor ganjil. Saat itu Bulan berada di utara ekliptika. Demikian juga sebaliknya

·         Anggota berikutnya dari seri saros tersebut terjadi dengan posisi Bulan telah bergeser ke barat

·         Sekitar 7 anggota pertama dari seri saros adalah gerhana bulan penumbral

·         10 - 20 anggota berikutnya adalah gerhana bulan sebagian

·         12 - 25 anggota berikutnya adalah gerhana bulan total

·         10 - 20 anggota berikutnya adalah (kembali) gerhana bulan sebagian

·         Sekitar 7 anggota terakhir dari seri saros adalah (kembali) gerhana bulan penumbral

·         Umur seri saros bertahan sampai 13 - 14 abad, dengan anggota 70 - 80 gerhana bulan, dan 40 - 55 diantaranya adalah gerhana umbral. 

B.  GERHANA MATAHARI

Gerhana Matahari terjadi ketika posisi bulan terletak di antara Bumi dan Matahari sehingga menutup sebagian atau seluruh cahaya Matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya Matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.

Gerhana Matahari terjadi ketika piringan matahari tertutupi oleh bulan. Atau ketika cahaya matahari ke bumi terhalangi oleh bulan. Tertutupnya piringan matahari oleh bulan bisa membuat piringan matahari tidak terlihat sedikitpun. Bisa juga hanya terlihat sebagian. Seberapa besar bagian piringan matahari yang terlihat, adalah yang membedakan jenis-jenis gerhana matahari.

Gerhana matahari berlangsungnya hanya beberapa menit (kurang lebih 6 menit) mulai kepingan matahari masih tampak penuh, kemudian berangsur-angsur tertutupi, sampai kemudian kepingan matahari berangsur tampak penuh kembali. 

1.  MACAM MACAM GERHANA MATAHARI

Di atas adalah adalah 2 gambar terjadinya gerhana matahari. Jarak antara bulan dengan bumi akan membedakan jenis gerhana matahari yang terjadi. Pada gambar sebelah kanan, gerhana matahari terjadi pada saat posisi bulan lebih dekat dengan bumi dibandingkan dengan gambar sebelah kiri.

1)  Gerhana Matahari Total

Gerhana Matahari Total Gerhana Matahari Total terjadi ketika pada puncak gerhana, seluruh piringan matahari tertutup oleh piringan bulan. Saat gerhana matahari total ini, ukuran piringan bulan sama besar atau lebih besar dari piringan matahari. Bayang – bayang piringan bulan (umbra & pnumbra) yang terjadi karena menutupi matahari pun jatuh ke permukaan bumi. (Daerah Gerhana Matahari Total dilalui oleh bayangan Umbra).

2)  Gerhana Matahari Cincin

Pada gerhana matahari cincin, ujung umbra tidak mencapai permukaan Bumi. Hanya perpanjangan umbra saja (yang disebut antumbra atau anti umbra) yang mencapai permukaan Bumi. Meski seluruh piringan bulan berada di depan piringan matahari, tetapi ukurannya lebih kecil dari piringan matahari, akibatnya tidak seluruh piringan matahari tertutupi. Bagian pinggiran piringan matahari yang tidak tertutupi piringan bulan tersebut, masih bercahaya, sementara bagian tengahnya gelap tertutup piringan bulan. Karena itu gerhana ini dinamakan gerhana matahari cincin.

3)  Gerhana Matahari Cincin-Total (Gerhana Matahari Hibrid)

 

Gerhana matahari cincin - total adalah gerhana matahari yang jarang terjadi. Pada gerhana matahari jenis ini, di sebagian tempat di muka Bumi, yang teramati adalah gerhana matahari cincin, sedangkan di tempat lain gerhana matahari total.

Hal ini bisa terjadi karena pada saat puncak gerhana, puncak kerucut umbra Bulan berada (hampir) tepat di permukaan Bumi, dan pada lokasi ini akan teramati gerhana matahari total. Sedangkan pada lokasi di timur dan barat lokasi tadi, bayangan gelap yang jatuh di permukaan Bumi bukanlah umbra, tetapi perpanjangan umbra (antumbra), sehingga untuk fase total pada lokasi ini yang teramati adalah gerhana matahari cincin.

 

4)  Gerhana Matahari Sebagian

Pada gerhana matahari sebagian, saat puncak gerhana terjadi, tidak seluruh piringan bulan menutupi piringan matahari dan tidak seluruh piringan bulan berada di depan piringan matahari. Dikenal juga istilah gerhana sentral dan gerhana non-sentral. Gerhana sentral adalah gerhana yang terjadi dengan garis penghubung Matahari-Bulan berpotongan dengan permukaan Bumi. Jika garis hubung tersebut tidak memotong permukaan Bumi, gerhana tersebut dinamakan gerhana non-sentral. Gerhana matahari total, gerhana matahari cincin, dan gerhana cincin-total termasuk gerhana sentral. Sedangkan gerhana matahari sebagian, ada yang sentral ada yang tidak.

1.  Waktu-waktu Kontak dan Fase-fase Gerhana Matahari

 Momen terjadinya gerhana matahari berdasarkan urutan terjadinya  :

Kontak I

Kontak I adalah saat piringan bulan dan piringan matahari mulai bersinggungan. Kontak I ini menandai dimulainya peristiwa gerhana.

Kontak II

Kontak II adalah saat pertama seluruh piringan matahari tertutup oleh piringan bulan (untuk peristiwa gerhana matahari total), atau saat seluruh piringan bulan seluruhnya berada 'di dalam' piringan matahari (untuk peristiwa gerhana matahari cincin).

Kontak II ini menandai dimulainya fase total (untuk gerhana matahari total), atau fase cincin (untuk gerhana matahari cincin)

Puncak gerhana

Puncak gerhana adalah saat jarak antara pusat piringan Bulan dan pusat piringan Matahari mencapai minimum.

Kontak III

Kontak III adalah kebalikan Kontak II. Kontak III ini adalah saat piringan matahari mulai keluar dari belakang piringan bulan (untuk peristiwa gerhana matahari total), atau saat piringan bulan mulai meninggalkan piringan matahari (untuk peristiwa gerhana matahari cincin).

Interval antara Kontak II dan kontak III adalah panjangnya fase gerhana total. Pada gerhana matahari sebagian, fase Kontak II dan Kontak III ini tidak kita amati.

Kontak IV

Kontak IV adalah saat piringan matahari dan piringan bulan bersinggungan ketika piringan bulan meninggalkan piringan matahari. Kontak IV ini adalah kebalikan dari Kontak I, dan menandai berakhirnya peristiwa gerhana secara keseluruhan.

Interval antara Kontak I dan Kontak IV adalah panjangnya peristiwa gerhana matahari.

Berdasarkan waktu-waktu kontak ini, peristiwa gerhana matahari melalui fase-fase:

·         fase gerhana sebagian: selang antara kontak I dan kontak II, dan antara kontak III dan kontak IV

·         fase gerhana total atau fase gerhana cincin (tergantung gerhana matahari total atau cincin): selang antara kontak II dan kontak III

Fase gerhana matahari mana saja yang diamati saat terjadinya sebuah gerhana matahari, bergantung pada jenis gerhana matahari dan darimana kita mengamati. Secara prinsip:

·         pada gerhana matahari total: terjadi fase gerhana sebagian dan fase gerhana total

·         pada gerhana matahari cincin: terjadi fase gerhana sebagian dan fase gerhana cincin

·         pada gerhana matahari sebagian: hanya terjadi fase gerhana sebagian.

Namun dalam pengamatannya, pengamat di daerah yang berbeda akan mengamati waktu kontak yang berbeda, dan karenanya akan mengamati fase gerhana yang berbeda pula. Ini tergantung pada posisi pengamat relatif terhadap jalur yang dilalui umbra/penumbra Bulan. Karena itu, untuk melakukan pengamatan gerhana matahari, perlu perencanaan dan pemilihan lokasi pengamatan.

2.    Seri Saros Gerhana Matahari

Seri saros gerhana matahari dapat disarikan sbb:

Jika sebuah seri saros dimulai saat Bulan berada ~ 18° dari titik tanjak turun, maka:

·         Umbra akan melewati 3500 km dari pusat Bumi. Saat itu, terjadi gerhana matahari sebagian di kutub selatan

·         Gerhana berikutnya terjadi dengan umbra berada 300 km lebih dekat

·         Setelah sekitar 10-11 gerhana matahari (dalam rentang sekitar 200 tahun), maka akan terjadi gerhana matahari sentral yang pertama di kutub selatan

·         Sampai sekitar 950 tahun berikutnya, terjadi gerhana sentral yang bergeser dari selatan menuju ke utara dengan pergeseran ~ 300 km

·         Pada sekitar pertengahan periode ~950 tahun pada poin di atas, akan terjadi gerhana matahari terpanjang yang terjadi di equator

·         Satu seri saros dari mulai lahir sampai matinya, memakan waktu kurang lebih 13 abad. Setiap seri saros ini beranggotakan 70-80 buah gerhana, dengan ~50 diantaranya adalah gerhana sentral

Jika sebuah seri saros gerhana matahari dimulai saat Bulan berada di sekitar titik tanjak naik, maka akan terjadi hal yang sama dengan arah yang berlawanan.