BAB VII
ROTASI DAN REVOLUSI BUMI
Rotasi
Gb. Contoh rotasi
Rotasi adalah perputaran benda pada suatu sumbu yang tetap, misalnya perputaran gasing dan perputaran bumi pada poros/sumbunya. Untuk bumi, rotasi ini terjadi pada garis/poros/sumbu utara-selatan (garis tegak dan sedikit miring ke kanan). Jadi garis utara-selatan bumi tidak berimpit dengan sumbu rotasi bumi, seperti yang terlihat pada "globe bola dunia" yang digunakan dalam pelajaran ilmu bumi/geografi. Kecepatan putaran ini diukur oleh banyaknya putaran per satuan waktu. Misalnya bumi kita berputar 1 putaran per 24 jam. Untuk rotasi mesin yang berputar lebih cepat dari rotasi bumi, kita pakai satuan rotasi per menit (rpm).
Akibat dari gerak rotasi ini, maka benda tersebut akan mengalami gaya sentrifugal, yaitu jenis gaya dalam ilmu fisika yang mengakibatkan benda akan terlempar keluar. Hal ini akan nampak terasa pada saat kita naik mobil yang melewati tikungan melingkar. Pada saat mobil ini bergerak melingkar dengan kecepatan agak tinggi, maka penumpang dalam mobil akan merasa terlempar ke samping (ke sisi luar lingkaran itu) sebagai akibat dari adanya gaya sentrifugal.
Arah Rotasi Bumi
Ada dua jenis gerakan bumi, yaitu revolusi bumi mengelilingi matahari dan rotasi bumi mengelilingi dirinya sendiri. Bumi berotasi dari barat ke timur. Buktinya, terlihat matahari terbit di timur dan terbenam di barat. Sumbu rotasi bumi (sumbu imajiner bumi) membentuk sudut 23,5° terhadap sumbu revolusinya. Sudut ini hampir tidak berubah. Buktinya, kutub utara bumi selalu mengarah ke satu arah, yaitu ke arah bintang utara.
Miringnya sumbu rotasi ini dibuktikan dengan adanya empat musim di belahan bumi utara dan belahan bumi selatan. Ketika kemiringannya mengarah ke matahari, di belahan bumi utara yang mendapat lebih banyak sinar matahari, terjadi musim panas. Sebaliknya, di belahan bumi selatan terjadi musim dingin. Di daerah kutub utara tidak ada malam (terus terang sepanjang hari), sebaliknya di daerah kutub selatan tidak ada siang (terus siang). Ketika kemiringanya menjauhi matahari, terjadi musim dingin di utara dan musim panas di selatan. Di antara kedua posisi itu terjadi musim semi dan musim gugur.
Jika sumbu rotasi bumi berubah-ubah, maka bisa terjadi kekacauan musim. Bisa terjadi bulan ini matahari bersinar sepanjang hari, bulan depan matahari sama sekali tidak terlihat. Kehidupan manusia bisa kacau.
GERAKAN BUMI, BULAN , DAN MATAHARI
1. BUMI
Bentuk bumi kita seolah-olah datar. Dalam keadaan yang sebenarnya bumi itu bentuknya bulat . Hal-hal yang membuktikan bahwa bumi bulat antara lain :
1. Jika seseorang berlayar ke arah barat, maka orang itu akan kembali ke tempat semula dari arah yang berlawanan.
2. Pada saat terjadi gerhana bulan, bagian bulan yang tertutup bayangan bumi berupa lengkungan.
3. Jika kita berada di pelabuhan melihat kapal dari kejauhan yang tampak terlebih dahulu ujung dan akhirnya baru semua badan kapal.
4. Ketika menjelang matahari terbit atau terbenam, diufuk timur atau barat tampak kemerah-merahan.
5. Hasil pemotretan bumi.
Bumi melakukan 2 gerakan yaitu :
Rotasi bumi
Rotasi bumi yaitu gerakan bumi berputar pada porosnya.
Rotasi bumi mengakibatkan peristiwa-peristiwa :
a) Terjadinya siang dan malam
b) Matahari terlihat terbit di timur dan tenggelam di barat.Terbit dan tenggelamnya matahari disebut gerak semu harian matahari.
c) Terjadinya perbedaan dan pembagian waktu. Kala rotasi bumi memerlukan waktu 24 jam. Satu kali rotasi semua tempat di permukaan bumi putarannya 360° bujur. Bumi kita dibagi menjadi 24 daerah waktu, sehingga setiap daerah waktu meliputi 15° bujur. Garis bujur 0° melewati kota Greenwich, sehingga waktu pangkal ditetapkan di Greenwich. Jika waktu standar di sebelah barat bujur 0° waktunya dikurangi sebaliknya di sebelah timur 0° waktunya ditambah.
Revolusi bumi
Rovolusi bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari.
Revolusi bumi mengakibatkan :
a) Gerak semu tahunan matahari
b) Perubahan lamanya siang dan malam
c) Pergantian musim sepanjang tahun
d) Terlihat rasi bintang yang berada dari bulan ke bulan
Gerak semu tahunan matahari berlangsung terus antara garis balik utara dan garis balik selatan. Perubahan lamanya siang dan malam. Revolusi bumi tidak dapat kita rasakan, tetapi adanya revolusi bumi ditunjukkan oleh terjadinya pergeseran lintasan mental sepanjang tahu .Revolusi bulan mengakibatkan terjadinya pergantian musim sepanjang tahun di daerah iklim. Musim yang terjadi di belahan bumi utara dan selatan selama 3 bulan.
Revolusi bumi juga mengakibatkan terlihatnya rasi bintang yang membedakan dari bulan ke bulan. Rasi bintang adalah kumpuan beberapa bintang yang membentuk planet tertentu misalnya rasi bintang scorpio, dan rasi gemini, jaman dahulu digunakan oleh para petani sebagai permulaan musim.Revolusi bumi digunakan dasar untuk dasar perhitungan kalender Masehi atau kalender syamsiah. Jumlah hari dalam satu tahun masehi 365 hari. Kala revolusi bumi 365,25 hari, sehingga sisanya 0,25 hari dikumpulkan menjadi 1 hari. Sehingga setiap 4 tahun jumlah hari dalam 1 tahun masehi 366 hari disebut tahun kabisat yang artinya tahun yang bisa dibagi 4.
Pengaruh akibat Rotasi Bumi
1. Pergantian Siang dan malam
2. Perbedaan waktu
3. Perbedaan percepatan gravitasi bumi
4. Pembelokan arah angina
5. pembelokan arus laut
6. peredaran semu harian benda-benda langit
Pengaruh akibat Revolusi Bumi
1. Pergantian musim
2. perbedaan lamanya siang dan malam
3. Gerak semu matahari
4. Terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari bulan ke bulan
2. BULAN
Bulan merupakan benda langit yang tidak memancarkan cahaya sendiri. Bentuk bulan sering terlihat berubah-ubah dari hari ke hari. Tapi sebenarnya bentuk bulan tidak berubah. Hal ini bisa demikian karena bulan dalam peredarannya melakukan 3 gerakan, yaitu :
Bulan beredar berputar pada porosnya (berotasi)
Bulan berotasi membutuhkan waktu kira-kira 1 bulan, sama dengan waktu revolusinya maka wajah bulan yang tampak dari bumi selalu sama.
Bulan mengelilingi bumi (berevolusi)
Dalam sekali bulan berevolusi, yang berarti pula berotasi, revolusi bulan mengakibatkan terjadinya fase-fase bulan. Kejadian fase-fase bulan adalah proses perubahan bentuk bulan yang terlihat dari bumi yaitu bulan baru, bulan mati, bulan sabit, bulan purnama. Waktu yang di perlukan oleh bulan dari bulan mati ke bulan baru adalah 29,5 hari.
Bulan bersama-sama bumi mengelilingi matahari.
Selain beredar mengelilingi bumi, bulan juga melakukan gerakan bersama bumi mengelilingi matahari.Akibat gerakan ini bulan dan bumi kadang berada dalam satu garis lurus / sejajar. Peristiwa ini disebut juga dengan gerhana.
Gerakan bulan pada porosnya di gunakan untuk dasar kalender hijriah. Kalender hijriah sering disebut juga dengan kalender komariah. Jumlah hari dalam kalender hijriah 354 hari. Berarti dengan tahun masehi selisih 11 hari atau 12 hari.
Gerhana ada 2 macam yaitu :
Gerhana bulan (Solar Eclips)
Gerhana bulan terjadi apabila bulan berada dalam daerah bayang-bayang bumi. Pada saat ini umbra bumi menutupi bulan. Kejadian ini terjadi jika matahari, bumi, dan bulan berada pada satu garis lurus, dan bumi terletak diantara matahari dan bumi.
Gerhana matahari (Lunar Eclips)
Gerhana matahari terjadi jika diantara matahari dan bumiserta dalam satu garis lurus.
Gerhana matahari dibedakan menjadi 3 yaitu :
Gerhana matahari total.
Gerhana ini terjadi bila permukaan bumi yang tertutup bayang-bayang inti bulan tidak terkena cahaya matahari.Peristiwa ini brlangsung sekitar 7 menit. Dalamseumur hidupnya mungkin seseorang hanya akan dapat akan mengalami gerhana ini kali.
Gerhana matahari sebagian
Gerhana matahari sebagian terjadi jika hanya sebagian cahaya yang menuju bumi terhalang bulan.
Gerhana matahari cicin
Gerhana ini terjadi pada saat bulan berada pada titik terjauh dari bumi.
Sebagaimana kita ketahui, bumi berevousi mengitari matahari di atas sebuah orbit berbentuk elips, sekaligus juga berotasi mengeliligi poros bumi. Sebab dengan adanya revolusi dan rotasi yang tiada henti ini, di bumi baru ada perubahan musim dan pergantian siang dan malam. Lantas kekuatan apa yang mendorong bumi terus menerus bergerak ini? Dan bagaimana pergerakan bumi di masa lalu, sekarang dan akan datang? Kesan salah yang mudah terjadi pada orang-orang adalah menganggap bahwa gerakan bumi adalah suatu gerakan beraturan yang standar, jika tidak panjang pendek satu hari akan mengalami perubahan. Begitulah menurut matematikawan hebat asal Inggris , Isaac Newton. Ia menganggap gerakan segenap benda di alam semesta adalah mesin per spiral yang terbaik, tepat akurat dan sempurna.
Sebenarnya, gerakan bumi terus mengalami perubahan, bahkan sangat tidak stabil. Menurut penelitian “lonceng biologi kuno” didapati, bahwa kecepatan rotasi dan bumi menjadi lamban setiap tahun. Seperti misalnya zaman Ordovisium akhir pada 440 juta tahun silam, revolusi bumi satu minggu butuh 412 hari, sampai pada zaman Silurian pertengahan pada 420 juta tahun silam, setiap tahun hanya 400 hari.
Hingga pada zaman Karbon akhir pada ratusan juta tahun silam, setiap tahun kurang lebih hanya 385 hari, sampai pada zaman Kapur pada 65 juta tahun silam, setiap tahun kurang lebih hanya 376 hari, dan sekarang setahun hanya 365.25 hari. Perasaan kita terhadap waktu rasanya belum apa apa hari sudah gelap, apakah bumi kita semakin cepat berputar?
Dengan ditemukannya lonceng kuarsa, membuat kita bisa lebih tepat dalam mengukur dan mencatat waktu. Dari catatan waktu lonceng kuarsa mengamati gerakan perbandingan bumi dan matahari, didapati bahwa rotasi bumi dalam setahun mengalami perubahan siklus yang terkadang lamban dan cepat, rotasi musim semi menjadi lambat, sebaliknya musim gugur bertambah cepat.
Dari hasil pengamatan jangka panjang ilmuwan menyimpulkan bahwa sebab yang menimbulkan perubahan siklus ini berhubungan dengan perubahan musiman es dan atmosfer. Selain itu, gerakan materi di bagian dalam bumi, misalnya unsur berat tenggelam dan menumpuk di pusat bumi, sebaliknya unsur ringan naik, magma menyembur dan lain sebagainya, semua ini dapat mempengaruhi kecepatan rotasi bumi.
Selain rotasi bumi, revolusi bumi juga bukan gerakan beraturan. Ini karena orbit revolusi bumi adalah sebuah orbit berbentuk elips, selisih perigeum (titik lintas bumi, satelit dan lainnya yang terdekat dari bumi) dan apogi sekitar 5 juta km. Saat bumi bergerak dari perihelion (titik lintas bumi, planet dan lainnya yang terdekat dari matahari) ke afelion (titik garis edar yang berjarak paling jauh ke matahari), semakin dekat jaraknya dengan matahari, efek gravitasi matahari juga semakin kuat dan bertambah cepat.
Selain itu, poros otomat bumi dengan orbit revolusi tidak vertikal, poros bumi juga tidak stabil, melainkan berputar secara kerucut di atas orbit bumi seperti sebuah gasing. Kedua ujung poros bumi bukan menuju ke arah tertentu di angkasa secara tetap, misalnya ke titik Kutub Utara, melainkan mengelilingi titik tersebut dan menghiasi lingkaran bundar secara tidak beraturan. Ketidakaturan yang diarahkan poros bumi ini disebabkan pergerakan bumi.
Selain itu ilmuwan juga mendapati, bahwa saat bumi bergerak, lingkaran bundar poros bumi yang melintas di angkasa tidak sempurna. Dengan kata lain, lokus atau tempat kedudukan poros bumi di angkasa sama sekali bukan bergerak di sekitar lingkaran, melainkan berayun membuat periodik di luar lingkaran.
Dari sini jelaslah, bahwa revolusi dan rotasi bumi adalah susunan gerakan yang rumit, bukan kecepatan berkas yang sederhana atau gerakan velositas sudut. Bumi bagaikan seorang pasien tua yang lemah, di satu sisi terkadang lambat atau cepat, bergerak mengelilingi matahari secara berayun-ayun, dan sisi lainnya berputar sendiri secara kencang.
Selain itu bumi juga berputar mengelilingi galaksi bersama tata surya, dan berputar cepat di alam semesta mengikuti galaksi. Bumi terus bergerak di alam semesta tanpa henti.
Orang-orang pasti bertanya, bagaimana bumi itu bergerak pada awalnya? Bagaimana pergerakan selanjutnya kelak, dan apakah kecepatan rotasinya akan terus melambat?
Mungkin, kita akan bertanya, apakah gerakan bumi itu butuh energi? Jika memang demikian, lantas dari manakah energy yang dihabiskan bumi ini? Sebaliknya jika tidak memerlukan energi, kalau begitu apakah ia “mesin gerak” abadi? Lantas apa yang membuatnya mulai bergerak pada awalnya? Atau seperti yang diceritakan dalam legenda bahwa mereka sudah berputar seperti ini ketika Tuhan menciptakan alam semesta?
Rotasi dan Revolusi
Rotasi adalah perputaran benda pada suatu sumbu yang tetap, misalnya perputaran gasing dan perputaran bumi pada poros/sumbunya. Untuk bumi, rotasi ini terjadi pada garis/poros/sumbu utara-selatan (garis tegak dan sedikit miring ke kanan). Jadi garis utara-selatan bumi tidak berimpit dengan sumbu rotasi bumi, seperti yang terlihat pada "globe bola dunia" yang digunakan dalam pelajaran ilmu bumi/geografi.
Kecepatan putaran ini diukur oleh banyaknya putaran per satuan waktu. Misalnya bumi kita berputar 1 putaran per 24 jam. Untuk rotasi mesin yang berputar lebih cepat dari rotasi bumi, kita pakai satuan rotasi per menit (rpm).
Akibat dari gerak rotasi ini, maka benda tersebut akan mengalami gaya sentrifugal, yaitu jenis gaya dalam ilmu fisika yang mengakibatkan benda akan terlempar keluar. Hal ini akan nampak terasa pada saat kita naik mobil yang melewati tikungan melingkar. Pada saat mobil ini bergerak melingkar dengan kecepatan agak tinggi, maka penumpang dalam mobil akan merasa terlempar ke samping (ke sisi luar lingkaran itu) sebagai akibat dari adanya gaya sentrifugal.
Bulan adalah satelit alami yang mengelilingi planet bumi yang dapat dilihat secara langsung dengan mata telanjang tanpa bantuan alat apapun. Bulan adalah benda angkasa yang bergerak secara relatif. Secara umum bulan bergerak relatip dalam tiga macam, yaitu rotasi, revolusi dan revolusi dengan bumi pada matahari.
1. Rotasi / Hari
Rotasi adalah perputaran satelit bulan pada porosnya seperti bumi berputar pada porosnya setiap hari. Saat ini bulan berotasi setiap 27,3 hari sekali. Dengan demikian satu hari di bulan sama dengan 27,3 hari di bumi atau 27,3 kali lebih lama daripada di pelanet kita.
2. Revolusi Terhadap Planet Bumi
Bulan sebagai satelit alami bumi juga berputar mengelilingi bumi dalam jangka waktu 27,3 hari. Karena waktu rotasi dan revolusi bulan adalah sama, maka permukaan bulan yang terlihat dari bumi tidak berubah dari waktu ke waktu.
3. Revolusi Terhadap Matahari Bersama Bumi
Bulan bersama-sama dengan planet bumi juga mengelilingi matahari. Seperti yang kita ketahui bahwa waktu yang dibutuhkan oleh bumi untuk beredar mengelilingi matahari adalah 365.25 hari. Begitupun revolusi bulan terhadap matahari bersama bumi juga 365,25 hari. Setiap empat tahun sekali kelebihan hari dibulatkan menjadi 366 hari atau disebut juga sebagai tahun kabisat.
Gerhana
Gerhana merupakan kejadian yang berlaku apabila satu benda langit bergerak ke dalam bayang benda langit yang lain.
Terdapat dua jenis gerhana:
· Gerhana matahari
· Gerhana bulan
Gerhana Matahari
Gb. 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.
Gb. Gerhana matahari pada tanggal 29 Maret 2006.
Gerhana matahari dapat dibagi kepada tiga jenis yaitu: gerhana total, gerhana sebagian, dan gerhana cincin. Sebuah gerhana matahari dikatakan sebagai gerhana total apabila saat puncak gerhana, piringan Matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan Bulan. Saat itu, piringan Bulan sama besar atau lebih besar dari piringan Matahari. Ukuran piringan Matahari dan piringan Bulan sendiri berubah-ubah tergantung pada masing-masing jarak Bumi-Bulan dan Bumi-Matahari.
Gerhana sebagian terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan Matahari. Pada gerhana ini, selalu ada bagian dari piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan.
Gerhana cincin terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan Matahari. Gerhana jenis ini terjadi bila ukuran piringan Bulan lebih kecil dari piringan Matahari. Sehingga ketika piringan Bulan berada di depan piringan Matahari, tidak seluruh piringan Matahari akan tertutup oleh piringan Bulan. Bagian piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan, berada di sekeliling piringan Bulan dan terlihat seperti cincin yang bercahaya.
Gb. Gerhana matahari tahun 1999 di Perancis
Gerhana matahari tidak dapat berlangsung melebihi 7 menit 40 detik. Ketika gerhana matahari, orang dilarang melihat ke arah Matahari dengan mata telanjang karena hal ini dapat merusakkan mata secara permanen dan mengakibatkan kebutaan.
Gerhana Bulan
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.
Gb. Bulan
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.
Gb. Gerhana bulan
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.
Gb. Gerhana bulan
Jenis-jenis gerhana bulan''
Gerhana bulan total
Pada gerhana ini, bulan akan tepat berada pada daerah umbra.
Gerhana bulan sebagian
Pada gerhana ini, tidak seluruh bagian bulan terhalangi dari matahari oleh bumi. Sedangkan sebagian permukaan bulan yang lain berada di daerah penumbra. Sehingga masih ada sebagian sinar matahari yang sampai ke permukaan bulan.
Gerhana bulan penumbra
Pada gerhana ini, seluruh bagian bulan berada di bagian penumbra. Sehingga bulan masih dapat terlihat dengan warna yang suram.
Penanggalan Masehi dan Hijriyah
Penanggalan masehi dan hijriyah berbeda berdasarkan dasar sistem perhitungannya. Penanggalan hijriyah berdasarkan peredaran bulan (qamariyah), sedangkan penanggalan masehi berdasarkan peredaran matahari (syamsiyah).
Dalam sistem penanggalan qamariyah, waktu diukur berdasarkan peredaran bulan mengelilingi bumi. Satu kali putaran membutuhkan waktu antara 29 hingga 30 hari. Karena itulah maka disebut bahwa 29 atau 30 hari itu sebagai satu bulan. Maka kalau kita bicara tentang perhitungan bulan, yang lebih tepat adalah sistem penanggalan qamariyah. Sebab satu bulan dalam penanggalan qamariyah adalah waktu yang dibutuhkan oleh bulan untuk mengelilingi bumi kita.
Menurut sistem qamariayah, setahun adalah waktu yang dibutuhkan bulan untuk mengelilingi bumi sebanyak 12 kali.
Sedangkan dalam sistem penanggalan syamsiyah, waktu diukur berdasarkan lamanya bumi mengitari matahari. Lamanya 365 1/4 hari dalam satu kali putaran. Dan disebut satu tahun.
Kemudian, waktu satu tahun itu dibagi menjadi dua belas tanpa dasar apapun kecuali kebijakan saja. Sehingga usia bulan itu menjadi berlainan, kadang 31 hari, kadang 30 hari, kadang 29 hari dan bisa juga 28 hari. Siapa yang menentukan? Para penguasa di masa Romawi kuno dahulu.
Oleh karena itu, satu tahun menurut sistem qamariyah berbeda dengan sistem syamsiah.
Bagaimana membuktikan bahwa Bumi mengelilingi Matahari, dan bukan sebaliknya?
Pada awal perkembangan sains, orang-orang seperti Copernicus, Kepler, Galileo & Newton berpendapat bahwa alangkah lebih baik (untuk menjelaskan), lebih mudah (secara matematika) & lebih elegan (secara filosofis) bahwa Matahari berada di pusat, sementara Bumi & planet-planet berputar mengelilingi Matahari. Semua punya penjelasan yang memuaskan, secara teori untuk mengatakan hal itu.
Sampai sekarang, pelajaran SMU fisika pun memberikan penjelasan yang jelas & memuaskan, bahwa memang demikian ada-nya. Massa matahari yang jauh lebih besar daripada planet-planet membuat planet-planet harus tunduk pada ikatan gravitasi Matahari, sehingga planet-planet tersebut bergerak mengitari Matahari sebagai pusat. Demikian dari hukum Gravitasi Newton.
Perumusan matematika-nya secara gamblang dan jelas dijelaskan oleh perumusan Kepler, hanya karena Matahari yang menjadi pusat sistem.
Kalau memang begitu ada-nya dan tidak percaya, bagaimana membuktikannya? Gampang, terbang saja jauh-jauh dari sistem tata surya ke arah kutub, dan lihatlah bagaimana Bumi beserta planet-planet bergerak mengitari Matahari. Tentu saja ini adalah pernyataan yang bersikap humor. Tapi ini memang menjadi pertanyaan penting, bagaimana membuktikannya?
Bapak-bapak yang telah disebutkan tadi, tentu saja mempunyai pendapat yang berlaku sebagai hipotesa, dan harus bisa dibuktikan melalui pembuktian yang teramati/eksperimentasi. Apabila eksperimen berkesesuaian dengan hipotesa, maka hipotesa diterima dan itu menjadi teori. Bukankah demikian?
Baik, sekarang bagaimana membuktikannya? Satu-satu-nya cara membuktikan fenomena langit adalah melalui ilmu astronomi, yaitu ketika pengamatan dilakukan pada benda-benda langit lalu memberikan penjelasan ilmiah tentang apa yang sebenar-nya terjadi disana.
Tentu tidaklah mudah memberikan bukti yang langsung bisa menjelaskan secara cespleng bahwa Bumi berputar mengitari Matahari, bukankah lebih mudah mengatakan kebalikannya? Tapi seperti yang telah disampaikan, itu akan menjadi tidak baik, tidak mudah dan tidak elegan untuk menyatakan demikian. Ternyata dari pengamatan astronomi menunjukkan bahwa memang Bumi yang mengitari Matahari. Tidak percaya?
Bukti pertama, adalah yang ditemukan oleh James Bradley (1725). Pak Bradley menemukan adanya aberasi bintang.
Apa itu aberasi bintang? Bayangkan kita sedang berdiri ditengah-tengah hujan, dan air hujan jatuh tepat vertikal/tegak lurus kepala kita. Kalau kita menggunakan payung, maka muka & belakang kepala kita tidak akan terciprat air bukan? Kemudian kita mulai berjalan ke depan, perlahan-lahan & semakin cepat berjalan, maka seolah-olah air hujan yang tadi jatuh tadi, malah membelok dan menciprati muka kita. Untuk menghindari-nya maka kita cenderung mencondongkan payung ke muka. Sebetulnya air hujan itu tetap jatuh tegak lurus, tetapi karena kita bergerak relatif ke depan, maka efek yang terjadi adalah seolah-olah membelok dan menciprat ke muka kita.
Demikian juga dengan fenomena aberasi bintang, sebetulnya posisi bintang selalu tetap pada suatu titik di langit, tetapi dari pengamatan astronomi, ditemukan bahwa posisi bintang mengalami pergeseran dari titik awalnya, pergeseran-nya tidak terlalu besar, tetapi cukup untuk menunjukkan bawha memang sebenar-nya lah bumi yang bergerak.
Efek Aberasi Bintang
Aberasi terjadi jika pengamat adalah orang yang berdiri ditengah hujan, dan arah cahaya bintang adalah arah jatuhnya air hujan. Kemudian pengamat bergerak tegak ke muka, tegak lurus arah jatuhnya hujan. S menyatakan posisi bintang, E posisi pengamat di Bumi. Arah sebenarnya bintang relatif terhadap pengamat adalah ES, jaraknya tergantung pada laju cahaya. Kemudian Bumi BERGERAK pada arah EE’ dengan arah garis merepresentasikan lajunya. Ternyata pengamatan menunjukkan bahwa bintang berada pada garis ES’ alih-alih ES, dengan SS’ paralel & sama dengan EE’. Maka posisi tampak binang bergeser dari posisi sebenarnya dengan sudut yang dibentuk antara SES’.Jika memang Bumi tidak bergerak, maka untuk setiap waktu, sudut SES’ adalah 0, tetapi ternyata sudut SES’ tidak nol. Ini adalah bukti yang pertama yang menyatakan bahwa memang Bumi bergerak.
Bukti kedua adalah paralaks bintang. Bukti ini diukur pertama kali oleh Bessel (1838). Paralaks bisa terjadi jika posisi suatu bintang yang jauh, seolah-olah tampak ‘bergerak’ terhadap suatu bintang yang lebih dekat. (Gb.2). Fenomena ini hanya bisa terjadi, karena adanya perubahan posisi dari Bintang akibat pergerakan Bumi terhadap Matahari. Perubahan posisi ini membentuk sudut p, jika kita ambil posisi ujung-ujung saat Bumi mengitari Matahari. Sudut paralaks dinyatakan dengan (p), merupakan setengah pergeseran paralaktik bilamana bintang diamati dari dua posisi paling ekstrim.
Paralaks Bintang
Bagaimana kita bisa menjelaskan fenomena ini? Ini hanya bisa dijelaskan jika Bumi mengitari Matahari, dan bukan kebalikannya.Bukti ketiga adalah adanya efek Doppler.
Sebagaimana yang telah diperkenalkan oleh Newton, bahwa ternyata cahaya bisa dipecah menjadi komponen mejikuhibiniu, maka pengetahuan tentang cahaya bintang menjadi sumber informasi yang sahih tentang bagaimana sidik jari bintang (baca tulisan saya tentang ‘fingerprint of the star’) . Ternyata pengamatan-pengamatan astronomi menunjukkan bahwa banyak perilaku bintang menunjukkan banyak obyek-obyek langit mempunyai sidik jari yang tidak berada pada tempat-nya. Bagaimana mungkin? Penjelasannya diberikan oleh Bpk. Deppler (1842), bahwa jika suatu sumber informasi ‘bergerak’ (informasi ini bisa suara, atau sumber optis), maka terjadi ‘perubahan’ informasi. Kenapa bergeraknya harus tanda petik? Ini bisa terjadi karena pergerakannya dalah pergerakan relatif, apakah karena pengamatnya yang bergerak? Atau sumber-nya yang bergerak?
Demikian pada sumber cahaya, jika sumber cahaya mendekat maka gelombang cahaya yang teramati menjadi lebih biru, kebalikannya akan menjadi lebih merah. Ketika Bumi bergerak mendekati bintang, maka bintang menjadi lebih biru, dan ketika menjauhi menjadi lebih merah.
Disuatu ketika, pengamatan bintang menunjukkan adanya pergeseran merah, tetapi di saat yang lain, bintang tersebut mengalami pergeseran Biru. Jadi bagaimana menjelaskannya? Ini menjadi bukti yang tidak bisa dibantah, bahwa ternyata Bumi bergerak (bolak-balik - karena mengitari Matahari), mempunyai kecepatan, relatif terhadap bintang dan tidak diam saja.
Dengan demikian ada tiga bukti yang mendukung bahwa memang Bumi bergerak mengitari matahari, dari aberasi (perubahan kecil pada posisi bintang karena laju Bumi), paralaks (perubahan posisi bintang karena perubahan posisi Bumi) dan efek Doppler (perubahan warna bintang karena laju Bumi).
Tentu saja bukti-bukti ini adalah bukti-bukti ILMIAH, dimana semua pemaknaan, pemahaman dan perumusannya mempergunakan semua kaidah-kaidah ilmiah, masuk akal dan ber-bobot kebenaran ilmiah. Apakah memang demikian adanya? Seperti yang ungkapkan, sampai detik ini belum ada teknologi yang bisa membuat kita bisa terbang jauh-jauh ke luar angkasa, sedemikian jauhnya sehingga bisa melihat memang begitulah yang sebenarnya. Tetapi, pembuktian metode ilmiah selama ini cukup sahih untuk menjawab banyak ketidak-pahaman manusia tentang posisi-nya di alam. Dan bukti-bukti yang telah disebutkan tersebut cukup untuk menjadi landasan untuk menjawab bahwa memang Bumi mengitari Matahari; dari pengetahuan Bumi mengitari Matahari, banyak hal-hal yang telah diungkap tentang alam semesta ini, sekaligus menjadi landasan untuk mencari jawab atas banyak hal yang belum bisa dijawab pada saat ini.
Gerak Edar Bumi & Bulan
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
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 :
Di bulan tidak ada kehidupan.
Permukaan di bulan sangat kasar ( berlubang ) dikarenakan benda-benda yang jatuh tidak ada yang menahan.
Suara tidak dapat merambat di bulan, hal ini karena udara atau gas merupakan medium tempat perambatan suara.
Langit bulan tampak hitam legam. Atmosfer bumi berwarna biru karena cahaya matahari yang mengenai molekul-molekul udara menghamburkan cahaya warna biru
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 :
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
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.
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
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.
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
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 :
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.
Daerah bayangan kabur (sebagian) dinamakan penumbra
