M. Syaoqi Nahwandi: Serba - Serbi Gerhana Matahari

Gerhana Matahari terjadi ketika Bulan berada di antara Matahari dan Bumi, sehingga Bulan menghalangi sebagian atau seluruh Matahari. Peristiwa ini hanya dapat terjadi saat Bulan baru, ketika Matahari dan Bulan adalah berada pada satu garis lurus jika dilihat dari Bumi. Saat terjadi gerhana total, piringan matahari sepenuhnya tertutup oleh Bulan. Pada gerhana parsial dan annular (cincin) hanya sebagian dari Matahari yang tertutupi Bulan.

Jika orbit Bulan cukup dekat dengan orbit bumi (bidang ekliptika) dan jika Bulan berada dalam bidang orbit yang sama dengan orbit Bumi, akan ada gerhana matahari total setiap bulan. Namun, orbit Bulan berhimpit dan membentuk sudut lebih dari 5 derajat ke orbit bumi mengelilingi matahari (ekliptika) sehingga saat bulan baru, Bulan sering tidak sampai menutupi sinar Matahari ke Bumi. Alasan mengapa orbit bumi disebut bidang ekliptika adalah karena pada saat Bulan melintasi garis ini, akan terjadi gerhana baik Matahari maupun Bulan. Selain itu, sebenarnya orbit Bulan berbentuk elips, seringkali Bulan terlalu jauh dari Bumi sehingga ukurannya tidak cukup besar untuk memblokir sinar Matahari seluruhnya.

Setiap tahun bidang orbit Bulan melintasi titik nodal (titik perpotongan orbit Bulan dan orbit Bumi mengelilingi Matahari) yang mengakibatkan setidaknya dua, hingga lima gerhana matahari yang terjadi setiap tahun; namun terjadinya gerhana Matahari total tidak lebih dari dua kali dalam setahun.[1] Selain itu, gerhana Matahari total juga jarang terjadi pada setiap lokasi tertentu karena daerah yang dapat mengamati gerhana Matahari total hanyalah daerah yang berada di sepanjang jalur sempit di permukaan bumi yang dilintasi oleh bayangan umbra Bulan. [2]

Gerhana merupakan fenomena alam. Namun demikian, di zaman kuno, dan dalam beberapa budaya saat ini, gerhana matahari telah dikaitkan dengan pengaruh supranatural atau dianggap sebagai pertanda buruk. Sebuah gerhana matahari total bisa menakutkan bagi orang yang tidak menyadari penjelasan astronomi tentang gerhana Matahari, saat Matahari tampaknya menghilang pada siang hari dan langit gelap dalam hitungan menit.

Smoked glass

Eclips glasses

Peristiwa gerhana Matahari ini sangat menarik. Namun jika ingin mengamatinya kita harus menggunakan pelindung mata khusus untuk melihat langsung matahari.[3] Jangan sampai kita melewatkan momen gerhana Matahari karena di luar negeri, orang-orang banyak yang menjadi pemburu gerhana atau umbraphiles yang akan melakukan perjalanan ke daerah terpencil untuk mengamati atau menyaksikan gerhana matahari Total.[4]

· Macam-macam gerhana Matahari

1. Gerhana Matahari Total

Gerhana Matahari total terjadi ketika Bulan sepenuhnya mengaburkan sinar Matahari, yang menyebabkan korona matahari yang redup menjadi terlihat. 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 total hanya dapat diamati di permukaan bumi yang terkena bayangan umbra Bulan.

2. Gerhana Matahari Cincin

Sebuah gerhana terjadi ketika matahari dan bulan persis pada satu garis lurus, tetapi ukuran nyata dari Bulan adalah lebih kecil dari Matahari (karena pada saat itu Bulan berada di titik terjauhnya dengan Bumi). Oleh karena itu matahari tampak seperti cincin yang sangat terang, atau seperti gelang (annular) di sekitar bayangan besar Bulan. [5]

3. Gerhana Matahari Hybrid

Sebuah gerhana hibrida (juga disebut annular / gerhana total) bergeser antara gerhana total dan annular. Pada daerah tertentu di permukaan bumi gerhana ini terlihat sebagai gerhana total, sedangkan pada tempat yang lain gerhana ini terlihat sebagai gerhana Matahari Cincin. Gerhana Matahari hibrida ini relatif lebih langka.

4. Gerhana Matahari Parsial (Sebagian)

Sebuah gerhana parsial terjadi ketika matahari dan bulan tidak benar-benar sejalan dan Bulan hanya sebagian menutupi Matahari. Fenomena ini biasanya dapat dilihat dari sebagian besar dari Bumi di luar tempat yang melihat gerhana annular atau total. Namun, beberapa gerhana Matahari hanya dapat dilihat sebagai gerhana parsial, karena umbra lewat di atas wilayah kutub bumi dan tidak pernah memotong permukaan bumi. [6]

Orbit Bulan mengelilingi bumi adalah elips, seperti orbit bumi mengelilingi matahari; ukuran Matahari dan Bulan yang terlihat dari Bumi itu bervariasi. Magnitudo gerhana adalah perbandingan ukuran Bulan dan ukuran Matahari yang terlihat dari Bumi selama gerhana. Gerhana yang terjadi saat Bulan berada dekat dengan titik perigee-nya (titik terdekat) dengan Bumi, bisa menjadi gerhana total karena Bulan akan tampak cukup besar untuk menutupi sepenuhnya piringan matahari, atau fotosfer; gerhana Matahari total memiliki magnitudo lebih besar dari 1. Sebaliknya, gerhana yang terjadi saat Bulan berada dekat dengan titik apogee-nya (titik terjauh) dari Bumi, bisa menjadi gerhana cincin karena Bulan akan tampak sedikit lebih kecil dari Matahari, magnitudo gerhana cincin adalah kurang dari 1. Terjadinya gerhana Matahari cincin sedikit lebih banyak dari total karena rata-rata, Bulan terletak terlalu jauh dari Bumi sehingga diameter pandangnya lebih kecil daripada Matahari. Sedangkan gerhana Matahari hybrid terjadi ketika magnitudo gerhana selama terjadinya gerhana berubah dari yang lebih kecil dari ke yang lebih besar dari -atau sebaliknya- jadi pada beberapa tempat di Bumi melihat gerhana total dan sebagian tempat yang lain melihat gerhana cincin[7]

Karena orbit bumi mengelilingi matahari juga elips, jarak Bumi dari Matahari juga bervariasi sepanjang tahun. Hal ini mempengaruhi ukuran Matahari yang terlihat dari Bumi. Ketika Bumi mendekati jarak terjauh dari matahari pada bulan Juli, gerhana Matahari total sedikit lebih mungkin terjadi, sedangkan kondisi yang mendukung terjadinya gerhana Matahari cincin adalah ketika Bumi mendekati jarak terdekat dengan Matahari pada Januari.[8]

· Magnitudo Gerhana

Magnitudo gerhana adalah fraction dari diameter benda langit yang hilang cahayanya (gerhana). Ini berlaku untuk gerhana matahari dan gerhana bulan. Saat gerhana Matahari sebagian atau annular magnitudo gerhana selalu antara 0,0 dan 1,0, sedangkan pada gerhana Matahari total magnitudonya 1,0.

Pada gerhana matahari total, magnitudo gerhana merupakan perbandingan antara diameter Bulan dan Matahari yang terlihat dari Bumi, tapi kali ini rasionya adalah 1,0 atau lebih besar.

Pada gerhana matahari sebagian, magnitudo gerhana adalah fraction dari diameter Matahari yang tertutupi oleh Bulan pada saat gerhana maksimum.[9] Bulan dan ukuran Matahari yang terlihat dari Bumi kurang lebih sama, namun keduanya berbeda karena jarak antara Bumi dan Bulan bervariasi. (Jarak antara Bumi dan Matahari juga bervariasi)

Ketika magnitudo gerhana lebih besar dari satu, piringan Bulan benar-benar akan mencakup piringan Matahari di langit, maka terjadilah gerhana Matahari total. Jalur totalitas (bayangan Bulan yang menutupi semua sinar matahari terus bergerak) adalah bidang yang relatif sempit, paling banyak beberapa ratus kilometer.

Ketika magnitudo gerhana kurang dari satu, piringan Bulan tidak dapat sepenuhnya menutupi Matahari. Ketika pusat dari piringan Matahari dan Bulan yang cukup sejajar, cincin sinar matahari tetap terlihat di sekeliling Bulan. Ini disebut gerhana annular, dari Bahasa Latin “anulus”, yang berarti "cincin".[10]

Magnitudo gerhana kadang bervariasi tidak hanya antara gerhana, tetapi juga selama gerhana yang terjadi. Ini mungkin terjadi ketika gerhana yang terjadi adalah gerhana Matahari cincin, dan kemudian menjadi total. Kebalikannya juga mungkin. Dalam peristiwa yang sangat langka, gerhana Matahari dapat terjadi dari gerhana Matahari cincin, menjadi gerhana total, dan kembali ke annular. Ini gerhana semacam ini disebut gerhana hibrida (hybrid).[11]

Geometri Gerhana Matahari

Gambar di atas menunjukkan keselarasan Bulan, Matahari dan Bumi selama gerhana matahari. Wilayah abu-abu gelap antara Bulan dan Bumi adalah umbra, di mana Matahari sudah benar-benar tertutup oleh Bulan. Daerah kecil pada permukaan bumi yang terkena bayangan umbra adalah tempat dimana gerhana Matahari total dapat dilihat. Daerah abu-abu terang yang lebih besar adalah penumbra, daerah yang terkena bayangan penumbra adalah tempat dimana gerhana Matahari parsial dapat dilihat. Seorang pengamat di antumbra, area di luar bayangan umbra, akan melihat gerhana annular.[12]

Orbit Bulan mengelilingi bumi memotong dan mempunyai kemiringan lebih dari 5 derajat terhadap bidang orbit Bumi mengelilingi Matahari (ekliptika). Karena itu, pada saat bulan baru, Bulan biasanya akan melewati atas atau di bawah Matahari. Gerhana matahari dapat terjadi hanya ketika bulan baru terjadi dekat dengan salah satu titik (dikenal sebagai node) dimana orbit Bulan melintasi ekliptika.[13]

Seperti disebutkan di atas, orbit Bulan juga elips. Jarak Bulan dari Bumi dapat bervariasi oleh sekitar 6% dari nilai rata-rata. Oleh karena itu, diameter Bulan yang terlihat dari Bumi bervariasi sesuai dengan jaraknya dari Bumi, dan inilah yang menyebabkan terjadinya gerhana total dan annular. Jarak bumi dari matahari juga bervariasi sepanjang tahun, tapi hal tersebut memberikan pengaruh yang lebih kecil. Rata-rata, Bulan tampak sedikit lebih kecil dari Matahari, sehingga sebagian (sekitar 60%) dari puncak gerhana yang terjadi gerhana annular. Hanya ketika Bulan mendekati titik perigee-nya (titik terdekatnya) ke Bumi gerhana Matahari total dapat terjadi.

Selama gerhana Matahari, umbra Bulan (atau antumbra, dalam kasus gerhana annular) bergerak cepat dari barat ke timur melintasi Bumi. Bumi juga berotasi dari barat ke timur, sekitar 28 km / menit pada Khatulistiwa, tetapi karena Bulan bergerak ke arah yang sama dengan putaran bumi di sekitar 61 km / menit, umbra hampir selalu tampak bergerak dalam arah sekitar barat-timur di peta bumi pada kecepatan kecepatan orbit Bulan dikurangi kecepatan rotasi bumi.[14]

Lebar jejak gerhana Matahari bervariasi sesuai dengan diameter pandang relatif Matahari dan Bulan yang terlihat dari Bumi. Situasi yang paling menguntungkan adalah ketika gerhana total terjadi sangat dekat dengan perigee, lebar lintasan umbra bisa lebih dari 250 km dan durasi dari gerhana total mungkin lebih dari 7 menit. Di luar jalur umbra, gerhana parsial terlihat di wilayah yang jauh lebih besar dari Bumi (Biasanya, lebar umbra adalah 100-160 km, sedangkan diameter penumbra adalah lebih dari 6400 km).[15]