Melihat Kondisi Atmosfer Bumi pada Gerhana Bulan Total (16 Juli 2000)


T. Djamaluddin, Peneliti Matahari dan Antariksa, LAPAN Bandung

Gerhana bulan total  terjadi pada Ahad malam, 16 Juli 2000. Proses gerhana akan tampak mulai pukul 18:57 sampai 22:54 WIB. Pada waktu itulah dilakukan salat gerhana bulan (khusuf). Di langit timur, bila cuaca cerah, bulan purnama yang bulat cemerlang bagian bawahnya sedikit demi sedikit akan menjadi gelap. Bayangan bumi akan menutupi bulan mulai dari sisi timurnya. Purnama akan gelap total selama 107 menit mulai pukul 20:02 sampai 21:49 WIB.

Pada saat gerhana total itulah kita bisa melihat kondisi atmosfer bumi. Bayangan gelap bumi, yang disebut umbra, menggambarkan bayangan bola bumi yang padat. Adanya atmofer bumi justru membiaskan cahaya matahari sehingga bayangan gelap umbra tidak selalu menjadi gelap total. Tergantung kandungan atmosfernya, umbra bisa berwarna oranye, merah, kelabu, atau hitam. Inilah yang menarik dari setiap gerhana bulan total.

Atmosfer mengandung air dalam bentuk awan, hujan, atau kabut. Selain itu juga kadang-kadang ada debu dari letusan gunung berapi, asap kebakaran hutan, atau debu meteor. Kandungan atmosfer ini berpengaruh pada gelap terangnya umbra. Baik dengan pengamatan mata telanjang maupun dengan alat bantu teleskop kecil atau binokuler, kita dapat menilai secara kasar kondisi atmosfer yang membiaskan cahaya ke arah umbra.

Danjon, seorang astronom Perancis telah membuat skala kecerlangan umbra pada gerhana bulan total. Gerhana yang sangat gelap yang dicirikan dengan hampir tidak tampaknya bulan diberi skala L=0. Skala L=1 untuk gerhana gelap dengan warna bulan kelabu atau kecoklatan. Kawah-kawah bulan sulit dikenali. Skala L=2 untuk gerhana yang berwarna merah. Bagian tengah umbra tampak gelap, bagian tepinya berwana merah cerah. Skala L=3 untuk gerhana kemerahan  dengan bagian tepi umbra berwarna kuning terang.  Dan terakhir skala L=4 untuk gerhana oranye dengan bagian tepi cemerlang kebiruan.

Gerhana bulan total dengan skala L=0 tampak setelah terjadinya letusan gunung berapi. Misalnya, saat gerhana bulan 16 Juni 1816 bulan tidak tampak sama sekali. Itu berkaitan dengan letusan gunung Tambora tahun 1815 yang memuntahkan 150 km3 debu. Letusan gunung Krakatau, Agustus 1883, yang memuntahkan 18 km3 debu  menyebabkan gerhana bulan total 4 Oktober 1884 sangat gelap dan berwarna kelabu. Demikian juga dengan gerhana 30 Desember 1963 yang berkaitan dengan letusan gunung Agung 17 Maret 1963. Sedangkan gerhana 30 Desember 1982 yang disebabkan debu letusan gunung El Chichon di Meksiko April 1982 masih bisa dikelompokkan dengan skala L=1.

Penelitian yang lebih rinci tentang penyebab bervariasinya penampakan gerhana bulan total memerlukan informasi waktu pengamatan dan posisi anomali bayangan umbra. Waktu pengamatan diperlukan untuk mengetahui lokasi tepi bayangan bumi, perbatasan antara malam dan siang, yaitu daerah-daerah yang mengalami saat maghrib pada saat itu. Atmosfer di atas daerah tersebut yang menyebabkan fenomena perubahan warna umbra. Sedangkan posisi anomali bayangan umbra bisa dikonversikan menjadi lintang daerah di permukaan bumi yang menjadi penyebabnya.

Bila pengamatan gerhana bulan total dilakukan secara fotografi atau dengan kamera CCD, ada teknik khusus untuk menganalisis kondisi atmosfer bumi. Citra gerhana bulan pada saat gerhana total perlu disubtraksi dengan citra bulan purnama sesaat sebelum atau sesudah gerhana untuk menghilangkan efek kawah-kawah bulan. Gradasi kegelapan umbra pada posisi jarak tertentu dari pusat umbra akan memberikan informasi lokasi debu-debu atmosfer yang membiaskan cahaya ke arah umbra. Bagi pengamat berpengalaman, gradasi kegelapan umbra bisa juga diperoleh dari sketsa pengamatan visual.

Jarak daripusat umbra (‘) Ketinggian atmosfer yang berpengaruh (km) Rentang daerah tepi bayangan bumi  (derajat)
49

30

20

10

15-30

7-15

5-11

2-9

46

64

106

360

Bayangan umbra yang gelap total sampai radius 30 menit busur (‘) dari pusat umbra (kira-kira selebar diameter bulan) menunjukkan adanya debu pekat yang menutupi atmosfer secara global, misalnya dari letusan gunung berapi. Bila peningkatan kegelapan hanya pada jarak sekitar 30’, berarti debu-debu tersebut hanya terkumpul pada ketinggian sekitar 7-15 km.

Pada tahun 1982 sebenarnya terjadi dua letusan gunung yang besar: Gunung El Chichon di Meksiko (29 Maret – 4 April) dan Gulunggung di Jawa Barat (5 April – 11 Desember). Debu letusan gunung El Chichon mencapai ketinggian 16,8 km kemudian memasuki stratosfer pada ketinggian 27-35 km. Pada tanggal 26 April 1982 diketahui debunya telah menyebar ke seluruh dunia. Gunung Galunggung debunya mencapai ketinggian 16,5 km, tetapi tidak mencapai stratosfer sehingga kecil kemungkinannya menyebar ke seluruh dunia.

Sketsa penampakan secara visual yang didukung dengan analisis citra gerhana bulan total 30 Desember 1982 menunjukkan adanya pola kegelapan yang khas pada umbra yang konsentrik terhadap pusat umbra pada jarak 30’-40’. Hal ini menunjukkan adanya debu yang cukup tebal di stratosfer yang telah menyebar ke seluruh dunia.

Tepi bayangan bumi pada saat gerhana bulan total 30 Desember 1982 tersebut sebenarnya melintasi Indonesia Barat. Tetapi posisi bulan yang memasuki umbra pada bagian utara, menyebabkan kondisi atmosfer Indonesia yang mungkin masih terkotori letusan Galunggung 1982 tersebut tidak tampak pada gerhana bulan saat itu. Jadi gelapnya gerhana bulan total 30 Desember 1982 sepenuhnya disebabkan oleh letusan gunung El Chichon.

Bagaimana kemungkinan penampakan gerhana bulan total 16 Juli 2000 ini? Tepi bayangan bumi pada saat gerhana bulan total melalui Asia Tengah, India, Lautan Hindia, dan pantai barat benua Amerika. Kondisi atmosfer di sekitar daerah itu yang akan tampak pada kondisi bayangan saat gerhana total. Pada awal totalitas sekitar pukul 20.02 WIB kondisi stratosfer (ketinggian 20-30 km) di atas India akan tergambarkan. Kemudian pada saat pertengahan totalitas sekitar pukul 20.56 WIB, kondisi troposfer global (ketinggian 2-11 km) di daerah tersebut yang akan tergambarkan. Dan pada akhir totalitas sekitar pukul 21.49 WIB, kondisi stratosfer (ketinggian 20-30 km) di atas perairan Amerika Tengah bagian barat yang tergambarkan. Bila kondisi atmosfernya relatif bersih, gerhana yang akan tampak akan termasuk dalam skala L=3 atau L=4.

Karena tidak ada letusan gunung berapi yang besar dalam tahun ini, terutama di sekitar daerah tepi bayangan bumi, diperkirakan gerhana bulan total 16 Juli 2000 akan masuk dalam skala L=3 atau L=4 tersebut. Itu berarti bulan tidak akan terlalu gelap dan bagian umbranya kemungkinan berwarna kemerahan atau kuning.

Iklan
%d blogger menyukai ini: