Gambaran Gerhana Matahari 10 Mei 2013

T. Djamaluddin

Profesor Riset Astronomi-Astrofisika, LAPAN

SE2013May10A

(Animasi pergerakan bayangan bulan saat gerhana matahari 10 Mei 2013)

Seperti apa sih gerhana 10 Mei 2013? Situs gerhana oleh NASA memberikan informasi lengkap dan interaktif terkait dengan gerhana. Namun perlu pemahaman astronomis untuk bisa menggambarkan fenomena yang akan tampak dari suatu daerah. Konsep dasar gerhana dijelaskan di blog ini https://tdjamaluddin.wordpress.com/2013/05/07/memahami-gerhana-matahari-dan-gerhana-bulan/ . Berikut ini gambaran gerhana 10 Mei 2013 berdasarkan informasi NASA tersebut dan analisis program astronomi Starry Night. Perlu juga difahami, bahwa bagi wilayah Pasifik di sisi Timur Garis Tanggal Internasional, kejadian gerhana masih dianggap sebagai tanggal 9 Mei 2013.

Bagaimana prosesnya? Animasi di atas menggambarkan proses gerhana matahari. Bayangan bulan mengenai bumi diawali dari Lautan Hindia pada saat matahari terbit. Bayangan melintasi Indonesia, Australia, sebagian Filipina, dan beberapa negara Pasifik. Gerhana berakhir di perairan Pasifik Timur saat matahari terbenam. Informasi berikut adalah data gerhana matahari secara global:

GMC 10 Mei 2013

Bagaiman cara menafsirkan diagram itu? Garis lengkung magenta (merah-ungu)  paling kiri menunjukkan daerah yang saat matahari terbit, gerhana sudah berakhir. Jadi Sumatera bagian Utara tidak bisa melihat gerhana. Garis lengkung magenta berikutnya adalah daerah yang saat matahari terbit sedang terjadi gerhana maksimum. Jadi  Jawa tidak melihat gerhana maksimum tersebut, hanya mengalami akhir gerhana. Sementara Kalimantan, Bali, Nusa Tenggara, dan Sulawesi dapat menyaksikan gerhana maksimum sampai bekahirnya. Garis lengkung megenta berikutnya adalah daerah yang dapat menyaksikan awal gerhana saat matahari terbit. Jadi Sulawesi Utara, Maluku, dan Papua bisa menyaksikan gerhana sejak awal sampai akhir. Dari diagram itu juga terlihat bahwa gerhana matahari cincin melintasi Australia dan berlanjut ke Pasifik. Di sebelah Utara dan Selatannya hanya melihat gerhana sebagian. Wilayah Papua Timur bisa menyaksikan gerhana sebagian lebih dari 60%. Jawa, Bali, Nusa Tenggara, Selawesi bagian Selatan, Maluku, dan Papua Barat mengalami gerhana 40% – 50%. Kalimantan dan sebagian besar Sulawesi dan Maluku Utara mengalami gerhana 20% – 40%.

Kapan waktu terjadinya gerhana? Situs NASA tersebut menampilkan peta google interaktif yang memberikan informasi waktu gerhana di setiap titik yang mengalami gerhana. Berikut ini contoh informasi waktu gerhana di Jakarta, Makassar, dan Jayapura. Ketampakan gerhana digambarkan berdasarkan analisis program astronomi Starry Night. Terlihat, sisi Selatan (kanan) piringan matahari yang tergelapi. Bayangan gelap bulan bergerak ke arah Timur (ke bawah).

Jakarta akan mengamati gerhana yang kurang dari 34,6% sejak matahari terbit sampai berakhir pukul 23:25 UT (06:25 WIB). Ketampakan matahari saat terbit di Jakarta juga ditunjukkan di bawah ini. Saat terbit, matahari tampak muncul seperti sebuah tanduk tebal.

GMS 10 Mei 2013 -Jakarta

GMS 10 Mei 2013-Ketampakan Jakarta

Di makassar gerhana matahari 43,3% yang tampak sejak terbit sampai berakhir pukul 23:37 UT (07:37 WITA). Ketampakan gerhana saat terbit, puncak, dan menjelang berakhir juga ditunjukkan di bawah ini. Saat terbit matahari tampak seperti sebuah tanduk.

GMS 10 Mei 2013 -Makassar

GMS 10 Mei 2013-Ketampakan Makassar-terbit

GMS 10 Mei 2013-Ketampakan Makassar-puncak

GMS 10 Mei 2013-Ketampakan Makassar-0725 WITA

Gerhana matahari di Jayapura 61,5% dapat diamati sejak awal pukul 21:37 UT (06:37 WIT) sampai berakhir pukul 00:22 UT (09:22 WIT). Ketampakan pada bagian awal gerhana pukul 07:00 WIT, saat puncak pukul 07:52 WIT, dan menjelang akhir gerhana pukul 09:00 WIT juga ditunjukkan di bawah ini:

GMS 10 Mei 2013 -Jayapura

GMS 10 Mei 2013-Ketampakan Jayapura-0700 WIT

GMS 10 Mei 2013-Ketampakan Jayapura-Puncak WIT

GMS 10 Mei 2013-Ketampakan Jayapura-0900 WIT

Memahami Gerhana Matahari dan Gerhana Bulan

T. Djamaluddin

Profesor Riset Astronomi-Astrofisika, LAPAN

(Cuplikan –dengan sedikit revisi — dari buku saya: Djamaluddin,  Sunarjo, & Husni 2010, “Hisab Rukyat di Indonesia serta permasalahannya’, Jakarta, diterbitkan oleh Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika, BMKG)

Solar Eclipse-APOD-NASA

(Rangkaian foto gerhana matahari, dari APOD-NASA)

Matahari atau bulan kadang-kadang tampak gelap sebagian atau seluruhnya. Ketampakan gelap di matahari itu di sebut gerhana matahari. Sedangkan gerhana bulan adalah ketampakan gelap di bulan saat purnama. Kita sudah mengetahui bahwa bumi mengitari matahari. Sementara itu bulan mengitari bumi. Akibatnya bulan kadang-kadang berada di antara matahari dan bumi. Pada saat lain bumi yang berada di antara matahari dan bulan.

Ketika bulan berada di antara matahari dan bumi, ketiganya belum tentu segaris. Bulan mungkin berada lebih ke Selatan, mungkin pula lebih ke Utara dari garis hubung antara matahari dan bumi. Bila suatu saat bulan berada tepat segaris  di antara matahari dan bulan, bulan akan menghalangi cahaya matahari yang menuju beberapa daerah di permukaan bumi. Ini menyebabkan terjadinya gerhana matahari. Tidak semua wilayah di permukaan bumi yang bisa mengamati gerhana tersebut. Hanya daerah yang tergelapi oleh bayangan bulan itu yang akan melihat gerhana matahari.

Solar Eclipse - Espenak

(Skematik gerhana matahari, gambar dari NASA)

Pada saat yang lain, bumi berada di antara matahari dan bulan. Tetapi ini pun belum tentu segaris. Pada keadaan ini bumi melihat bundaran penuh permukaan bulan yang tersinari oleh matahari, bulan purnama. Pada saat-saat tertentu, bumi segaris dengan matahari dan bulan. Akibatnya bayangan bumi menutupi bulan sedikit-demi sedikit. Itulah yang menyebabkan gerhana bulan.

Lunar Eclipse -Espenak

(Skematik gerhana bulan, gambar dari NASA)

Ada beberapa syarat terjadinya gerhana. Sebagai contoh, akan dibahas syarat-syarat gerhana matahari. Jari-jari penampang kerucut matahari-bumi pada posisi bulan ~ 1.2o. Syarat maksimal jarak bulan dari ekliptika untuk terjadi gerhana (umum) ~ 1.5o. Syarat maksimal jarak bulan dari ekliptika untuk terjadi gerhana sentral (gerhana matahari total/cincin, GMT/GMC) ~ 1o. Misalnya, pada 16 Februari 1999 jarak bulan dari ekliptika ~ 0.5o (lintang ekliptika, β ~ -0.5o) sehingga memungkinkan terjadi gerhana sentral.

Gerhana Matahari Sentral

Mungkin tidaknya terjadi gerhana matahari ditentukan dengan limit gerhana matahari, yaitu jarak terjauh matahari dari titik nodal (titik potong bidang orbit bulan dan akliptika) yang memungkinkan bulan berada di dalam kerucut matahari-bumi (sehingga memungkinkan terjadinya gerhana). Limit gerhana matahari secara umum ~ 15o,  sedangkan limit gerhana sentral (GMT/GMC) ~ 10o.

Geometri gerhana sentral

Matahari bergerak ke arah timur sekitar 1o/hari. Jadi dalam jangka waktu dari bulan baru ke bulan baru berikutnya (satu bulan sinodis) matahari menempuh jarak 29,5o. Ini kurang dari 2 kali limit gerhana (2*15o = 30o).  Maka, bisa terjadi maksimal dua kali gerhana matahari berturutan (Pernyataan 1).  Misalnya 1 Juli dan 31 Juli 2000. Gerhana matahari terjadi di sekitar titik nodal. Karenanya saat matahari melintasi titik nodal disebut musim gerhana. Di sepanjang ekliptika ada dua titik nodal (titik tanjak dan titik turun) sehingga dalam satu tahun ada dua musim gerhana berselang 6 bulan. Minimal dalam satu tahun terjadi dua kali gerhana matahari berselang 6 bulan (Pernyataan 2).  Misalnya, gerhana matahari 1999: 16 Februari GMC dan 11 Agustus GMT. Konsekuensi peryataan 1 dan 2 tersebut, bila gerhana matahari terjadi pada awal Januari, mungkin (tetapi tidak selalu) pada tahun tersebut terjadi 5 kali gerhana matahari. Misalnya, pada tahun 1935, terjadi gerhana matahari pada 5 Januari, 3 Februari, 30 Juni, 30 Juli, 25 Desember.  Karena gerhana matahari selalu diikuti atau didahului gerhana bulan yang berselang sekitar 14 hari, maka jumlah gerhana (matahari dan bulan) maksimun dalam 1 tahun mencapai 7 gerhana. Misalnya, di sela-sela 5 gerhana matahari pada 1935 terjadi 2 gerhana bulan, yaitu pada 19 Januari dan 16 Juli.

Akibat gangguan gravitasi pada orbit bulan, titik nodal tidak tetap posisinya. Titik nodal bergeser ke arah barat dengan periode 18,6 tahun. Dengan kombinasi periodisitas bulan baru dan jarak bumi-bulan maka diperoleh periodisitas gerhana 18 tahun 11 hari (disebut periode saros). Gerhana dengan nomor saros yang sama mempunyai kemiripan sifat (a.l. jalur gerhanannya mirip, hanya bergeser ke arah barat. Misalnya, Saros 140: GMC 16 Februari 1999 dan GMC 26 Februari 2017.

Berikut ini contoh ketampakan gerhana matahari cincin 16 Februari 1999. Pada saat terjadi GMC 16 Februari 1999, ijtima’ (bulan baru) awal Dzulqaidah terjadi pada pukul 13:41 WIB, pada saat bujur ekliptika bulan dan matahari 327o 8′. Titik nodal pada saat ini berada pada bujur ekliptika 322o 10′. Sehingga jarak matahari dari titik nodal pada saat bulan baru hanya sekitar 5o . Sesuai dengan syarat gerhana, maka itu memungkinkan terjadi gerhana sentral. Karena diameter sudut bulan (31’41”) lebih kecil dari diameter sudut matahari (32’26”) gerhana sentral yang terjadi adalah GMC.

Geometri GMC

Jalur gerhana adalah daerah yang dilalui bayangan inti (umbra) dengan lebar kurang dari 700 meter. Di sekitar jalur gerhana terdapat wilayah yang tersapu bayangan sekunder (penumbra) yang hanya menyaksikan gerhana matahari sebagian (GMS). Makin dekat dengan jalur gerhana prosentase kegelapannya makin besar. Wilayah yang berada di sebelah Utara jalur gerhana sentral (total/cincin) akan menyaksikan sisi Selatan matahari yang tergelapi. Sebaliknya, wilayah di sebelah Selatan jalur gerhana sentral akan menyaksikan sisi Utara matahari yang tergelapi.   Berikut ini contoh jalur gerhana matahari cincin 16 Februari 1999. Indonesia yang berada di sebelah Utara jalur gerhana matahari cincin akan melihat gerhana sebagian dengan belahan selatan Matahari yang tergelapi (lihat skema geometri gerhana sebagian bila dilihat di Indonesia).

GMC 16 Feb 1999

Geometri GMS

Geometri gerhana matahari sebagian di lihat dari wilayah sebelah Utara jalur gerhana sentral.