Bukti Pengaruh Polusi Cahaya: Pengamatan Fajar di Banyuwangi dan Semarang


T. Djamaluddin

Profesor Riset Astronomi-Astrofisika, LAPAN

Anggota Tim Falakiyah, Kementerian Agama

Cahaya fajar dipotret dari pesawat terbang (Dokumentasi Pribadi)

Terkait dengan kriteria waktu shubuh, Kementerian Agama telah melakukan pengamatan kemunculan cahaya fajar di Labuan Bajo dengan menggunakan kamera DSLR dan pengukuran SQM (Sky Quality Meter). Hasilnya telah dipaparkan di blog saya ini.

Berikut ini ulasan beberapa hasil pengamatan fajar di Banyuwangi dan Semarang yang dilakukan M. Basthoni. Hasilnya menunjukkan secara jelas pengaruh polusi cahaya pada pengukuran kemunculan fajar. Basthoni adalah mahasiswa program doktor (S3) bimbingan saya di UIN Walisongo Semarang. Sebagian hasil penelitiannya telah dipaparkan di International Conference on Science and Applied Sciences (ICSAS) 2021, UNS, 6 April 2021. Makalah yang dipaparkan di ICSAS 2021 berjudul “Typology of Dawn Light Curves in High and Low Light Pollution Areas”

Data yang digunakan berasal dari pengamatan fajar menggunakan sistem otomatisasi SQM. Banyuwangi dipilih sebagai lokasi yang minim polusi cahaya dan Semarang adalah lokasi yang terpolusi cahaya. Bukti polusi cahaya terlihat pada kurva cahaya hasil pengamatan SQM. Pengamatan di Yayasan Sunan Kalijaga Banyuwangi dilakukan pada 24, 25, dan 27 Agustus 2020. Sedangkan pengamatan di PPTQ Al-Ishlah Semarang dilakukan pada 25, 26, 28, dan 29 September 2020. SQM diarahkan ke ufuk timur. Di Banyuwangi, ufuk timur adalah laut yang minim polusi cahaya. Di ufuk timur Semarang ada cahaya kota. Pada saat pengamatan fajar, tidak ada cahaya bulan. Bulan telah terbenam sebelum tengah malam.

Kurva cahaya hasil pengukuran SQM di Banyuwangi dan Semarang disajikan dengan menampilkan garis ketinggian matahari (h) pada definisi fajar yang baku: Fajar astronomi pada h=-18 derajat, fajar nautika pada h=-12 derajat, dan fajar sipil pada h=-6 derajat. Kurva mendatar adalah cahaya malam sebelum munculnya fajar. Berikut ini kurva cahaya di Banyuwangi dan semarang.

Kurva cahaya pengukuran SQM di Banyuwangi
Kurva cahaya pengukuran SQM di Semarang

Untuk membandingkan secara kuantitatif, dilakukan analisis kecerlangan ufuk di Banyuwangi dan Semarang. Analisis kecerlangan cahaya ufuk yang dinyatakan dalam mpas (magnitude per arc square) ditampilkan pada tabel berikut ini. Ufuk yang tampak makin terang dinyatakan dengan nilai mpas makin kecil. Terlihat bahwa definisi fajar astronomi, nautika, dan sipil di kota Semarang bersesuaian dengan ketampakan ufuk yang lebih terang (nilai mpas lebih kecil) daripada di Banyuwangi.

Tabel hasil pengukuran kecerlangan langit dinyatakan dalam mpas (magnitude per arc square) untuk ketinggian matahari sesuai definisi baku fajar astronomi, nautika, dan sipil.

Grafis perbandingan kurva cahaya berikut menjelaskan bahwa ufuk di Semarang lebih terang (kurvanya lebih rendah) daripada di Banyuwangi. Dengan kata lain, ufuk di Semarang lebih terpolusi cahaya daripada di Banyuwangi. Tentu itu berdampak pada ketampakan fajar. Di Semarang, saat matahari berada pada posisi baku fajar astronomi, kurva cahayanya masih sama dengan kondisi malam (kurva masih mendatar). Demikian juga saat posisi baku fajar nautika. Artinya, polusi cahaya menghalangi munculnya cahaya fajar astronomi dan fajar nautika.

Perbandingan kurva cahaya hasil pengukuran SQM di Banyuwangi (atas) dan Semarang (bawah).

Munculnya fajar shadiq (fajar sebenarnya) sebagai penanda masuknya waktu shubuh dikenali dari pembelokan kurva cahaya. Cahaya fajar shadiq dihasilkan dari hamburan cahaya matahari oleh atmosfer bumi. Karenanya fajar shadiq tampak membentang di ufuk. Dalam hadits, kita kenal juga sebutan fajar kadzib (fajar semu) yang secara astronomi dikenal sebagai cahaya zodiak. Fajar kadzib disebabkan oleh hamburan cahaya matahari oleh debu-debu antarplanet. Oleh karenanya fajar kadzib tampak menjulang seperti ekor srigala, mengikuti bidang orbit planet-planet.

Kurva cahaya hasil SQM dianalisis dengan metode fitting linier, dengan persamaan f(x) = ax + b. Hasil analisis diampilkan pada tabel berikut ini. Cahaya malam yang sekilas tampak mendatar, di Banyuwangi ternyata kurvanya makin menurun, dengan nilai gradien negatif. SQM di Banywangi berhasil merekam kemunculan cahaya redup dari cahaya zodiak atau fajar kadzib (fajar semu). Sementara cahaya malam di Semarang hanya menunjukkan polusi cahaya yang konstan. Pembelokan diketahui bila kurva cahaya mulai menyimpang dari garis atau persamaan linier tersebut. Pada tabel berikut ini ditunjukkan titik belok kurva cahaya. Terlihat bahwa fajar shadiq muncul di Banyuwangi pada ketinggian matahari h=-20 derajat. Sementara titik belok di Semarang pada saat ketinggian matahari h=-13 derajat. Polusi cahaya di Semarang telah menghalangi munculnya fajar shadiq. Fajar di Semarang baru tampak menjelang kemunculan (per definisi) fajar nautika pada ketinggian matahari h=-12 derajat.

Tabel persamaan cahaya zodiak (fajar kadzib atau fajar semu) dan polusi cahaya serta titik belok kurva cahaya.

Hasil pengukuran di Banyuwangi melengkapi pengukuran fajar di Labuan Bajo, bahwa fajar shadiq telah muncul saat ketinggian matahari h=-20 derajat. Perbandingan dengan pengukuran di Semarang membuktikan bahwa polusi cahaya sangat berperan pada hasil pengukuran yang mengklaim munculnya fajar saat posisi matahari lebih tinggi, misalnya h=-13 derajat. Jadi, data pengukuran di Labuan Bako dan Banyuwangi membuktikan bahwa kriteria waktu shubuh oleh Kementerian Agama sudah benar, tidak perlu dikoreksi.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s

<span>%d</span> blogger menyukai ini: