The Double Planet

The double planet
IPBA
2015
The Double Planet
Oleh
Nurul Hidayah A. M.
(147795008)
M. Ali Sofyan
(147795029)
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
PROGRAM PASCASARJANA
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN
SAINS
The double planet
IPBA
A. PENGERTIAN PLANET GANDA
Dilihat dari ruang angkasa, sistem bulan dan bumi dapat digambarkan
sebagai double planet (planet ganda). Walaupun bulan bukanlah satelit
terbesar dalam sistem tata surya, sangat jauh ukurannya dibandingkan dengan
satelit yang terbesar. Ukurannya hanya sekitar ¼ dari ukuran bumi. Bulan
biasanya digambarkan mempunyai orbit yang mengitari bumi, kenyataanya
walaupun mereka saling berputar sendiri pada pusat massanya masingmasing, namun bulan tetap masih berputar mengelilingi bumi karena
massanya bumi lebih besar daripada bulan. Dan bulan terletak 1000 mil dari
permukaan bumi pada muka yang menghadap bulan. Inilah yang lebih dikenal
dengan istilah barycenter = pusat massa.
Bumi berputar pada sumbunya atau porosnya, barycenter berubah
secara konstan pada posisinya dengan memperhatikan pengaruh dari gaya –
gaya yang ditimbulkan oleh samudra-samudra luas yang ada pada bumi.
Ini
adalah
Gambar 1: Bumi dan bulan yang dianggap
sebagai double planet (planet ganda)
garis
barycenter
lebih
dari
pusat
bumi
yang
menggambarkan orbit elips di sekitar matahari. Pusat bumi yang mengabaikan
gaya-gaya yang bekerja padanya seperti orbit pada matahari. Untuk sebagian
besar tujuan, ini tidak dipelukan untuk menentukan jarak antara barycenter
dan pusat bumi. Hanya pada perhitungan yang lebih teliti diperlukan
mengambil cara tersebut pada orbit bumi sebagai pertimbangan.
The double planet
IPBA
B. SISTEM GERAK BULAN, BUMI DAN MATAHARI
Bulan dan matahari menampakkan ukuran yang sama di langit atau
angkasa, masing-masing pada sudut sekitar ½o pada lengkung celestial.
Padahal, matahari ukurannya sekitar 400 kali lebih besar daripada bulan.
Gambar 2. Garis barycenter dari bumi dan bulan pada saat mmengitari matahari. Bumi
mengitari menurut garis barycenter menyebabkan sedikit getaran pada orbitnya. Satu revolusi
Kitamelalui
meneliti
bahwa menempuh
bulan selalu
menunjuk
wajah
yang
pada saat
yang lengkap
barycenter
waktu
satu bulan.
Orbit
darisama
barycenter
mengitari
matahari
bentuknya
elips,Ini
tetapi
sederhananya disini
ditunjukkanmiskonsepsi/anggapan
sebagai satu garis lurus
menghadap
bumi.
kadang-kadang
menimbulkan
yang salah jika diartikan bahwa bulan tidak berotasi pada sumbunya. Padahal,
jika bulan tidak berotasi justru ini akan merubah apa yang kita lihat atau akan
The double planet
IPBA
mengubah pandangan kita. Kenyataannya bulan berotasi pada periode waktu
yang sama pada saat yang sama dia juga berevolusi mengelilingi bumi.
Gambar 3. bulan berotasi pada porosnya. Jika bulan tidak berotasi pada (bag a) kita akan
melihat semua sisinya Karena kita hanya melihat satu sisi saja dari bumi, maka kita tahu
bahwa bulan juga berotasi pada sumbunya
Pembedaan harusnya dibuat antara sisi yang tidak terlihat dari bulan dan dari
sisi gelapnya. Bagian yang tidak terlihat adalah satu bagian yang tidak pernah
kita lihat dari bumi, sedangkan bagian yang gelap adalah bagian yang
sederhananya.
The double planet
IPBA
Gambar 17.4 Fasefase bulan
Gambar 17.5 Fase-fase bumi
Bulan penuh atau bulan purnama terlihat ketika matahari, dan bulan
berada pada sisi yang saling berlawanan dari bumi. Artinya bulan purnama
tidak pernah terlihat saat matahari berada sangat tinggi di langit.
Kenyataannya bulan purnama terjadi pada saat matahari tenggelam. Sama
halnya dengan bulan yang muncul sedikit-demi sedikit, bulan menampakkan
diri hanya pada saat matahari telah tenggelam atau pada saat terjadi lengkung
yang sangat kecil pada matahari.
Karena sinar matahari sangat kuat, maka penambahan cahaya matahari
hanya terlihat sedikit demi sedikit dan dalam waktu yang sangat cepat.
Biasanya terjadi pada saat setelah matahari tenggelam atau segera sebelum
matahari terbit. Semakin besar lengkung yang terlihat semakin besar cahaya
yang tampak.
Dipandang dari bulan, bumi juga menunjukkan fase, tentang masingmasing fase tepat berlawanan dari fase lunar seperti terlihat dari bumi (gambar
The double planet
IPBA
17.5), ketika bulan penuh kelihatan di bumi, sisi gelap malam dari bumi
menghadap bulan.
Gambar 17.6 orbit ekliptik dan lunar memotong satu sama lain pada sisi
berlawanan dari bidang angkasa pada sudut kira-kira 5 o. titik perpotongan adalah
‘batang’ dari orbit bulan.
Tiap malam, berkaitan dengan bintang, bulan bergerak kira-kira 13 o ke
timur pada bidang angkasa. Dalam rangkaian tentang bulan, rangkaian ini
tampak kelihatan jalan melalui kumpulan bintang. Jalan ini di bidang angkasa
memotong jalan ukuran penglihatan matahari (ekliptik) pada sudut kira-kira
5o. titik perpotongan dari dua jalan disebut ‘batang’ dari orbit bulan. Sebab
pengaruh grafitasi kuat dari matahari, batang ini secara lambat berubah ke
barat sepanjang ekliptik, membuat jalan sempurna seputar bidang angkasa
pada 18,6 tahun. Konstan ini merubah posisi batang yang disebut regresi dari
batang. Pengetahuan posisi dari batang kesemuanya penting dalam prediksi
gerhana.
Gambar 17. 7 periode revolusi bulan
The double planet
IPBA
Hal ini membutuhkan kira-kira 27 1/3 hari untuk bulan menyelesaikan
gerakan ke timurnya seputar bidang angkasa. Periode revolusi ini disebut
periode sisi nyata bulan. Selama interval ini, bumi berputar kira-kira 1/13
(atau 27o) dari cara seputar matahari, membuat matahari tampak bergerak ke
timur sepanjang ekliptik menurut jumlah ini. Bulan harus menjalani jarak
ekstra ini dalam orbitnya untuk sejalan dengan matahari sekali lagi. Karena
itu, dari bulan penuh hingga bulan penuh adalah 29 ½ hari (gambar 17.7). Hal
ini adalah periode penghubung (synodic), kira-kira dua hari lebih lama
daripada periode sisi nyata. Kita dapat membandingkan dua periode ini
dengan konsep sisi nyata dan hari-hari matahari. Kalender bulan kita
berdasarkan sinodik daripada periode sisi nyata bulan.
C. Siklus Pergantian Musim
Sejak matahari tampak bergerak ke timur melalui awan kira-kira satu
derajat per hari (sedikit kurang jika bergerak 360 o dalam 365 ¼ hari) dan
bulan bergerak 13o pada arahan yang sama, bulan berkaitan dengan matahari
bergerak ke timur 12o tiap hari. Perbedaan kekakuan ini ekuivalen kira-kira 50
menit waktu dihitung menurut matahari. Karena itu bulan kelihatan naik kirakira 50 menit kemudian tiap sore. Penundaan waktu ini berubah-ubah seluruh
bulan dari kira-kira 20 menit hingga berakhir dengan baik sejam.
Gambar 17.8 siklus musim
The double planet
IPBA
Contoh, bulan penuh dan hamper penuh selama bulan musim gugur
tampak naik kira-kira waktu sama tiap sore (gambar 17.8). bulan penuh terjadi
paling dekat pada musim gugur siang malam sama, dijuluki “bulan panen”
memberikan cahaya sore awal untuk beberapa hari dan karena itu membantu
aktivitas perpanjangan siang hari. Bulan penuh berikut disebut ‘bulan
berburu’.
Bulan 13o bergerak setiap 24 jam maksudnya bahwa bulan bergerak
kira-kira 1/2o per jam dalam bidang angkasa. Sejak bulan sejajar 1/2o dari
langit, bulan bergerak ke timur jarak sama dengan diameternya sendiri setiap
hari. Diameter linier bulan kira-kira 2000 mil, yang dimaksudkan bahwa
bulan sebenarnya bergerak pada orbitnya kira-kira 2000 mil/jam. Gerakan ke
timur dari bulan diantara bintang mudah diamati dengan mencatat bahwa
posisi bulan berkaitan dengan bintang awal pada sore dan lagi beberapa jam
kemudian. Tentu, selama interval tersebut, bulan dan bintang juga akan
tampak memiliki semua gerakan ke barat sebab rotasi bumi.
D. Pengaruh Gravitasi Lunar Terhadap Arus Pasang
Gambar 19. 9 Arus pasang
The double planet
IPBA
Arus pasang awal dalam sejarah dikenal bahwa arus pasang dikaitkan
dengan bulan sebab penundaan harian dalam tinggi pasang menyesuaiakan
penundaan dalam bulan yang memotong meridian local. Kenapa hubungan ini
ada tidak diketahui, meskipun demikian, hingga Newton mengusulkan teori
gravitasi ini dalam abad ketujuh belas.
Arus pasang lautan pengaruhnya paling jelas dari tarikan gravitasi
lunar (bulan) tetapi tarikan ini mempengaruhi tanah dan massa udara. Dalam
semua kasus sisi bumi paling dekat terhadap bulan menarik lebih kuat
daripada pusat bumi, yang pada gilirannya menarik lebih kuat daripada sisi
jauh dari bulan (gambar 17.9). Mengikuti arus bumi seputar pusat gravitasi
menyebabkan tarikan bulan di bumi menjadi seimbang pada pusat bumi
(sebaliknya bumi tidak akan tinggal pada orbitnya sekitar pusat gravitasi).
Matahari juga menghasilkan arus pasang, meskipun arus tidak memiliki
pengaruh besar. Meskipun demikian, ketika matahari dan bulan berada pada
sisi berlawanan dari bumi, kita masih memiliki arus pasang ekstra tinggi
sebab kedua matahari dan bulan dalam baris yang sama (seperti pada bulan
baru atau penuh), arus pasang kebanyakan lebih besar daripada normal.
Kemudian mereka disebut arus pasang musim semi. Pada bulan penuh,
meskipun matahari dan bulan pada sudut benar satu sama lain (seperti
kelihatan dari bumi), seperti terjadi pada kuarter pertama dan terakhir dari
bulannya, pengaruh arus pasang matahari dan bulan cenderung membatalkan
satu sama lain, dan arus pasangnya kebanyakan lebih kecil (arus pasang
perbani). Garis pemisah merupakan kekuatan relative dari tarikan gravitasi
bulan pada seksi bulan. Baris padat merupakan pengaruh arus bumi seputar
pusat
gravitasi.
Arus
bumi
seputar
pusat
gravitasi
secara
tepat
menyeimbangkan tarikan bulan pada pusat bumi pada sisi paling dekat ke
bulan. Tarikan ke arah bumi kelebihan keseimbangan pengaruh dari arus bumi
sekitar pusat gravitasi, dimana dalam sisi lain bumi, pengaruh yang terakhir
paling besar.
The double planet
IPBA
Gambar 17.10 arus pasang lebih tinggi ketika matahari dan
bulan sebaris dengan bumi. Hal ini disebut “arus pasang musim
semi”. Ketika matahari dan bulan pada sudut benar satu sama
lain (seperti kelihatan dari bumi), “arus pasang perbani” terjadi.
Kekuatan gravitasi berbeda dari matahari dan bulan di atas bumi tidak
hanya menyebabkan arus pasang tentang juga menggunakan kekuatan dalam
tambahan khatulistiwa dari bumi. Kekuatan ini, mendorong ke dalam arah
bidang angkasa, “mencoba luput dari” 23 1/2o miring dari sumbu bumi
terhadap bidang orbitnya yang menyebabkan bumi bertindak seperti giroskop.
Dengan demikian, sementara bumi bergerak relative cepat dalam sumbunya,
sumbu yang sama ini membuat gerakan yang berbentuk kerucut yang sangat
lambat disebut lenggok. Perubahan lenggok orientasi sumbu bumi berkaitan
dengan bidang angkasanya. Hal ini disebut lenggok dari waktu siang dan
malam yang sama lama. Sebab kenaikan kanan dan penolakan pengukuran
bergantung pada posisi ekuator angkasa dan waktu siang dan malam yang
sama lama di musim semi, pengukuran posisi bintang ini secara lambat
berubah dari tahun ke tahun*
*Dua ratus tahun lalu waktu siang dan malam yang sama lama di musim semi
di angkasa tampak kumpulan burjamhal (aries). Lenggok memiliki gerakan
lambat ini melalui pisces, dan sekarang ini mendekati kumpulan akuarius.
The double planet
IPBA
Karena itu, istilah “masa akuarius”. Masa ini akan melalui akuarius selama
2000 tahun berikutnya.
E. Gerakan Sistem Bulan-Bumi yang Membentuk Gerhana
Gambar 17.11 gerhana terjadi hanya ketika bulan
mendekati, atau hamper mendekati, baris batang
(nn’).
Salah satu fenomena yang paling spektakuler dengan gerakan system
bulan-bumi adalah suatu gerhana. Hal ini terjadi ketika bayangan baik bulan
atau bumi jatuh di atas bulan/bumi. Untuk kejadian ini bulan, bumi, dan
matahari kesemuanya harus mendekati sejajar satu sama lain, yang hanya
mungkin ketika bulan baik pada fase baru atau penuhnya. Selain itu, bulan
harus mendekati salah satu batangnya. Sebaliknya, hal ini akan melalui baik
baris di atas atau di bawah antara bumi dan matahari. Sebagian besar waktu,
hal ini tidak terjadi penjajaran dan tidak ada gerhana.
Dari semua gerhana, gerhana matahari total sejauh ini paling
spektakuler. Hal ini terjadi hanya dalam kumpulan yang sangat terbatas dalam
bumi yang lewat dengan cepatnya bayangan membentuk lambat bulan. Untuk
kebanyakan ratusan mil baik sisi dari totalitasnya, salah satu dapat melihat
fase parsial dari gerhana. Tetapi jika bahkan perak dari permukaan matahari
masih tidak tertutup, pertunjukan dari gerhana total tidak dapat diamati.
The double planet
IPBA
Meskipun periode totalitas sempurna hanya berakhir beberapa menit,
kebanyakan informasi telah diperoleh tentang matahari selama waktu ini.
Astronomer mempersiapkan instrumennya dalam rangka mengamati gerhana
matahari Juni, 1954. Untuk mengamati gerhana matahari total, ekspedisi
orang Amerika ini harus berjalan ke Iran (foto dari observatorian Dearborn).
Sebab hanya jalan yang sangat terbatas di bumi sebenarnya mengalami salah
satu gerhana matahari total, kebanyakan astronot menjalani jarak yang luas
untuk
mempelajarinya
seperti
pendekatan
totalitas,
pemandangan
menunjukkan tampilan mengerikan. Burung pulang ke tenggeran dan sapi
kembali dari padang rumput. Suhu menurun, dan angin datang. Hanya
sebelum totalitas dicapai, sinar terakhir dari matahari kelihatan berkilau
melalui puncak gunung di lingkaran bulan, menciptakan pengaruh ‘cincin
berlian’. Kemudian angkasa gelap, dan corona matahari bersinar keluar
totalitas dicapai, dan bintang lebih terang membuat penampakan mereka.
Totalitas berakhir selama beberapa menit setelah sinar pertama matahari
tampak kembali dan kembali waktu siang. Totalitas dari gerhana matahari
selama hanya corona tampak (foto dari observatory Dearborn).
Seluruh rangkaian sejarah, gerhana matahari telah menunjukkan
tampilan besar, secara khusus dalam hari tersebut ketika penyebabnya tidak
dipahami dan hal ini tidak diprediksi. Pada waktu tersebut, kebanyakan
berpikir bahwa akhir dari dunia yang ada. Pemikiran Cina awal bahwa naga
mengikuti arus matahari, dan kegemparan besar berakibat dalam usaha
membuat naga memuntahkan sinar matahari. Membuat kegaduhan tersebut
selama gerhana adalah umum untuk kebanyakan budaya awal, dan meluas
hingga hari sekarang diantara beberapa suku. Secara alami, dentaman gendang
dan gemerincing cymbal selalu melengkapi keberhasilan!
Dipandang secara seksama dari salah satu titik sepanjang jalan
gerhana, keseluruhan gerhana membutuhkan kira-kira dua jam. Meskipun,
setelah gerhana matahari berakhir selama satu pengamatan, hal ini mungkin
The double planet
IPBA
permulaan untuk pengamatan lain, seperti penyapuan bayangan di timur lintas
permukaan bumi. Karena itu, keseluruhan gerhana matahari berkaitan dengan
bumi mungkin berakhir selama berjam-jam. Sebab orbit bulan lonjong
daripada mengitari bumi, ada waktu ketika bulan terlalu jauh dari bumi untuk
sempurna menutup cakram matahari selama gerhana. Kita mengalami gerhana
matahari berbentuk gelang, totalitas tidak pernah terjadi bahkan sepanjang
jalan pusat dari bayangan melalui beberapa pengaruh yang tidak biasa dari
gerhana matahari total secara parsial ada. Ini hanya kebetulan bahwa pada
waktu ini evolusi matahari dan sistemnya, bulan pada jarak benar dari bumi
sehingga gerhana total dapat terjadi keseluruhan. Bulan secara lambat
meningkatkan jaraknya dari bumi, yang segera akan menempatkan gerhana
terlalu jauh untuk bayangannya mencapai bumi.
Pada tinggi pertempuran antara Medes dan Lydian, gerhana matahari
terjadi. Hal ini dikatakan memiliki akhir pertarungan dan membawa tentang
gencatan senjata.
Gerhana matahari terjadi ketika bulan penuh masuk bayangan bumi. Untuk
suatu pengamat, jenis gerhana ini berakhir lebih lama pada saat ini daripada
gerhana matahari, dan dapat dilihat oleh porsi lebih besar dari bumi.
Penampakan simultan untuk semua pengamat pada belahan bumi menghadap
bulan. Mereka dapat melihat perubahan bulan seperti gerhana melalui
bayangan bumi, dan sebab bayangan lebih besar dalam diameter daripada
bulan itu sendiri, totalitas dapat berakhir sepanjang 1 jam 40 menit.
Fenomena gerhana bulan sangat sedikit spektakuler daripada gerhana
matahari dan secara relative kecil nilai ilmiah. Bahkan ketika bulan penuh
dalam atmosfer bumi dibelokkan dan samar-samar mengiluminasi gerhana
bulan. Tampak seperti bola berwarna merah sebab lebih lama, panjang
gelombang merah dari cahaya melalui atmosfer bumi lebih mudah daripada
lebih bermacam-macam, jenis biru. (hal ini juga kenapa kenaikan atau
pengaturan matahari atau bulan setelah menampakkan merah dekat horizon).
The double planet
IPBA
Pengamat bulan akan melihat matahari digeranakan oleh bumi sementara
gerhana bulan total dalam perubahan untuk pengamat di sini di bulan.
Lebih dari dua ratus tahun lalu, orang Babilonia kuno mencatat dari
tabulasi lama gerhana bahwa gerhana terjadi dalam pola regular. Pengakuan
dari pola ini membuat kemungkinan bagi mereka untuk meramalkan gerhana
masa depan dengan akurasi yang masuk akal. Mereka menemukan bahwa
gerhana terjadi berulang di bawah keadaan hampir identik (durasi, jenis, dan
lain-lain) dalam sedikit lebih dari 18 tahun. Hal ini disebut “interval saros”
dan dikaitkan dengan panjang dari bulan synodic dan untuk periode regresi
dari batang bulan.
Penyelidikan terkini telah menyatakan bahwa Stonehenge, kuil pilar
kuno di Inggris selatan, dalam keseluruhan kemungkinan pengamatan kuno.
Hal ini digunakan sebagai “computer” astronomi dasar untuk mencatat hari
khusus tahun dan untuk meramalkan gerhana. Dengan mencatat gerhana masa
lalu memberi tanggal kembali tidak lebih dari dua abad. Prediksi tersebut
tidak sulit, dan sangat mungkin bahwa kebanyakan orang secepatnya
mengembangkan sistemnya sendiri. Stonehenge dalam Salisbury plain di
Inggris. Pada pagi hari dari tahun paling lama (titik balik matahari musim
panas) matahari dapat terlihat naik di atas “batu miring” (kebaikan dari Gerald
S.Hawking). Diagram dari jalan semua gerhana matahari dari 1963 hingga
1984 (foto dari Yerkes Observatory).
Dalam suatu tahun kalender, dapat menjadi sebanyak tujuh gerhana
(dimana kasus akan ada lima gerhana matahari dan dua gerhana bulan atau
empat gerhana matahari dan tiga gerhana bulan). Sedikitnya harus ada dua
gerhana tiap tahun; jika tidak ada lebih dari dua, mereka akan keduanya
menjadi matahari. Sebab jalan totalitas dari gerhana matahari begitu terbatas,
kesempatan salah satu gerhana terjadi dimana anda hidup hanya kira-kira
sekali dalam lebih dari 300 tahun. Karena itu, meskipun ada gerhana matahari
The double planet
IPBA
lebih sebenarnya daripada bulan, gerhana bulan ini paling sering terlihat oleh
sebagian besar pengamat.
F. Kesimpulan
•
Sistem Bumi-Bulan jika dipandang dari angkasa tampak sebagai palnet
ganda
•
Barycenter merupakan peristiwa bulan dan bumi saling berputar pada
pusatnya masing-masing, namun bulan tetap berputar mengelilingi bumi
dan bulan terletak 1000 mil dari permukaan bumi yang menghadap bulan
•
Fase bulan terdiri dari bulan purnama, cembung, paruh, sabit, baru
•
Fase bumi berlawanan dengan fase bulan
•
Rangkaian tentang bulan memotong penglihatan matahari (ekliptik) pada
sudut 5 derajat. Perpotongannya disebut ‘batang’ dari orbit bulan.
•
Arus pasang laut sangat dipengaruhi oleh gravitasi lunar, dimana sisi bumi
yang paling dekat dengan bulan menarik lebih kuat.
•
Gerhana bulan atau gerhana matahari terjadi apabila bulan, bumi dan
matahari sejajar satu sama lain
DAFTAR PUSTAKA
Hynek, J. Allen. (1972). Astronomy One. California: Northoistern University