Ipba Double Planet

The double planet IPBA

2015

Oleh

Nurul Hidayah A. M. (147795008)

M. Ali Sofyan (147795029)

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYAPROGRAM PASCASARJANA

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN SAINS

The Double Planet


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 masing-

masing, 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 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

Gambar 1: Bumi dan bulan yang dianggap sebagai double planet (planet ganda)


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.

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 yang lengkap melalui barycenter menempuh waktu satu bulan. Orbit dari barycenter mengitari matahari bentuknya elips, tetapi sederhananya disini ditunjukkan sebagai satu garis lurus


Kita meneliti bahwa bulan selalu menunjuk wajah yang sama pada saat

menghadap bumi. Ini kadang-kadang menimbulkan miskonsepsi/anggapan

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

mengubah pandangan kita. Kenyataannya bulan berotasi pada periode waktu

yang sama pada saat yang sama dia juga berevolusi mengelilingi bumi.

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.

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


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 masing-

masing fase tepat berlawanan dari fase lunar seperti terlihat dari bumi (gambar

17.5), ketika bulan penuh kelihatan di bumi, sisi gelap malam dari bumi

menghadap bulan.

Gambar 17.4 Fase-fase bulan

Gambar 17.5 Fase-fase bumi


Tiap malam, berkaitan dengan bintang, bulan bergerak kira-kira 13o 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

Hal ini membutuhkan kira-kira 27 1/3 hari untuk bulan menyelesaikan

gerakan ke timurnya seputar bidang angkasa. Periode revolusi ini disebut

Gambar 17.6 orbit ekliptik dan lunar memotong satu sama lain pada sisi berlawanan dari bidang angkasa pada sudut kira-kira 5o. titik perpotongan adalah ‘batang’ dari orbit bulan.


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 360o 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 kira-

kira 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


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

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.


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.

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.


Karena itu, istilah “masa akuarius”. Masa ini akan melalui akuarius selama

2000 tahun berikutnya.

E. Gerakan Sistem Bulan-Bumi yang Membentuk Gerhana

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.

Gambar 17.11 gerhana terjadi hanya ketika bulan mendekati, atau hamper mendekati, baris batang (nn’).


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


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).


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


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

Ipba Double Planet

Documents