Bulan Satelit Bumi T. Djamaluddin Peneliti Astronomi dan Sains Antariksa, LAPAN Bandung Anggota Badan Hisab Rukyat Daerah Jawa Barat Anggota Badan Hisab Rukyat Depag RI t_djamal@bdg.lapan.go.id, t_djamal@hotmail.com http://media.isnet.org/isnet/Djamal/ http://t-djamaluddin.spaces.live.com/

Sistem Bumi - Bulan di Tata Surya

Bumi-Bulan dilihat dari pesawat antariksa yang menuju Mars

Sebagai Penentu Waktu: Kalender Qamariyah (lunar Calender) 1 kali lunasi = 29.53 hari 1 bulan qamariyah kadang 29 hari atau 30 hari

Sebagai Penentu Waktu: Kalender Qamariyah (lunar Calender) Peredaran bulan mengitari bumi menyebabkan bulan tampak dalam berbagai bentuk, mulai dari sabit, setengah lingkaran, purnama, kembali ke setengah lingkaran, dan akhirnya sabit kembali. Ini simulasinya.

Sebagai Penentu Waktu: Kalender Qamariyah (lunar Calender) Bulan sebenarnya mengorbit bumi dengan perode 27,3 hari (periode sideris, putaran 360 derajat), sama dengan periode rotasi bulan (ini yang menyebabkan wajah bulan selalu sama) Tetapi dari sabit ke sabit berikutnya atau dari purnama ke purnama berikutnya rata-rata 29,53 hari (periode sinodik). Ini penjelasannya. 1 bulan 29 atau 30 hari Untuk kalender syamsiah 366 atau 365 hari dibagi 12 bulan, ada 28 hari (Feb), 30 hari (Apr, Jun, Sep, Nov), 31 hari (Jan, Mar, Mei, Jul, Agu, Okt, Des)

Cara praktis tentukan umur bulan Bulan bergerak ke arah timur 360o/29.53 =12.2o/hari relatif terhadap matahari Bulan tiap hari terlambat terbit/terbenam 12.2o/360o x 24 jam = 49 menit Setiap hari bulan semakin tinggi diufuk barat ~ 12o (kira-kira sekepal bila lengan dijulurkan ke depan). Bulan tanggal 1 (hilal) posisinya dekat horizon, tanggal 2 kira-kira sekepal lebih tinggi, tanggal 3 kira-kira 2 kepal lebih tinggi, dan seterusnya.

Hilal: bulan sabit pertama, tanda awal bulan Hilal berumur muda, sangat tipis dan redup. Bentuk lengkungan paling jelas, termuda berumur 14 jam 14,5 jam

Bulan berumur 21 jam Bulan berumur 29 jam

Awan tipis-terang sering mengecoh

Garis Tanggal 1 Ramadhan 1427 Ijtima’ awal Ramadlan 1427 pada 22 September 2006 pukul 18:46 WIB. Pada saat maghrib 23 September 2006 bulan telah berumur lebih dari 8 jam. Semua kriteria (imkan rukyat LAPAN, MABIMS, wujudul hilal, ijtima' qablal ghurub) menyimpulkan 1 Ramadlan 1427 jatuh pada 24 September 2006

Garis Tanggal 1 Syawal 1427 Ijtima’ awal Syawal 1427 pada 22 Oktober 2006 pukul 12:14 WIB. Pada saat maghrib 22 Oktober 2006 bulan telah wujud di sebagian wilayah Indonesia, tetapi tingginya kurang dari 2 derajat dan umurnya kurang dari 8 jam. Menurut kriteria ijtima' qablal ghurub dan wujudul hilal menggunakan prinsip "wilayatul hukmi“ (MUHAMMADIYAH), 1 Syawal 1427 jatuh pada 23 Oktober 2006. Menurut kriteria wujudul hilal dengan prinsip seluruh Indonesia atau tinggi minimal 2 derajat (PERSIS), 1 Syawal 1427 jatuh pada 24 Oktober 2006. Namun, kriteria imkan rukyat LAPAN dan MABIMS menyimpulkan 1 Syawal 1427 jatuh pada 24 Oktober 2006. Sesuai fatwa Majelis Ulama Indonesia, bila terjadi perbedaan, ikuti keputusan Pemerintah yang telah mempertimbangkan berbagai pendapat .

Garis Tanggal 1 Dzulhijjah 1427 Ijtima’ awal Dzulhijjah 1427 pada 20 Desember 2006 pukul 21:01 WIB. Pada saat maghrib 21 Desember 2006 bulan telah berumur lebih dari 8 jam. Semua kriteria (imkan rukyat LAPAN, MABIMS, wujudul hilal, ijtima' qablal ghurub) menyimpulkan 1 Dzulhijjah 1427 jatuh pada 22 Desember 2006, Idul Adha 1427 jatuh pada 31 Desember 2006

(Hampir) Semua Agama Menggunakan Kalender Qamariyah (Lunar calendar) Islam: penentuan Ramadan, Idul Fitri, dan Idul Adha serta hari besar lainnya. Budha: Waisak saat bulan purnama. Hindu: Nyepi saat bulan mati. Kristen/Katolik: Paskah adalah hari Minggu setelah purnama pada awal musim semi Konghuchu: Imlek adalah setelah bulan mati pada musim hujan (Januari/Februari). Pertanyaan: Mengapa menggunakan kalender qamariyah?

Kalender Syamsiah (Solar calendar) 1 tahun = 365,2422 hari, dari musim semi ke musim semi berikutnya. 12 kali lunasi = 12x29,53 = 354,36, perbedaan ~ 11 hari. Setiap tahun Idul Fitri maju ~ 11 hari Kalender Julian 1 tahun = 365,25 (sejak 45 SM) Musim semi 25 Maret, titik balik utara 25 Desember Karena selisih 365,25 - 365,2422 = 0.0078 hari pada tahun 325 titik musim semi jadi 21 Maret. Tahun 1582 titik musim semi bergeser jadi 11 Maret. Untuk mengembalikan ke 21 Maret, dibuang 10 hari: 5 - 14 Oktober ditiadakan. Kamis 4 Oktober langsung menjadi Jumat 15 Oktober.

Kalender Syamsiah (Solar calendar) Pembaruan Gregorius (sistem kalender Gregorian) 1 tahun = 365,2425 hari. Tahun kabisat: tahun yang bilangannya habis dibagi 4, kecuali untuk tahun kelipatan 100 harus habis dibagi 400. Pertanyaan: Tahun manakah yang kabisat 1600, 1700, 1800, 1900, 2000?

Ketampakan di Langit Diameter sudut bulan =ArcTan(2476/384.400) =0,52o Diameter sudut matahari =ArcTan(1392000/149598000)=0,53o Buktikan dengan jari tangan yang direntang ke depan. Rotasi bulan = 27,32 hari, revolusi orbit = 27,32 hari. Sinkronisasi, wajah bulan yang menghadap bumi selalu tetap.

Pasang Surut Air Laut

Pasang Surut Air Laut

Dampak Gaya Pasang Surut Bulan mengalami gaya pasang surut dari bumi, dampaknya terjadi pengereman rotasi dan akhirnya sinkronisasi 1 hari di bulan (periode rotasi bulan) = 1 bulan (periode revolusi bulan) = 27,3 hari Bumi mengalami gaya pasang surut dari bulan, dampaknya pengereman rotasi bumi 0.002 detik per abad, jaraknya menjauh 3,5 cm/tahun akhirnya akan terjadi sinkronisasi di bumi 1 hari = 1 bulan = 48 hari sekarang

Gerhana Gerhana matahari terjadi saat bulan baru, ketika piringan bulan menutupi matahari. Gerhana matahari tidak terjadi setiap bulan baru, karena posisi bulan-bumi-matahari tidak selalu segaris.

Gerhana   Gerhana bulan terjadi pada saat purnama, ketika bayangan bumi menutupi bulan. Gerhana bulan tidak terjadi setiap purnama, karena posisi bulan-bumi-matahari tidak selalu segaris.

Syarat Terjadinya Gerhana Matahari Jari-jari penampang kerucut matahari-bumi pada posisi bulan ~ 1.2o. Jarak maksimum bulan dari ekliptika untuk terjadi gerhana (umum) ~ 1.5o. Jarak maksimum bulan dari ekliptika untuk terjadi gerhana sentral (gerhana matahari total/cincin, GMT/GMC) ~ 1o.

Limit Gerhana Mungkin tidaknya terjadi gerhana matahari ditentukan dengan limit gerhana matahari, yaitu jarak terjauh matahari dari titik nodal yang memungkinkan bulan berada di dalam kerucut matahari-bumi. Limit gerhana matahari secara umum ~ 15o, sedangkan limit gerhana sentral (GMT/GMC) ~ 10o. Matahari bergerak ke arah timur ~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).

Jumlah Kemungkinan Gerhana 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: bila gerhana matahari terjadi pada awal Januari, mungkin (tetapi tidak selalu) pada tahun tersebut terjadi 5 kali gerhana. Misalnya, pada tahun 1935, terjadi gerhana matahari pada 5 Januari, 3 Februari, 30 Juni, 30 Juli, 25 Desember.

Saros 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 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

Keadaan Fisis Bulan (1) Massanya 1/80 kali massa bumi, gravitasi di permukaannya sekitar 1/6 kali gravitasi di permukaan bumi. ~83% berupa ‘terra’ (“daratan”) atau dataran tinggi bertanah batuan silikat ringan berwarna cerah. Paling banyak mengandung kawah-kawah meteorit. ~17% berupa “maria/mare” (“laut”) atau dataran rendah. 14 mare tampak hitam terdiri dari batuan basalt vulkanik berwarna gelap dari letusan gunung 3,3 – 3,8 milyar tahun lalu. Mare sebenarnya di bentuk oleh kawah hasil tumbukan meteorit raksasa (berukuran ~ 100 km) ~ 3,9 milyar tahun lalu kemudian terisi oleh lava letusan gunung berapi. Aktivitas gunung berapi berhenti sekitar 3 milyar tahun lalu setelah inti bulan mendingin.

Keadaan Fisis Bulan (2) Secara geologi, bulan dapat disebut mati karena hampir tidak adanya energi internalnya (hanya ada pemanasan radioaktif di lapisan luarnya). Tidak ada atmosfer, tidak ada tanda-tanda bekas air di masa lampau. Massa jenis rata-rata (3,3 gram/cm3) hampir sama dengan massa jenis di permukaannya. Sebagian besar batuan, sangat sedikit logamnya. Karena tidak ada udara dan sifat permukaannya berpasir menyebabkan suhu permukaan berubah drastis, dari ~100o C pada tengah hari menjadi –170o pada malam hari.

Teori Asal-usul Bulan (1): Benda 0,3 - 0,5 ukuran bumi (seukuran Mars) menumbuk bumi Hasil simulasi komputer (Canup, 2004)

Teori Asal-usul Bulan (2): Beberapa saat setelah tumbukan

Teori Asal-usul Bulan (3): Tumbukan menghasilkan partikel massa terlontar ke angkasa

Teori Asal-usul Bulan (4): Lontaran massa membentuk cincin yang menggumpal menjadi bulan

Teori Asal-usul Bulan (5): Mulanya permukaan bulan sangat panas dan ada aktivitas vulkanik

Kegagalan teori sebelumnya Teori bahwa bulan dan bumi terbentuk bersamaan. Teori ini gagal menjelaskan kelangkaan kandungan besi di bulan. Teori bahwa bulan terbentuk di tempat lain di tata surya yang langka besi, kemudian tertangkap ke orbit sekitar bumi. Teori ini gagal menjelaskan kesamaan isotop di bulan dan di bumi. Teori bahwa bumi pernah berotasi sangat cepat sehingga bagian kulitnya terlontar membentuk bulan. Teori ini bisa menjelaskan kemiripan bulan dengan kulit bumi, tetapi gagal ketika diuji dari segi kekekalan energi dan angular momentumnya.