Bulan
merupakan suatu objek yang menarik untuk dipelajari. Sering terdengar ungkapan
“Wajahmu indah bagaikan bulan”.
Pertanyaan di sini yaitu benarkah bentuk wajah bulan sangat indah jika
dilihat secara dekat? Permasalahan mendasar sekali yang perlu diperhatikan
yaitu bagaimanakah sebenarnya terjadinya bulan. Apakah bulan ada begitu saja
mendampingi bumi untuk mengelilingi matahari, ataukah ada teori fisis yang
mampu menjelaskan hal tersebut. Bagaimanapun juga suatu yang “ada” pastinya ada
penyebabnya.
Satelit
merupakan objek alami atau buatan yang mengorbit suatu planet. Dalam hal ini
bulan merupakan satu-satunya satelit alami yang dimiliki bumi. Pengaruh yang
diberikan oleh bulan terhadap bumi yaitu terkait pasang-surutnya air pantai.
Bulan berotasi sekaligus berevolusi mengelilingi bumi dan bersama-sama bumi
berevolusi mengelilingi matahari. Kadang kala dapat diamati berbagai bentuk
bulan. Terkadang seperti sabit, terkadang setengah lingkaran, terkadang bulat,
dan bahkan tidak terlihat. Banyak kejadian alam yang dapat diamati dari bumi
disebabkan oleh bulan, bumi dan matahari, diantaranya yaitu gerhana bulan, dan
gerhana matahari.
Bulan
merupakan objek menarik kedua setelah
bumi yang cukup dikagumi oleh manusia bahkan para ahli ilmu pengetahuan
menaruh perhatian lebih terhadap bulan. Dilihat dari luar angkasa, bumi-bulan
nampak sebagai suatu system planet ganda. Walaupun bulan bukan merupakan
satelit bterbesar dalam tatasurya, namun terbesar bandingannya dengan planet
utamanya, yaitu seperempat kali ukuran bumi.
2.1 Asal mula terbentuknya Bulan
Ada tiga teori tentang asal mula bulan.
a)
Teori
pertama menyatakan bahwa bulan terjadi melalui pembelahan, pemisahan saat terbentuknya
bumi karena rotasinya yang sangat cepat. Teori ini didukung dengan adanya gaya
pasang antara bumi dan bulan. Tetapi teori ini cukup lemah karena bila memang
demikian semestinya bumi berotasi lebih cepat sekarang ini.
b)
Teori
kedua menyatakan bahwa, bulan terbentuk sendiri dalam sistem tata surya
kemudian oleh planet mengubah orbit bulan makin dekat ke bumi, makin
diperlambat sehingga terperangkap mengorbit terhadap bumi. Teori ini sukar
dibuktikan karena seharusnya orbit bulan sangat eksentrik tidak mendekati
lingkaran sekarang ini.
c)
Teori
ketiga yang paling mungkin diterima adalah menyatakan bahwa bulan tercipta dari
piringan partikel-partikel kecil yang mengorbit bumi yang bertumbukan satu
dengan yang lain dan lama-lama menggumpal dan membentuk bulan dalam ukuran
seperti sekarang ini. Karena
partikel-partikel ini jejak terbentuknya nebula tata surya telah mengorbit
makin lama makin lambat yang berakhir pada orbit mengitari bumi. Meskipun teori
ketiga yang paling mungkin diterima namun belum bisa dipastikan mana teori yang
paling mendekati.
2.1.1
Ukuran dan Jarak Bulan
Di langit, bulan dan matahari
nampak hampir sama besar sekitar 1/2o pada bola langit. Sedangkan
matahari 400 kali lebih besar daripada bulan dengan ukuran sudut penampakan yang
sama, berarti jarak matahari juga 400 kali lebih jauh daripada jarak bulan. Jarak rata-rata Bumi-Bulan dari pusat ke pusat adalah
384.403 km, sekitar 30 kali diameter Bumi. Diameter Bulan adalah 3.474 km,
sedikit lebih kecil dari seperempat diameter Bumi. Ini berarti volume Bulan
hanya sekitar 2 persen volume Bumi dan tarikan gravitasi di permukaannya sekitar 17 persen
daripada tarikan gravitasi Bumi.
Pada
permukaan Bulan terdapat ribuan kawah yang dibentuk oleh meteoroid-meteoroid
yang mencapai permukaan Bulan. Banyaknya kawah ini disebabkan Bulan tidak
memiliki cukup atmosfer untuk membakar habis meteoroid-meteoroid ini. Hal tersebut diakibatkan karena gravitasi Bulan kira-kira 1/6 kali gravitasi Bumi.
Gravitasi sebesar ini terlalu lemah untuk dapat mengikat atmosfernya, sehingga
Bulan tidak memiliki atmosfer (angkasa). Tidak adanya atmosfer
di Bulan menyebabkan empat peristiwa berikut.
1. Suhu di permukaan Bulan dapat berubah sangat cepat.
Lapisan-lapisan atmosfer di bumi berfungsi menyaring dan
mengatur sinar matahari yang mengenai dan yang dipantulkan oleh permukaan
bumi, sehingga suhu di permukaan bumi tidak berubah dengan ekstrem. Karena di
Bulan tidak ada atmosfer, maka suhu pada bagian yang terkena sinar matahari
mencapai 100°C (melebihi titik didih air murni), sedang suhu pada bagian yang
tidak terkena sinar matahari turun drastis sampai -173°C (173° di bawah nol
derajat celcius).
2. Bunyi tidak dapat merambat di Bulan.
Untuk dapat merambat, gelombang bunyi memerlukan medium
(zat antara), misalnya udara. Karena di Bulan tidak ada medium maka gelombang
bunyi tidak dapat merambat di Bulan. Ini menyebabkan Bulan merupakan tempat
yang sangat sunyi. Para astronaut yang mendarat di Bulan tidak berbicara
langsung walaupun mereka berdekatan. Mereka berkomunikasi melalui gelombang
radio yang tidak memerlukan medium untuk merambat.
3. Langit di Bulan tampak hitam kelam.
Langit di Bumi tampak biru karena adanya debu-debu angkasa
yang menghamburkan (menyebarkan) sinar matahari yang mengenai langit Bumi, dan
sinar yang paling banyak dihamburkan oleh debu-debu angkasa ini adalah sinar
dengan panjang gelombang pendek, yaitu sinar biru. Bulan tidak memiliki
atmosfer sehingga. tidak terjadi penghamburan sinar matahari. Ini menyebabkan
tidak ada spektrum sinar matahari (warna pelangi: merah, jingga,
kuning hijau, biru, nila, ungu) yang sampai ke pengamat yang berada di
permukaan Bulan. Sebagai akibatnya, langit Bulan tampak hitan kelam oleh
pengamat di Bumi.
4. Di Bulan tidak mungkin ada kehidupan.
Atmosfer bumi berfungsi mengatur siklus udara dan siklus
air. Bulan tidak memiliki atmosfer sehingga di Bulan tidak tersedia udara dan
air. Karena setiap makhluk hidup memerlukan udara (untuk bernafas), air dan segenap
unsur, maka tanpa rekayasa, jelas di Bulan tidak mungkin ada kehidupan.
2.1.2
Keadaan
fisis Bulan
Bulan merupakan benda langit terbesar yang
terletak dekat dengan bumi dan merupakan satu-satunya benda langit yang telah
dikunjungi oleh manusia.
Ciri umum bulan
Massa
|
7,35 x 1022 kg ≈
1/81,3 massa bumi
|
Diameter
|
3746 km ≈ 1/3,7 diameter
bumi
|
Kecepatan rerata
|
3,35 gr/cm3 ≈ 61%
kerapatan bumi
|
Gravitasi permukaan
|
1,61 m/s2 ≈ 0,165
gravitasi bumi
|
Kecepatan lepas
|
2,38 km/s
|
Periode Rotasi
Sideris
Sinodis
|
27,3 hari
29,5 hari
|
Kemiringan sumbu kutub
terhadap garis yang tegak lurus orbitnya
|
61/20
|
a. Udara dan air
Di
bulan tidak terdapat udara
ataupun air. Hal tersebut diakibatkan karena gravitasi
bulan yang sangat kecil dan menyebabkan udara mudah lepas dari permukaan bulan.
Tanpa udara maka tidak memungkinkan adanya air di permukaan bulan, awan, hujan,
salju, ataupun kabut.
b. Suhu di bulan
Suhu
di permukaan bulan besar sekali perbedaannya anatara siang dan malam. Lamanya
siang dan malam sekitar 2 minggu, itu disebabkan karena bulan berotasi terhadap
matahari dalam waktu 29,5 hari. Tanpa ada udara yang dapat menyerap atau memantulkan
sinar matahari, maka hampir 90% energi radiasi diserap menyebabkan suhu di
permukaan bulan pada siang hari bisa mencapai 1100 C dan malam hari
sekitar -1730 C.
c. Wajah permukaan bulan
Wajah
permukaan bulan bisa dilihat dengan mata bugil manusia. Dengan bantuan
teleskop, Galileo telah menemukan adanya
gunung, kawah, lembah, dan dataran luas yang nampak seperti lautan (maria).
Pada dataran atau maria ini terdapat ribuan lubang-lubang kecil berukuran
sekitar 1 m yang nampak seperti bintik-bintik dan umumnya terdiri dari
butiran-butiran halus dengan berbagai ukuran (dengan diameter sekitar 0,02 mm)
yang membentuk gumpalan-gumpalan atau batuan yang keras.
Muka
Bulan yang menghadap Bumi selalu sama, kira-kira separo bagian. Separo lagi
selalu membelakangi Bumi sehingga tidak pernah kita lihat. Jika kita memandang
Bulan pada saat bulan
purnama., akan tampak bagian-bagian halus tersebut (maria). Pada permukaan Bulan terdapat ribuan kawah yang
dibentuk oleh meteoroid-meteoroid yang mencapai permukaan Bulan. Terdapat sekitar 30.000 kawah dengan rentang
antara 1 km sampai lebih dari 200 km. Yang terbesar diantaranya adalah Clairus
dan Grimaldi yang keduanya berdiameter hampir 240 km. Nama dari kawah di bulan
biasanya diambil dari ilmuan atau filosof terkenal seperti Tycho, Copernicus,
Kepler, Aristochus, Plato. Umumnya kawah-kawah tersebut terdapat di daerah yang
tidak ada datarannya.
2.1.3
Orbit Bulan
Umumnya dikatakan bulan
mengorbit mengitari bumi, tetapi sebenarnya bumi maupun bulan mengitari pusat
massa bersama. Karena massa bumi yang sangat besar dibandingkan dengan bulan,
maka pusat massa bersama sistem bumi-bulan terletak sekitar 1600 km dibawah permukaan
bumi, disisi yang menghadap bulan. Pusat massa bersama ini disebut pula
barysenter. Karena bumi berotasi pada sumbunya, maka letak barysenter ini terus
berubah posisinya secara kontinu terhadap pusat bumi. Bulan selain bergerak mengitari bumi (revolusi) juga berputar pada sumbunya
(rotasi). Kita selalu melihat permukaan bulan yang sama. Dahulu orang
menganggap hal ini disebabkan bulan itu diam tidak berotasi. Bila demikian
halnya, maka permukaan bulan yang menghadap ke bumi akan selalu berubah dan
kita akan bisa mengamati seluruh sisi permukaan bulan itu. Sebenarnya bulan
berotasi dengan periode yang sama dengan periode revolusinya mengitari bumi.
Akibatnya permukaan bulan yang menghadap ke bumi selalu permukaan yang sama,
sedang sisi lainnya selalu tersembunyi dari muka bumi. Sesuai dengan Hukum
Kepler I, pada dasarnya orbit bulan berbentuk elips dan bumi berada pada salah
satu titik fokusnya namun bidang orbit bulan ini miring sekitar 50
terhadap bidang ekliptika.
Lintasan bulan ini memotong
ekliptika didua titik pada sisi yang berlawanan di bola langit. Kedua titik
ini, A dan B disebut simpul dari orbit
bulan dan garis yang menghubungkan titik A dan B disebut garis simpul. Titik
simpul di mana bulan melewati ekliptika sementara bulan bergerak arah ke utara
disebut simpul naik, dan simpul di mana bulan melewati ekliptika sementara
bulan bergerak arah selatan dinamakan simpul menurun. Karena gangguan
tarikan gravitasi matahari, maka orbit bulan terus berubah secara perlahan,
sehingga garis simpul mengalami regresi disekitar ekliptika dalam waktu 18,6
tahun. Demikian pula gangguan planet-planet eksentrisitas orbitnya juga berubah.
2.2 Terjadinya fase Bulan
Karena revolusinya mengitari bumi,
maka posisi bulan terhadap bumi dan matahari selalu berubah. Bulan tidak
memancarkan cahayanya sendiri, tetapi dia tampak bersinar karena memantulkan
cahaya matahari. Itulah sebabnya mengapa permukaan bulan yang nampak bersinar
selalu berubah, dari cahaya bulan yang berbentuk sabit tipis sampai dengan
bersinar dalam bentuk bulatan penuh. Perubahan bentuk rupa-rupa bulan ini
disebut pula perubahan fase bulan.
Bulan purnama adalah
keadaan di mana Bulan nampak bulat sempurna dari Bumi. Pada saat itu, Bumi
terletak hampir segaris di antara Matahari dan Bulan, sehingga seluruh permuaan
Bulan yang diterangi Matahari terlihat jelas dari arah Bumi.
Kebalikannya adalah saat bulan mati, yaitu di mana
Bulan terletak pada hampir segaris di antara Matahari dan Bumi, sehingga yang
'terlihat' dari Bumi adalah sisi belakang Bulan yang gelap, alias tidak nampak
apa-apa.
Di antara kedua waktu itu terdapat keadaan bulan
separuh dan bulan sabit, yakni pada saat posisi Bulan terhadap Bumi membentuk
sudut tertentu terhadap garis Bumi - Matahari. Pada saat itu, hanya sebagian
permukaan Bulan yang disinari Matahari yang terlihat dari Bumi.
Bila bulan
berada tepat diantara bumi dan matahari sehingga matahari nampak tertutup
bulan, maka akan terjadilah gerhana matahari. Demikian pula ketika bulan dan
matahari tepat satu garis pada sisi berlawanan terhadap bumi (fase bulan
penuh), sehingga bulan memasuki bayang-bayang bumi maka ini akan menghasilkan
gerhana bulan. Jadi gerhana hanya terjadi pada bulan baru dan pada bulan penuh.
Gerhana
hanya akan terjadi bila saat bulan baru ataupun bulan penuh, bulan berada pada
atau dekat salah satu simpul ini. Garis yang melalui pusat bumi yang
menghubungkan kedua simpul orbit bulan dinamakan garis simpul.
Gambar diatas memperlihatkan
beberapa posisi bulan dalam orbitnya mengitari bumi. Posisi di A menunjukkan
pada saat bulan berkonjungsi hampir seluruh permukaan bulan yang menghadap ke
bumi itu gelap, sehingga pada saat ini kita tidak melihat bulan sama sekali dan
saat ini disebut fase bulan baru. Beberapa hari setelah bulan baru, bulan
mencapai posisi B, sebagian kecil dari belahan siang bulan bisa dilihat dan
bulan sabit nampak membesar. Pada hari-hari bulan disebut dalam fase bulan
sabit membesar. Sekitar satu minggu setelah bulan baru, bulan mencapai
seperempat dari lintasannya dan berada di posisi C dan saat ini disebut fase
kuartir pertama. Pada saat ini garis bumi-bulan tegak lurus dengan garis
bumi-matahari dan setengah dari siang hari bulan nampak dari bumi sehingga
bulan tampak sebagai bulan setengah.
Selama seminggu setelah fase
kuartir pertama bulan yang bersinar nampak makin membundar dan pada posisi D
yang disebut fase waxing gibbous. Akhirnya satu minggu setelah kuartir pertama,
bulan sampai di posisi E di mana bulan dan matahari beroposisi. Permukaan bulan
yang menghadap ke matahari, juga menghadap ke bumi dan saat ini bulan ada pada
fase bulan penuh. Selama dua minggu bundaran bulan makin menyusut berturutan
mencapai posisi F (fase waxing gibbous), posisi G (fase kuartir kedua), posisi
H (sabit mengecil), dan kembali lagi keposisi
A, bulan baru. Periode dari satu bulan baru ke bulan baru berikutnya
adalah 29,5 hari.
Ø Rotasi Bulan
Selain berevolusi bulan juga
berotasi pada sumbunya dengan periode rotasi yang sama dengan periode
revolusinya. Namun bila diperhatikan dengan benar, untuk pengamat tertentu di
bumi bulan tidaklah selalu menampakkan permukaan yang tepat sama, tetapi lebih
sedikit dari 50% untuk satu periode. Gerak bulan dan bumi menyebabkan pada
waktu yang berbeda kita bisa melihat permukaan bulan yang sedikit berbeda dan
jejak ini dinamakan librasi. Gejala ini pertama kali telah dijelaskan oleh
Galileo.
Ada tiga jenis librasi yang
bersifat geometrik yaitu librasi pada bujur, librasi pada lintang, dan librasi
diurnal’
- Librasi pada bujur, adalah akibat dari gerak evolusi bulan yang berupa elips sehingga kecepatan sudutnya bervariasi. Hal ini menyebabkan kita dapat melihat sedikit di sebelah sisi barat dan kemudian sedikit disebelah sisi timurnya, dan masing-masing dalam rentang mendekati 80.
- Librasi lintang, disebabkan sumbu rotasi bulan tidak tepat tegak lurus bidang orbitnya, tetapi miring dengan sudut 6,50. Akibatnya kita melihat bulan sekitar 6,50 di luar kutub utaranya, dan dua minggu kemudian kita melihat 6,50 di luar kutub selatannya.
- Librasi diurnal, disebabkan rotasi bumi sehingga bagian permukaan bulan yang kita lihat saat terbit bergeser sekitar 10 di sebelah timur tepi bulan saat kita lihat waktu akan terbenam.
Efek total librasi ini
menyebabkan untuk selang waktu yang lama kita dapat melihat sekitar 60%
permukaan bulan yang betul-betul tersembunyi adalah sekitar 40% dan yang selalu
nampak sekitar 10% dan yang 20% bervariasi.
Ø Periode Bulan
Ada dua macam periode rotasi Bulan, yaitu periode sideris
(bulan sideris) dan periode sinodis (bulan sinodis). Periode sideris adalah
periode rotasi Bulan dengan mengacu ke suatu bintang jauh selain Matahari. Satu
bulan sideris kira-kira 27,3 hari.
Periode sinodis adalah periode rotasi Bulan dengan mengacu
ke Matahari. Satu bulan sinodis adalah selang waktu yang diperlukan Bulan untuk
berevolusi 360° (tepat 1 putaran) mengitari Matahari. Satu bulan sinodis
(disebut juga satu bulan komariah) kira-kira 29,5 hari. Perhatikan, bulan
sinodis adalah bulan yang berdasarkan pada perubahan fase bulan
Volume Bulan hanya sekitar 2 persen volume Bumi
Reviewed by Sastra Project
on
December 24, 2012
Rating:
No comments:
Silakan tinggalkan komentar untuk kemajuan blog ini