Penyebab Terjadinya Gerhana Matahari

Salah satu fenomena alam yang cukup menarik untuk diamati adalah fenomena gerhana matahari.

Mengapa demikian? Ini karena selain gerhana matahari terjadi di siang hari, dimana waktunya orang beraktivitas, gerhana matahari juga memiliki periode tertentu dengan beberapa jenis gerhana.
Bagaimana gerhana matahari bisa terjadi?

Secara sederhana, gerhana matahari terjadi karena posisi bulan berada satu garis di antara matahari dan bumi sehingga piringan bulan akan menutupi atau menghalangi piringan matahari. Pada posisi tersebut, bulan sedang berada pada fase bulan baru.

Seperti kita ketahui bulan mengelilingi bumi membutuhkan waktu 29,53 hari (periodesinodis). Artinya setiap 29,53 hari bulan berada pada posisi di antara bumi dan matahari.

Tapi tahukah Anda alasan kenapa gerhana matahari tidak terjadi sebulan sekali?

Penasaran? 
Mau tahu alasannya?

Berikut alasannya :

Jika saja bidang orbit bumi mengelilingi matahari (atau sering disebut bidang ekliptika bumi) sebidang atau sejajar dengan bidang orbit bulan mengelilingi bumi maka pasti kita akan menyaksikan setidaknya 12 kali gerhana bulan dan 12 kali gerhana matahari silih berganti sepanjang tahun. Namun hal itu tidak akan pernah terjadi. Kita hanya menyaksikan rata-rata dua kali gerhana matahari dan dua kali gerhana bulan dalam tiap tahunnya.

Kenapa demikian? Itu karena bidang orbit bulan membentuk sudut 5,145 derajat (atau sering ditulis 5,2 derajat) terhadap bidang ekliptika bumi seperti tampak pada gambar di bawah ini:

 

Karena bidang orbit bulan dan bumi yang tidak sejajar maka gerhana matahari hanya akan terjadi jika bidang orbit bulan berpotongan dengan bidang ekliptika bumi dan posisi matahari dekat dengan titik simpul perpotongan kedua orbit tersebut atau posisi matahari, bulan dan bumi berada dalam satu garis simpul seperti posisi B dan D pada gambar di atas.

Mungkin Anda sekarang sudah memahami bagaimana gerhana matahari bisa terjadi dan memahami kenapa gerhana matahari tidak terjadi sebulan sekali.

Sebagai informasi tambahan, dari gambar di atas dapat dilihat bahwa jika terjadi gerhana matahari pada saat bulan baru, maka ½ bulan atau 14,765 hari kemudian (setelah gerhana matahari) sangat besar kemungkinan terjadi gerhana bulan (saat fase bulan penuh). Mengapa demikian? Ini karena bumi mengelilingi matahari membutuhkan waktu 365,24 hari, sedangkan bulan berganti dari fase bulan baru ke fase bulan penuh hanya membutuhkan waktu 14,765 hari sehingga posisi bumi relatif belum banyak berubah dari posisi saat fase bulan baru (posisi dimana bidang orbit bulan berpotongan dengan ekliptika bumi), artinya posisi bumi kurang lebih masih satu garis dengan matahari dan bulan sehingga memungkinkan terjadi gerhana bulan pada fase bulan penuh.

Berdasarkan penampakannya dari bumi, pada prinsipnya gerhana matahari dapat dibagi 3 (tiga), yakni gerhana matahari total, gerhana matahari sebagian dan gerhana matahari cincin. Meskipun kejadiannya cukup langka, gerhana matahari cincin dan gerhana matahari total bisa terjadi dalam satu waktu secara berurutan. Gerhana ini disebut gerhana matahari hybrid.

Selain dipengaruhi oleh sudut antara bidang orbit bulan dan bidang ekliptika bumi, gerhana matahari juga dipengaruhi oleh variasi jarak bumi ke matahari dan variasi jarak bulan ke bumi. Orbit bumi mengelilingi matahari pada dasarnya bukanlah lingkaran sempurna yang memiliki jari-jari tetap melainkan menyerupai bidang elips sehingga jarak bumi ke matahari selalu bervariasi dari waktu ke waktu. Demikian halnya dengan orbit bulan mengelilingi bumi juga memiliki variasi jarak sehingga jaraknya senantiasa berubah pada tiap-tiap titik orbit. Ada saatnya jarak bumi paling dekat dengan matahari dan ada saatnya paling jauh. Ada saatnya jarak bulan paling dekat dengan bumi dan ada saatnya paling jauh, seperti terlihat pada gambar di bawah:

 

Sekarang kita akan bahas satu per satu jenis-jenis gerhana matahari.

Gerhana matahari total terjadi saat bumi berada di titik terjauh dari matahari dan bulan berada di titik terdekat dari bumi (di gambar di atas pada posisi A) sehingga piringan bulan tampak lebih besar dari pada piringan matahari dan piringan bulan dapat menutupi seluruh piringan matahari. Meskipun ukuran matahari sekitar 400 kali dibandingkan ukuran bulan namun karena jarak rata-rata bumi ke matahari (secara kebetulan) juga sekitar 400 kali dibandingkan jarak bumi ke bulan maka ukuran piringan bulan tampak hampir sama dengan ukuran piringan matahari jika dilihat dari bumi. Ukuran piringan bulan dilihat dari bumi berkisar antara 95%-110% dibandingkan dengan ukuran piringan matahari. Jadi gerhana matahari total terjadi jika posisi matahari, bulan dan bumi segaris dan ukuran piringan bulan 100%-110% lebih besar dari pada ukuran piringan matahari. Berikut gambar gerhana matahari total:

Gerhana matahari cincin terjadi saat bumi berada di titik terdekat dari matahari dan bulan berada di titik terjauh dari bumi (di gambar di atas pada posisi B) sehingga piringan bulan tampak lebih kecil dari pada piringan matahari dan sinar matahari masih terlihat dari bumi namun berupa cincin melalui bayangan yang disebut antumbra. Jadi gerhana matahari cincin terjadi jika posisi matahari, bulan dan bumi segaris dan ukuran piringan bulan 95%-99% lebih kecil dibandingkan dengan ukuran piringan matahari. Berikut gambar gerhana matahari cincin:

Gerhana matahari sebagian biasanya terjadi mengiringi gerhana matahari total. Daerah-daerah yang tidak terkena bayangan utama matahari (umbra) akan mengalami gerhana matahari sebagian karena hanya terkena bayangan tambahan (penumbra). Namun demikian ada kalanya gerhana matahari sebagian terjadi tanpa gerhana matahari total. Hal ini karena posisi bumi, bulan dan matahari tidak benar-benar satu garis sehingga hanya bayangan penumbra yang mengenai permukaan bumi, sedangkan bayangan utama berada di luar bumi. Berikut gambar gerhana matahari sebagian:

 

Gerhana matahari hybrid terjadi karena orbit bulan yang menyerupai bidang elips (bukan lingkaran sempurna). Perbedaan atau perubahan jarak antara bulan dan bumi pada saat bulan menghalangi sinar matahari ini memungkinkan terjadi gerhana matahari yang diawali oleh gerhana maatahari cincin kemudian diikuti oleh gerhana matahari total dan biasanya diakhiri kembali oleh gerhana matahari cincin. Fenomena gerhana mataharihybrid sangat jarang terjadi. Selama kurun waktu tahun 1986 sampai nanti tahun 2067, fenomena ini hanya terjadi sembilan kali. 
Berikut gambar gerhana matahari hybrid:

Sekarang Anda sudah mengetahui kenapa gerhana matahari tidak terjadi setiap bulan sekali. Anda juga mendapatkan bonus pengetahuan tentang jenis-jenis gerhana matahari, proses terjadinya serta ilustrasinya. 

---0o0---