Transit adalah melintasnya planet di depan piringan Matahari karena saat itu Matahari, planet, dan Bumi terletak segaris (konjungsi inferior) dan sekaligus sebidang. Peristiwa ini mirip seperti terjadinya gerhana Matahari. Perbedaannya adalah benda yang berada di antara Matahari dan Bumi bukan Bulan melainkan planet dalam (Merkurius atau Venus). Karena diameter sudut planet jauh lebih kecil daripada diameter sudut Matahari (hanya 1/30 kalinya), maka piringan Matahari tidak akan tertutupi banyak oleh piringan Venus. Dari Bumi, kita hanya akan melihat adanya bintik hitam yang melintasi Matahari. Bintik hitam itulah planet yang sedang transit.

Transit Venus 8 Juni 2004 (Sumber: Wikipedia)

Peristiwa transit Venus ini terjadi dalam rentang waktu berpola 121,5 tahun, 8 tahun, 105,5 tahun, dan 8 tahun. Jadi selalu ada sepasang transit yang terjadi berdekatan sebelum yang berikutnya terjadi dalam rentang waktu yang lama. Sejak penemuan teleskop, tercatat ada 7 kali transit Venus yang teramati. Pengamatan yang pertama dilakukan oleh Jeremiah Horrocks dan William Crabtree, keduanya astronom asal Inggris, pada tahun 1639. Sebenarnya transit tersebut didahului dengan transit pada tahun 1631, namun saat itu tidak ada yang melakukan pengamatan. Peristiwa transit berikutnya yang pernah diamati adalah pada tahun 1761 & 1769, 1874 & 1882, serta 2004 (dan 2012 nanti).

Transit Venus menjadi peristiwa yang langka karena orbit Venus dan Bumi dalam mengelilingi Matahari tidak sebidang. Orbit keduanya bersilangan (disebut juga inklinasi) sebesar 3,4 derajat. Akibatnya peristiwa transit hanya akan terjadi apabila saat di posisi konjungsi inferior, Venus berada di sekitar titik potong orbit Venus dan Bumi. Pola waktu terjadinya transit di atas berulang setiap 243 tahun, karena 243 tahun Bumi (88757,3 hari) hampir sama dengan 395 tahun Venus (88756,9 hari Bumi) atau sama dengan 152 periode sinodis Venus.

Diagram orbit Venus dan Bumi, tampak keduanya tidak sebidang (Sumber: Wikipedia)

Transit Venus nanti akan dimulai pada pukul 05.09 WIB, yaitu ketika tepi piringan Venus bersentuhan dengan tepi piringan Matahari. Fase selanjutnya adalah ketika seluruh piringan Venus telah masuk ke piringan Matahari pada pukul 05.27 WIB. Puncak dari peristiwa ini terjadi pada pukul 08.29 WIB ketika Venus dan pusat Matahari hanya terpisah sejauh 554,4″. Lalu Venus menyentuh tepi piringan Matahari pada pukul 11.31 WIB dan peristiwa ini berakhir pada pukul 11.49 WIB ketika Venus sudah keluar dari piringan Matahari. Namun ada satu hal yang harus diingat. Akibat paralaks, waktu-waktu tersebut akan jadi berbeda untuk lokasi pengamatan yang berbeda.

Diagram kenampakan transit Venus 6 Juni 2012 (Sumber: eclipse.gsfc.nasa.gov).

Tentu saja peristiwa ini tidak dapat diamati dengan mata telanjang. Kita harus menggunakan alat bantu optik seperti binokular atau teleskop. Dan sama ketika mengamati gerhana Matahari, untuk mengamati transit Venus ini kita harus melengkapi peralatan kita dengan filter/penapis cahaya Matahari. Tanpa filter Matahari, mata kita akan terbakar, rusak, dan akhirnya membuat kita buta.

Untuk itu, siapkanlah pengamatannya sebaik mungkin. Apabila tidak memiliki teleskop, Anda bisa mendatangi komunitas/institusi yang mengadakan kegiatan pengamatan transit Venus ini. Silakan ikuti terus tulisan ini, kami akan perbaharui setiap ada kegiatan pengamatan dan lokasi yang dijadwalkan. Siapa tahu lokasi tersebut dekat dengan tempat Anda tinggal.

Secara astronomis, Bulan sudah memasuki fase baru setelah mengalami konjungsi dengan Matahari pada tanggal 29 Agustus 2011 pukul 03 UT atau 10 WIB. Konjungsi itu sendiri berarti Bumi, Bulan, dan Matahari membentuk satu garis lurus. Saat Matahari terbenam sorenya, Bulan masih berada di atas horison. Inilah tanda masuknya bulan baru pada penanggalan Hijriah. Makanya di kalender sudah ditandai bahwa tanggal 30 Agustus adalah Lebaran. Keputusan ini adalah hasil dari perhitungan yang dilakukan antara lain oleh Muhammadiyah.

Sementara itu, ada versi lain yang mengatakan Lebaran jatuh pada tanggal 31 Agustus 2011. Itu adalah hasil dari perhitungan probabilitas kenampakan dan pengamatan/rukyat Bulan/hilal. Sore ini ketinggian Bulan tidak lebih dari 2 derajat, sehingga akan sangat sulit diamati karena sabitnya masih begitu tipis sehingga akan kalah terang dengan langit saat itu. Bulan baru dapat kita amati tanggal 30 sore setelah Matahari terbenam. Saat itu ketinggiannya sudah sekitar 14 derajat dan sabitnya sudah lebih tebal sehingga lebih mudah diamati ketika langit semakin gelap.

Lalu mana yang akan kita ikuti? Keputusan akhir tetap ada di masing-masing pembaca. Kami hanya bisa menyarankan untuk menunggu keputusan Pemerintah yang hasilnya baru akan diketahui setelah sidang Isbat tanggal 29 malam. Biasanya sidang tersebut ditayangkan di televisi secara langsung, jadi tunggu saja sekitar pukul 18.00 WIB.

Untuk menambah pengetahuan tentang pengamatan hilal, silakan kunjungi situs http://bosscha.itb.ac.id/hilal dan http://hilal.kominfo.go.id yang akan memuat tayangan langsung/streaming pengamatan hilal dari 14 titik yang tersebar di seluruh Indonesia. Pengamatan akan dilakukan pada pukul 16.00 waktu lokal pengamat, atau mulai pukul 14.00 WIB.

Rasi Aquarius tgl 8 Mei pk 3 dinihari

Hujan meteor ini berasal dari komet Halley, sebuah komet terkenal yang memiliki periode 76 tahun dan terakhir terlihat dari Bumi pada tahun 1986. Selain menghasilkan hujan meteor ini, komet Halley juga menghasilkan hujan meteor Orionids di bulan Oktober.

Bagaimana cara menikmati hujan meteor ini? Persiapannya adalah kita harus cari tempat dengan pemandangan langit yang tak terhalang. Lalu tikar/alas untuk berbaring, baju hangat, serta makanan ringan dan minuman hangat juga kalau perlu. Tidak perlu teleskop atau binokular. Hujan meteor adalah fenomena mata telanjang. Memakai alat bantu justru tidak dianjurkan karena meteor adalah objek yang bergerak cepat, kita tidak bisa melihatnya melalui piranti tersebut.

Saat berbaring, kita sebaiknya tidak berkonsentrasi ke arah radiannya saja. Karena meteor justru akan berada di segala arah. Apabila kita hanya memperhatikan radiannya saja, kita mungkin akan kehilangan kesempatan melihat meteor di arah lain. Inilah mengapa kita harus mencari area dengan pemandangan langit yang seluas-luasnya.

Berbeda dengan hujan meteor Lyrid, kali ini Bulan berada pada fase baru dan tidak akan terlihat di dini hari. Jadi kita tidak akan terganggu polusi cahaya Bulan. Meteor-meteor redup akan lebih mudah dilihat, jumlah keseluruhannya pun jadi lebih banyak pula. Maka, kami ucapkan selamat melakukan pengamatan .

GAM April 2011 (Sumber: gam-awb.org)

Dalam kegiatannya, AWB menginginkan agar warga dunia sadar atas posisinya di alam semesta dengan menikmati langit. Slogan mereka, One People One Sky, menunjukkan bahwa langit adalah milik semua orang. Bukan milik para astronom yang meneropongnya dengan berbagai piranti canggih atau berhitung untuk memecah kerumitan dan kegelapan masa lalu alam semesta kita. Langit adalah milik dokter, guru, sastrawan, pelajar, tukang bangunan, politisi, siapapun, semuanya.

Di bulan April ini, banyak sekali tema kegiatan yang telah diprogram. Ada Globe At Night (24 Maret – 4 April), International Dark Skies Week (1 – 8 April), 30 Nights of StarPeace (1 – 30 April), Global Star Party (9 April), Lunar Week (10 – 16 April), Yuri’s Night (12 April), SunDay (17 April), Meteors Without Borders (21 – 22 April), International Earth and Sky Photo Contest, dan banyak lagi. Banyak kontributor yang menyelenggarakan kegiatan berkaitan dengan tema tersebut di banyak negara, termasuk Indonesia.

Setidaknya ada 4 kota di Indonesia yang memiliki kegiatan astronomi berkaitan dengan GAM 2011 ini, yaitu Jakarta, Bandung, Yogyakarta, dan Tenggarong. Semua kegiatan di kota-kota tersebut dikoordinasi oleh komunitas astronomi setempat, kecuali di Tenggarong yang diselenggarakan oleh Planetarium Jagad Raya (dan admin DADC). Di Jakarta ada HAAJ, di Bandung ada Langit Selatan, dan di Yogyakarta ada JAC.

Acara di Tenggarong sendiri adalah pengamatan Saturnus, Bulan, dan benda langit lainnya dengan teleskop yang diadakan setiap hari Sabtu selama bulan April 2011. Kegiatan berlangsung dari pukul 19.00 – 22.00 WITA. Acara yang sudah berlangsung 2 kali ini berjalan dengan baik, ditandai dengan banyaknya orang yang datang. Mereka cukup antusias dengan kegiatan tersebut. Diskusi berlangsung seru dan sepertinya banyak dari mereka yang mendapatkan hal baru tentang astronomi.

Semoga kegiatan ini membuka mata masyarakat terhadap indahnya langit dan mendorong mereka untuk mengurangi polusi cahaya domestik. Karena langit adalah milik semua orang, jangan sampai polusi cahaya yang kita buat menghalangi orang lain menikmati langitnya.

Meteor adalah peristiwa masuknya batuan ke atmosfer Bumi. Karena bergesekan dengan partikel di atmosfer, batuan tersebut memanas dan terkikis, bahkan memijar. Pijaran inilah yang kita sebut meteor, atau sering disebut dengan bintang jatuh. Kebanyakan meteor dalam sebuah hujan meteor akan terbakar habis di atmosfer karena ukurannya kecil. Tetapi ada juga meteor yang tidak habis di atmosfer melainkan terus turun dan menumbuk permukaan Bumi. Tumbukan ini dapat menghasilkan kawah dan sisa batuan yang ditemukan disebut meteorit. Meteorit ini biasanya bukan berasal dari hujan meteor, tetapi termasuk dalam kelompok meteor sporadis karena ukurannya yang lebih besar.

Posisi rasi Lyra dan Vega 22 April pk 3 dinihari

Suatu hujan meteor terjadi jika Bumi memasuki area di orbitnya yang memiliki banyak batuan. Dari manakah asal batuan itu dan kenapa jumlahnya banyak? Kometlah yang meninggalkan batuan tersebut. Komet yang sedang mendekati Matahari akan meninggalkan jejak berupa serpihan batuan di lintasannya. Apabila komet tersebut melintas begitu dekat dengan orbit Bumi (atau bahkan berpotongan dengannya), maka kita akan mengalami hujan meteor jika Bumi melewati wilayah itu. Hujan meteor Lyrid diperkirakan berasal dari komet Thatcher, yang ditemukan tahun 1861.

Bagaimana cara menikmati hujan meteor Lyrid ini? Persiapannya adalah kita harus cari tempat datar dengan pemandangan langit yang tak terhalang. Lalu tikar/alas untuk tiduran, baju hangat, serta makanan ringan dan minuman hangat juga kalau perlu. Tidak perlu teleskop atau binokular. Hujan meteor adalah fenomena mata telanjang. Memakai alat bantu justru tidak dianjurkan karena meteor adalah objek yang bergerak cepat, kita tidak bisa melihatnya melalui piranti tersebut.

Untuk melihat sebuah hujan meteor, kita tidak perlu berkonsentrasi ke arah radiannya saja. Karena meteor justru akan tersebar di segala arah. Oleh karena itu, apabila kita hanya memperhatikan rasi Lyra saja, kita mungkin akan kehilangan kesempatan melihat meteor di sebelah selatan atau arah lain. Inilah mengapa kita harus mencari area dengan pemandangan langit yang seluas-luasnya.

Sayangnya, hujan meteor Lyra kali ini berlangsung ketika Bulan sedang dalam fase cembung akhir. Artinya, cahaya Bulan akan sangat mengganggu kenampakan meteor yang redup. Sehingga jumlah meteor yang terlihat jadi lebih sedikit. Walaupun begitu, fenomena ini tetap menarik untuk diamati. Jadi, selamat melakukan pengamatan .

GMS 20110104 (Sumber: eclipse.org.uk)

Gerhana Matahari Sebagian terjadi ketika Matahari, Bulan, dan Bumi membentuk satu garis lurus dan dalam konfigurasi yang sedemikian rupa sehingga hanya bayangan sekundernya saja yang jatuh di permukaan Bumi. Area yang terkena bayangan sekunder dari Bulan (disebut juga penumbra) inilah yang mengalami Gerhana Matahari Sebagian.

Animasi GMS 20110104 (Sumber: eclipse.org.uk)

Negara pertama yang dapat melihat gerhana Matahari kali ini adalah Aljazair. Lalu Rusia, Kazakstan, Mongolia, dan Cina di bagian barat laut akan dapat mengamati Matahari terbenam dalam keadaan gerhana. Silakan lihat tautan ini untuk mencari daftar lengkap kota yang terkena akan dapat mengamati GMS kali ini.

Matahari memiliki diameter 1,4 juta km dan massa 1,9 x 10^30 kg. Di galaksi Bimasakti, ukuran sebesar ini termasuk dalam 10% yang terbesar. Jauh lebih banyak bintang dengan ukuran dan massa yang lebih kecil (yang terbanyak adalah bintang dengan massa setengah massa Matahari).

Matahari (Sumber: wikipedia)

Matahari adalah bintang deret utama dengan kelas G2. Materi penyusunnya adalah hidrogen sebanyak 70%, helium 28%, dan sisanya unsur berat lain. Permukaannya (fotosfer) bersuhu 5.800 K, sedangkan di bagian pusat suhunya mencapai 15 juta K. Cahaya Matahari yang berwarna putih kekuningan yang bisa kita lihat berasal dari lapisan fotosfer. Di lapisan ini terdapat banyak kejadian menarik, di antaranya adalah bintik Matahari, granulasi, prominensa, dan filamen. Di bagian luar terdapat atmosfer yang disebut korona. Bagian ini memiliki temperatur 5 juta K. Karena terangnya fotosfer, kita tidak dapat mengamati korona kecuali ketika terjadi gerhana Matahari total.

Sebagai sebuah bintang, Matahari memiliki pabrik pembangkit energi yang sangat aktif di bagian pusatnya. Di bagian yang kerapatannya sangat tinggi ini (150 kali kerapatan air), atom-atom hidrogen bereaksi membentuk helium dalam serangkaian reaksi. Reaksi penggabungan (fusi) ini menghasilkan energi yang sangat besar, yaitu 386 miliar miliar juta watt. Setiap detiknya, sebanyak 700 juta ton hidrogen diubah menjadi 695 juta ton helium dan 5 juta ton energi dalam bentuk sinar gamma.

Korona Matahari terlihat ketika gerhana Matahari total (Sumber: wikipedia)

Bintik Matahari adalah suatu area gelap di fotosfer yang suhunya lebih rendah relatif terhadap sekitarnya (3800 K berbanding 5800 K). Keberadaannya bergantung pada aktivitas medan magnet di Matahari. Dan jumlahnya akan meningkat atau menurun secara periodik, setiap 11 tahun sekali. Jika jumlahnya sangat banyak, maka kita sebut Matahari sedang berada dalam masa aktif. Diperkirakan puncak dari keaktifan Matahari yang berikutnya akan terjadi pada tahun 2013 nanti. Mungkin kita sering mendengar hal ini dari isu kiamat 2012. Namun tentu saja keduanya tidak ada berkaitan.

Diagram penampang Matahari (Sumber: wikipedia)

Sebagaimana manusia, bintang juga lahir, tumbuh besar, lalu mati. Semakin besar massa sebuah bintang, maka kala hidupnya semakin singkat dan sebaliknya. Usia Matahari saat ini, atau sama dengan usia tata surya kita, adalah sekitar 4,57 milyar tahun. Diperkirakan Matahari masih akan terus seperti sekarang hingga 5 milyar tahun lagi. Setelah itu, Matahari akan memasuki fase raksasa merah (red giant). Disebut demikian karena ukurannya akan membesar hingga 250 kali lipat dan mungkin akan mencapai orbit Bumi (sejauh 150 juta km).

Diagram Evolusi Matahari (Sumber: wikipedia)

Evolusi seperti ini adalah hal yang biasa untuk bintang bermassa kecil dan menengah. Di akhir kehidupannya, Matahari tidak akan menjadi supernova dan lubang hitam karena evolusi tersebut hanya untuk bintang bermassa besar. Setelah tahap raksasa merah, kemudian Matahari akan melontarkan lapisan luarnya hingga membentuk planetary nebula. Bagian yang tersisa dari Matahari hanyalah intinya saja, yang disebut dengan bintang katai putih (white dwarf). Akhirnya ia akan mendingin secara perlahan hingga milyaran tahun.

Peran penting Matahari bagi masyarakat sudah tampak dari berbagai peradaban kuno. Di jaman Yunani kuno Matahari disebut dan dipuja sebagai dewa Helios. Sedangkan di jaman Romawi Matahari diperlakukan sama dengan sebutan Sol. Matahari juga berperan penting di tata surya kita. Massanya mencapai 99,86% dari massa total tata surya. Hal ini menunjukkan betapa Matahari sangat dominan. Ikatan gravitasinya membuat planet-planet dan benda lainnya di tata surya bergerak mengelilingi Matahari secara teratur. Dan Matahari pun mengajak seluruh tata surya untuk mengelilingi pusat galaksi Bimasakti dalam periode sekitar 220 juta tahun.

Cahaya yang dipancarkan Matahari sangat membantu kita dalam banyak hal. Selain memberikan panasnya di siang hari, informasi yang ada di dalam cahaya Matahari berperan besar dalam pengetahuan yang kita miliki sekarang tentang bintang-bintang di alam semesta. Dalam jarak yang tepat, cahayanya juga memberikan jaminan terhadap kebutuhan energi yang diperlukan dalam kehidupan di Bumi.

Spektrum Matahari juga berjasa dalam banyak hal. Dahulu, saat spektrum Matahari dipelajari pertama kali, manusia menemukan unsur helium. Unsur ini dinamakan demikian karena saat itu hanya ditemukan di Matahari. Dan dari spektrum inilah kita mengetahui bahwa Matahari dan bintang adalah benda yang sejenis.

Singkat kata, Matahari adalah benda percobaan terdekat bagi astronom di laboratorium alam semesta dalam meneliti bintang. Berbagai misi luar angkasa yang khusus meneliti Matahari telah dan akan diluncurkan demi mengenal Matahari lebih dekat, seperti Pioneer, Helios, SOHO, Genesis, Stereo, dan lain-lain.

Sejak tata surya terbentuk hingga sekarang, peran Matahari dalam mendukung kehidupan di Bumi sangatlah besar. Namun tidak selamanya akan berjalan begitu, karena dalam evolusinya Matahari akan memanas dan membesar. Saat itu, Matahari sudah tidak lagi mendukung kehidupan. Bahkan ia akan menelan dan menghancurkan Merkurius, Venus, dan kemudian Bumi. Akankah kehidupan di Bumi saat itu sudah berpindah ke planet lain? Atau mungkin ke planet di bintang lain, galaksi lain? Sebaiknya begitu, tetapi siapa yang tahu.

Bagi Copernicus, model geosentris versi Ptolemius sudah tidak sesuai dengan berbagai prinsip filosofis yang menyatakan keistimewaan manusia dan Buminya. Ia berpendapat demikian karena pusat sistem dalam model geosentris bukanlah Bumi, melainkan titik equant. Terlebih lagi equant adalah suatu benda yang tidak berwujud. Karena itu, Copernicus mencoba membuat model yang lebih sederhana dan lebih mudah secara matematis.

Mengukur jarak Venus dan Merkurius dari Matahari

Kesederhanaan dalam model heliosentris buatan Copernicus ada setidaknya dua hal, yaitu masalah posisi planet Merkurius dan Venus yang tidak pernah jauh dari Matahari dan gerak retrograde planet. Menurut model ini, penjelasan atas permasalahan posisi Merkurius dan Venus adalah karena keduanya secara alamiah terletak di antara Matahari dan orbit Bumi. Berbeda dengan model geosentris Ptolemius yang memposisikan episiklis Merkurius dan Venus secara cerdik namun rumit, yaitu dengan menggambarkan titik pusat episiklis Merkurius dan Venus yang selalu berada pada garis hubung Matahari – Bumi sehingga ketiga benda itu selalu bergerak beriringan setiap saat. Kemudian gerak retrograde juga dijelaskan sebagai peristiwa yang alamiah karena terjadi ketika planet yang laju orbitnya tinggi mendahului planet lain yang laju orbitnya lebih rendah. Jauh lebih sederhana dibandingkan model geosentris yang memerlukan episiklis untuk menjelaskannya.

Kelebihan lain model heliosentris adalah jarak semua planet dari pusat sistem dapat ditentukan dengan relatif mudah. Untuk planet dalam (yang orbitnya berada di antara Matahari dan Bumi), penghitungan jarak bisa dilakukan dengan trigonometri pada saat planet mencapai elongasi terbesarnya dari Matahari. Sedangkan untuk planet luar (orbitnya lebih jauh dari posisi Bumi), penghitungan jarak masih bisa dilakukan walaupun dengan cara yang sedikit lebih rumit. Perhitungan jarak ini tidak bisa dilakukan orang dengan model geosentris.

Model heliosentris yang dibuat Copernicus ini masih menggunakan deferen dan episiklis. Tetapi berbeda dengan penggunaannya di model geosentris Ptolemius, episiklis dan deferen di sini bukan digunakan untuk menjelaskan gerak retrograde melainkan hanya untuk menjelaskan laju orbit planet yang tidak konstan. Copernicus berhasil membuat model alam semesta yang lebih sederhana, yaitu tanpa equant dan titik eksentris. Namun ternyata modelnya memerlukan lebih banyak episiklis daripada model geosentris Ptolemius agar dapat menjelaskan hasil pengamatan. Berarti model yang ia buat masih belum cukup sederhana. Hal ini terjadi karena ia masih memegang konsep bentuk orbit lingkaran sempurna.

Walaupun tampak cukup baik, namun Copernicus masih belum dapat memberikan bukti yang mendukung model heliosentrisnya. Copernicus menyadari hal ini dan karenanya ia berniat untuk tidak mempublikasikan karyanya itu ke masyarakat. Namun menjelang akhir kehidupannya Copernicus dibujuk oleh salah satu orang dekatnya untuk menerbitkan tulisannya itu dalam sebuah buku, dan akhirnya ia menyetujuinya. Bukunya yang berjudul De Revolutionibus Orbium Caelestium (Revolusi Bola Langit) pun terbit dan sampai ke tangan Copernicus tepat di hari kematiannya, pada tanggal 24 Mei 1543. Untuk mengantisipasi kontroversi yang timbul, buku tersebut dilengkapi dengan pengantar yang menyatakan bahwa buku itu hanya memaparkan model alam semesta secara matematis saja dan tidaklah menggambarkan kenyataan sistem yang sesungguhnya. Tentu saja pernyataan ini tidak ditulis maupun disetujui oleh Copernicus.

Setelah kematian Copernicus, model heliosentrisnya tidak ikut mati. Yang terjadi justru kebalikannya, model tersebut begitu menyita perhatian publik. Penyebabnya adalah karena kontribusi beberapa orang dalam waktu kurang dari 100 tahun sejak kematian Copernicus. Mereka secara berturut-turut berperan dalam pengembangan model heliosentris baik secara langsung maupun tidak.

Tokoh pertama yang  berkontribusi besar dalam pengembangan teori heliosentris setelah kematian Copernicus adalah Tycho Brahe (1546-1601 M). Ketertarikan Tycho (dibaca Tiko) pada astronomi berawal setelah ia menyaksikan gerhana Matahari tanggal 21 Agustus 1560 yang sudah diprediksi sebelumnya. Karena dilahirkan sebagai keturunan bangsawan, Tycho pun bisa mengakses buku karya Ptolemius dan beberapa tabel astronomi, termasuk yang dibuat berdasarkan model

Pada bulan Agustus 1563, Tycho mengamati Jupiter dan Saturnus yang berada berdekatan di langit. Ternyata peristiwa ini sudah diprediksi dalam tabel astronomi yang ia miliki namun dengan akurasi yang rendah. Prediksi dari tabel Ptolemius melenceng sejauh satu bulan, sementara prediksi dari tabel Copernicus melenceng beberapa hari. Menurut Tycho, table astronomi seharusnya bisa memberikan akurasi lebih tinggi bila ditunjang dengan pengamatan planet yang lebih akurat dalam rentang waktu yang lama. Hal inilah yang kemudian menjadi cita-cita Tycho dan membuatnya meninggalkan kuliahnya.

Fenomena astronomi berikutnya yang ia hadapi adalah ketika munculnya sebuah bintang pada tahun 1572 di suatu titik yang tidak terlihat sebelumnya. Bintang ini kemudian disebut juga sebagai nova, yang berarti bintang baru. Nova tersebut lebih terang daripada Venus sehingga dapat dilihat di siang hari dan bertahan hingga lebih dari satu tahun. Tycho yang mencoba menentukan paralaks bintang tersebut dapat membuktikan bahwa bintang tersebut terletak sama jauhnya dengan bintang-bintang. Padahal masyarakat saat itu menganggap nova adalah peristiwa yang terjadi di atmosfer Bumi.

Tycho, yang sempat berkeliling Eropa untuk memperdalam ilmu astronominya, kemudian berkeinginan untuk menetap di Swiss. Namun Raja Denmark yang berkuasa saat itu tidak ingin kehilangan astronom terbaik di negerinya. Jadi ia kemudian memberikan Tycho sebuah pulau kecil agar ia tetap berada di Denmark. Di pulau itu Tycho pun membangun sebuah kastil bernama Uraniborg dan observatorium yang dilengkapi dengan peralatan yang memiliki akurasi tinggi.

Tycho Brahe dan observatoriumnya

Di observatoriumnya inilah ia melakukan pengamatan komet pada tahun 1577. Banyak orang berpendapat bahwa komet, seperti juga nova sebelumnya, adalah fenomena yang terjadi atmosfer Bumi. Dan sekali lagi Tycho membuktikan bahwa komet itu bukan seperti yang dikira. Komet adalah sebuah benda langit yang terletak jauh di belakang Bulan.

Kedua hasil pengamatan Tycho tersebut memberikan pengaruh sangat besar terhadap dunia astronomi dan filosofi saat itu. Kepercayaan yang dianut banyak orang saat itu adalah bahwa area langit tempat bintang-bintang berada adalah tempat yang keadaannya selalu tetap, tanpa perubahan sejak era penciptaan. Hasil pengamatan Tycho terhadap nova itu kemudian diterbitkan dalam buku berjudul De Stella Nova yang membuatnya terkenal di seluruh Eropa, sedangkan hasil pengamatannya tentang komet baru terbit setelah ia meninggal dunia.

Tycho juga memiliki sebuah model alam semesta versinya sendiri. Model tersebut tampak seperti perpaduan antara model Ptolemius dan Copernicus, karena menyatakan bahwa Bumi ada di pusat alam semesta dan dikelilingi oleh Matahari, Bulan dan bintang-bintang. Perbedaannya terletak pada posisi dominan Matahari karena dikelilingi oleh semua planet selain Bumi. Namun model ini tidak memiliki pengaruh besar kepada masyarakat di sekitarnya saat itu.

Di observatoriumnya, Tycho melakukan pengamatan yang akurat terhadap berbagai benda langit. Hasilnya adalah data tentang posisi planet-planet dan 700 bintang selama 20 tahun. Namun ia tidak dapat mengolah data tersebut karena kekurangannya dalam matematika. Setelah meninggalkan Denmark pada tahun 1597, ia membangun observatorium baru di Praha. Sembari menunggu pembangunan tersebut, ia mencari orang yang dapat mengolah data yang dimilikinya. Kemudian baru di tahun 1600 ia mempekerjakan seorang ahli untuk mengolah data tersebut. Orang itu adalah Johannes Kepler (1571-1630 M). Kepler memiliki tugas melakukan analisis matematika terhadap data yang dimiliki Tycho. Setelah Tycho meninggal, data pengamatan Tycho yang sangat penting itu segera diambil alih oleh Kepler. Ia kemudian menghabiskan waktu hingga 8 tahun sebelum menemukan apa yang kita sebut sekarang dengan Hukum Kepler.

Kepler mempublikasikan dua hukum awalnya terlebih dahulu pada tahun 1609 dan hukum ketiganya baru 10 tahun kemudian. Seperti kita tahu, Hukum Pertama Kepler menyebutkan bahwa semua planet mengelilingi Matahari dengan bentuk orbit elips, bukan lingkaran, dan Matahari terletak bukan di tengah elips melainkan di titik fokusnya. Kemudian Hukum Kedua Kepler menyebutkan bahwa laju orbit planet berubah-ubah, lambat jika jauh dari Matahari (di titik aphelion) dan cepet jika dekat dari Matahari (di titik perihelion). Dengan dua hukum awal ini maka episiklis dan deferen sudah tidak diperlukan lagi. Model heliosentris pun berubah menjadi jauh lebih sederhana.

Di saat yang hampir bersamaan, Galileo (1564-1642 M) mengarahkan teleskopnya ke langit dan melakukan beberapa pengamatan yang hasilnya mendukung model heliosentris. Pertama, ia menyaksikan perubahan fase Venus dari waktu ke waktu, seperti halnya Bulan. Galileo mengetahui bahwa penyebabnya adalah perubahan posisi Venus ketika mengelilingi Matahari dan hal ini tidak akan terjadi pada model geosentris. Lalu pengamatannya pada Jupiter menunjukkan bahwa ada 4 buah benda yang selalu berada di sekitar Jupiter sepanjang waktu. Menurut Galileo, keempatnya adalah satelit Jupiter dan hubungannya dengan Jupiter sama seperti hubungan Bumi dan Bulan. Pemahaman ini memberikan perubahan pemikiran tentang hubungan Bumi-Bulan dalam model heliosentris. Dahulu orang berpikir bahwa jika Bumi mengelilingi Matahari, maka Bulan (yang mengelilingi Bumi) akan tertinggal. Namun fakta bahwa Jupiter tidak meninggalkan 4 satelitnya (kini disebut dengan satelit Galilean) menunjukkan bahwa Bulan juga tidak akan tertinggal dari Bumi walaupun Bumi bergerak mengelilingi Matahari.

Pengamatan Galileo pada Bulan dan Matahari juga memberikan pengaruh besar di jaman itu. Bulan diketahui memiliki permukaan yang tidak rata sedangkan Matahari diketahui memiliki bintik gelap (sunspot) yang bergerak di permukaan Matahari seiring dengan rotasi Matahari. Kedua fakta tersebut menyanggah filosofi bahwa semua benda langit adalah benda yang sempurna, tanpa kecacatan.

Ilmu baru ini bukannya diterima oleh masyarakat luas namun justru membuat Galileo dihukum. Ia dianggap membuat ajaran baru yang menentang agama saat itu. Dalam keadaan buta, ia dijadikan tahanan di rumahnya sendiri. Cap sebagai terhukum pada Galileo sendiri baru dicabut pada tahun 1992, dan sejak itu ia dianggap sebagai salah satu ilmuwan terbaik.

Paska penemuan Kepler, model heliosentris tidaklah dapat diterima langsung oleh masyarakat saat itu. Penyebabnya adalah apa yang ditemukan Kepler belum dapat dijelaskan secara fisis. Belum ada penjelasan secara ilmiah mengapa Bumi mengelilingi Matahari dan bukan sebaliknya. Tidak lama setelah itu, jawaban yang dinanti pun muncul dari Newton (1642-1727 M). Hukum Gravitasi Newton yang kita kenal sekarang ini ternyata berkaitan erat dengan Hukum Ketiga Kepler, yang menunjukkan adanya hubungan antara kuadrat periode orbit dengan pangkat tiga jaraknya dari pusat sistem. Hukum Newton juga menyebutkan bahwa sudah sepantasnyalah benda bermassa kecil mengelilingi benda yang bermassa lebih besar. Maka, semakin kuatlah dukungan terhadap model heliosentris.

Model heliosentris akan semakin kuat jika bukti rotasi dan revolusi Bumi ditemukan. Keduanya hanya tinggal menunggu waktu saja seiring dengan teknologi yang semakin canggih. Akhirnya memang bukti-bukti tersebut ditemukan. Bukti revolusi Bumi yang pertama ditemukan adalah aberasi bintang pada tahun 1727 oleh James Bradley walaupun ia sedang mencari bukti adanya paralaks bintang. Sementara paralaks bintang baru ditemukan pada tahun 1837 oleh F. Bessel. Sedangkan bukti Bumi berotasi adalah adanya efek Coriolis dan efek pendulum Foucault.

Kita bisa lihat bahwa kelahiran dan perkembangan model alam semesta (dalam hal ini, tata surya) selalu berkaitan dengan pengamatan. Model heliosentris akhirnya bisa diterima masyarakat karena memang model tersebut sederhana, dan yang penting, ada bukti-bukti yang mendukungnya. Jadi kita bisa menilai model mana yang lebih objektif. Kecuali ada bukti-bukti baru yang mendukung model geosentris, model heliosentris akan terus digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Pemikiran tentang gerak benda langit sudah dilakukan ratusan tahun sebelum masehi. Prosesnya dimulai sejak Anaximander (611-546 SM) membuat model geosentris pertama dengan mengungkapkan bahwa Bumi datar, tidak bergerak, dan dikelilingi oleh Matahari, Bulan, dan bintang-bintang yang terletak pada kulit-kulit bola. Kemudian Phytagoras (569-475 SM), yang mengajarkan bahwa bola adalah bentuk geometri yang paling sempurna, membuat perubahan pada model sebelumnya dengan mengatakan bahwa bentuk Bumi adalah bulat. Tambahan mendetil juga diberikan oleh Eudoxus (408 SM) tentang gerak benda langit yang melingkar.

Model geosentris ini terus disempurnakan oleh beberapa orang, misalnya Aristoteles (384-322 SM). Ia memiliki kelebihan dibanding orang-orang sebelumnya karena melakukan pengamatan untuk memperjelas model geosentris ini. Dari salah satu hasil pengamatannya ia memberikan bukti yang menunjukkan bahwa Bumi itu bulat. Kesimpulan itu didapatnya setelah mengamati bayangan Bumi yang mengenai permukaan Bulan pada peristiwa gerhana Bulan berbentuk lingkaran. Ia juga berpendapat bahwa ukuran Bumi yang sangat besar membuatnya tidak mungkin untuk bergerak.

Pertentangan kemudian muncul ketika Aristarchus (310-230 SM) menolak model geosentris. Dan ia pun menjadi orang yang untuk pertama kalinya mengusulkan ide bahwa sebenarnya Mataharilah yang menjadi pusat alam semesta (heliosentris). Menurutnya, Bumi bergerak mengelilingi Matahari sembari melakukan rotasi. Salah satu hal yang mendasari pernyataan Aristarchus ini adalah perhitungannya terhadap ukuran Matahari. Matahari dikatakan lebih besar daripada Bumi. Maka berdasarkan pernyataan Aristoteles, Matahari lebih tidak mungkin bergerak daripada Bumi.

Gagasan Aristarchus ini kemudian tidak mendapat tanggapan dan dukungan dari masyarakat sekitarnya saat itu. Terutama karena tidak ada orang yang dapat membuktikan bahwa Bumi sedang bergerak melakukan rotasi ataupun mengelilingi Matahari. Salah satu bukti yang dicari saat itu adalah paralaks akibat Bumi mengelilingi Matahari. Namun karena tidak ada yang dapat mengamatinya maka disimpulkan bahwa Bumi memang tidak mengelilingi Matahari. Dan mereka beranggapan bahwa jika Bumi berotasi, maka semua benda di udara akan tertinggal dan menimbulkan angin besar. Tetapi karena hal itu tidak terjadi, maka disimpulkan bahwa Bumi memang tidak berotasi.

Berbagai peningkatan akurasi model geosentris kemudian dilakukan oleh Hipparchus (190-120 SM), yang meletakkan Bumi tidak tepat di pusat sistem (melainkan di posisi eksentris) dan mendefinisikan lingkaran episiklis dan deferen untuk planet-planet. Episiklis adalah lintasan planet yang berbentuk lingkaran, yang titik pusatnya berada di deferen, yaitu sebuah lingkaran yang titik pusatnya berada dekat dengan Bumi. Dalam perkembangannya, sebuah episiklis bisa saja berada dalam episiklis lainnya. Jadi, dalam sistem ini semua planet bergerak mengelilingi titik pusat episiklisnya, sementara titik pusat episiklisnya tersebut bergerak sepanjang deferen.

Perubahan dalam model geosentris baru ini diperlukan untuk menjelaskan gerak benda langit yang memang cukup rumit. Episiklis diperlukan untuk menjelaskan gerak retrograde planet sedangkan posisi Bumi yang tidak di pusat berfungsi untuk menjelaskan laju Matahari, Bulan dan planet yang tidak konstan. Perubahan juga diperlukan untuk peningkatan akurasi karena model ini dibuat dengan tujuan agar dapat digunakan dalam pengamatan selanjutnya, dengan kata lain, posisi benda langit pada waktu apapun harus dapat diramalkan dengan akurat. Tujuan ini menjadi berbeda dengan tujuan awal pembuatan model yang hanya berlandaskan kepentingan filosofis saja.

Gerak retrograde Saturnus (Sumber: APOD).

Hipparchus membuat model geosentrisnya ini dengan menggunakan data dari pengamatannya sendiri yang cukup akurat. Ini adalah salah satu kelebihannya. Model ini juga disebut-sebut sebagai yang terbaik karena dapat menjelaskan gerak retrograde planet, kecerlangan maksimum planet superior yang terjadi saat retrograde, laju orbit planet, Matahari dan Bulan yang tidak konstan, serta karena model ini dapat diperbaiki akurasinya dengan penambahan episiklis.

Sampai saat ini, model geosentris dibuat dengan menempatkan Bumi di pusat sistem, kemudian berturut-turut ke arah luar adalah Bulan, Merkurius, Venus, Matahari, Mars, Jupiter, Saturnus, dan bintang-bintang. Urutan tersebut dibuat berdasarkan laju yang diamati dari Bumi. Bulan berada di posisi terdekat dari Bumi karena memiliki laju orbit yang paling tinggi. Semua bintang dikatakan terletak pada jarak yang sama dari Bumi karena tidak terlihat adanya pergerakan individu. Jumlah planet juga hanya lima karena pada saat itu Neptunus dan Uranus belum ditemukan.

3 Planet Terdekat Dari Matahari

Untuk menjelaskan posisi Merkurius dan Venus yang tidak pernah jauh dari Matahari sehingga hanya bisa diamati pada saat Matahari belum terbit atau saat Matahari sudah terbenam, model geosentris ini membuat garis yang menghubungkan Bumi, titik pusat episiklis Merkurius dan Venus, serta Matahari. Garis ini bermakna bahwa gerak Matahari akan selalu bersamaan dengan titik pusat episiklis Merkurius serta Venus.

Apa yang dilakukan Ptolemy (85-165 M) kemudian adalah semakin menyempurnakan model yang telah dibuat oleh Hipparchus. Ptolemy memperkenalkan equant, sebuah solusi geometris untuk menjelaskan laju tak konstan objek yang mengelilingi Bumi dengan lebih baik. Dalam modelnya ini, pergerakan episiklis di deferen konstan terhadap titik equant, bukan terhadap titik pusat sebagaimana yang digunakan dalam model geosentris Hipparchus. Hal ini mengakibatkan laju planet akan terlihat tidak konstan dari pengamat di Bumi.

Model alam semesta (tata surya) Ptolemy.

Model Ptolemy ini dikatakan cukup baik dalam memberikan penjelasan terhadap hasil pengamatan dan sekaligus memprediksi posisi benda langit di masa depan. Model ini pun digunakan sebagai panduan masyarakat dalam memahami alam semesta dan bertahan tanpa tandingan hingga hampir 15 abad kemudian.

… bersambung

Awal gerhana penumbral  :   08:57:21 UT (WIB = UT+7, WITA = UT+8, WIT = UT+9)
Awal gerhana sebagian   :   10:16:57 UT
Puncak gerhana          :   11:38:27 UT
Akhir gerhana sebagian  :   12:59:50 UT
Akhir gerhana penumbral :   14:19:34 UT

Dari jadwal tersebut, dapat kita ketahui bahwa gerhana akan dimulai pada pukul 15.57 WIB (17.57 WIT) dan berakhir pada pukul 21.19 WIB (23.19 WIT). Berarti, kesempatan kita untuk mengamati gerhana ini lebih lama akan kita peroleh jika kita berada di wilayah Indonesia bagian timur (Papua dan sekitarnya). Di Semarang misalnya, Bulan baru terbit pada pukul 17.27 WIB (lihat halaman ini untuk mengetahui waktu terbit Bulan di seluruh dunia) sehingga gerhana hanya dapat diamati selama kurang dari 2 jam saja. Sedangkan di Jayapura, Bulan terbit pukul 17.30 WIT sehingga ada waktu hingga lebih dari 3 jam. Untuk mengetahui daerah mana saja di seluruh dunia yang dapat mengamati gerhana ini, lihat gambar di bawah.

Area Pengamatan GBS 20100626 (Sumber: NASA Eclipse)

Pada peristiwa gerhana Bulan sebagian ini, kita akan dapat mengamati Bulan purnama yang secara perlahan berubah warna hingga separuhnya berwarna merah, seperti gambar di bawah. Kenapa begitu? Hal tersebut disebabkan oleh adanya sebagian kecil dari cahaya Matahari yang dipantulkan oleh Bulan, yaitu cahaya merah. Karena Bumi memiliki atmosfer yang tembus cahaya, maka tidak seluruh cahaya Matahari terhalangi oleh Bumi. Sebagian besar cahayanya terserap oleh atmosfer dan hanya menyisakan cahaya merah yang dapat menembus atmosfer Bumi dan sampai ke permukaan Bulan.

Kenampakan Bulan pada saat GBS 20100626 (Sumber: NASA Eclipse)

Peristiwa ini jarang terjadi karena gerhana Bulan baru akan terjadi lagi pada bulan Desember 2010 nanti. Oleh karena itu segera persiapkan diri untuk melakukan pengamatan dan pemotretan. Semoga sukses.

Di setiap tahunnya, Matahari akan berada tepat di atas Kakbah sebanyak dua kali. Yaitu pada tanggal 28 Mei pada pukul 12.18 waktu Arab Saudi atau 16.18 WIB (17.18 WITA) dan 16 Juli pada pukul 12.27 waktu Arab Saudi atau 16.27 WIB (17.27 WITA). Peristiwa ini bisa dimanfaatkan oleh siapapun yang berkepentingan (misalnya pengurus masjid) untuk melakukan koreksi arah kiblat. Bagaimana caranya?

Skema koreksi arah kiblat

Dirikanlah sebuah tongkat secara tegak lurus di area yang terkena sinar Matahari. Usahakan agar area yang digunakan dapat diberi tanda (dengan cat/spidol) agar arah kiblat dapat dituliskan nantinya. Atau gunakan kertas untuk melukiskan arah kiblatnya (lihat gambar di atas).

Lalu pada hari dan jam yang ditentukan, bayangan tongkat akan menunjukkan arah kiblat. Tandailah bayangan tongkat itu. Agar bisa digunakan di tempat lain, tandai juga arah mata angin di kertas itu dengan menggunakan kompas. Kemudian bandingkan antara arah mata angin dengan arah kiblatnya.

Kertas tersebut dapat kita gunakan untuk mengoreksi arah kiblat di masjid lain dengan melakukan langkah yang sebaliknya. Yaitu tentukan arah mata angin dengan kompas, lalu cocokkan dengan arah mata angin di kertas, dan kita pun bisa menentukan arah kiblat yang tepat di tempat tersebut.

Posisi kiblat dan titik antipode

Tempat-tempat yang tidak bisa mengamati Matahari pada saat itu (karena Matahari sudah tenggelam, misalnya di zona WIT) tidak akan bisa menggunakan cara ini di tanggal tersebut. Namun tidak perlu khawatir karena ada waktu lain yang bisa dimanfaatkan, yaitu tanggal 28 November pukul 00.09 waktu Arab Saudi atau 06.09 WIT dan 12 (atau 13) Januari pukul 00.29 waktu Arab Saudi atau 06.29 WIT. Di kedua waktu ini, Matahari terletak di titik antipode, yaitu titik yang berlawanan dengan koordinat Kakbah.

Bagaimana jika di waktu yang ditentukan awan menutupi Matahari? Sekali lagi tidak perlu khawatir karena kita masih bisa menggunakan metode ini dalam batas toleransi 2 hari sebelum dan sesudah hari yang ditentukan serta 5 menit sebelum dan sesudah jam yang ditentukan.