Fase-fase Bulan dan Sudut Elongasi Bulan

A. Gerak dan Peredaran Bulan

            Bulan adalah benda langit yang paling dekat dengan bumi dan merupakan satelit bumi yang berdiameter 3.840 km. Sebagaimana bumi, bulan juga mempunyai dua gerakan yang penting, yaitu gerak Rotasi dan Revolusi bulan.

1. Rotasi Bulan

            Rotasi adalah perputaran bulan pada porosnya dari arah barat ke timur. Dalam satu kali berotasi bulan memerlukan waktu sama dengan satu kali revolusinya mengelilingi bumi. Artinya, dalam satu kali putar mengelilingi bumi bulan hanya melakukan satu kali rotasi, ini yang menyebabkan permukaan bulan yang dilihat di bumi hanya satu permukaan itu saja. Pergerakan bulan dari barat ke timur dapat kita lihat pada kedudukan bulan pada saat matahari terbenam pada suatu hari dan dibandingkan dengan hari berikutnya maka kedudukan bulan akan semakin tinggi, artinya bulan itu bergerak ke arah timur.

2. Revolusi Bulan          

            Revolusi adalah peredaran bulan mengelilingi bumi dari arah barat ke timur, satu kali putaran penuh revolusi bulan memerlukan waktu rata-rata 27 hari 7 jam 43,2 menit, periode waktu ini disebut waktu bulan Sideris (sideris month) atau disebut juga Syahr Nujumi. Gerakan revolusi bulan ini digunakan sebagai dasar dan pedoman dan perhitungan bulan dan tahun Qamariyah (tahun Hijriyah), akan tetapi waktu yang digunakan bukan waktu Sideris, melainkan waktu bulan Sinodis, (Synodik Month) yang disebut juga Syahr Iqtirani, yaitu waktu yang ditempuh bulan dari posisi sejajar (iqtiran) antara matahari, bulan dan bumi keposisi sejajar berikutnya. Waktu iqtiran ditempuh rata-rata 29 hari 12 jam 44 menit 2,8 detik sama dengan 29, 53058796 hari atau dibulatkan menjadi 29,531 hari.

            Bidang yang dipakai bulan dalam mengelilingi bumi disebut Falakul Qamar yang memotong bidang ekliptika sebesar 05˚08′52′′. Dengan demikian, bidang edar bulan tidak berimpit dengan bidang edar bumi. Jika kedua bidang itu berhimpit maka setiap bulan akan terjadi 2 kali gerhana, yaitu gerhana matahari pada awal bulan dan gerhana bulan pada pertengahan bulan. Walau demikian, gerhana matahri atau bulan setiap tahun masih sering terjadi 3 atau 4 kali. Hal ini disebabkan kecilnya sudut potong antara dua bidang edar tersebut. Teerjadinya gerhana tersebut tidak dapat dilihat dari semua tempat di belahan bumi.

            Akibat gerakan itu, maka bentuk semu bulan kadang-kadang nampak dan kadang-kadang tidak nampak. Perubahan bentuk bulan itu adalah sebagai berikut:

Bulan mati(muhaq) → bulan Baru(hilal)→ Kwartir I→ bulan purnama(badr)→ Kwartir II→bulan mati lagi. Bentuk-bentuk ini disebut juga fase-fase bulan, untuk fase-fase bulan ini yang dijelaskan selanjutnya lebih dalam lagi.

            Selain berrevolusi mengelilingi bumi, bulan bersama bumi mengelilingi matahari dalam satu tahun dari arah barat ke timur dengan periode 365 hari 6 jam 9 menit 10,02 detik (365,256366 hari).

B. Fase-fase Bulan

           Bulan merupakan salah satu benda langit yang tidak mempunyai sinar sendiri. Bulan tampak bercahaya karena memantulkan sinar yang diterima dari matahari. Dari hari ke hari bentuk dan ukuran cahaya bulan itu berubah-rubah sesuai dengan posisi bulan terhadap matahari dan bumi. Pada saat bulan persis antara bumi dan matahari-yaitu saat ijtima’/iqtiran(yang berarti berkumpul atau bertemu)-maka seluruh bagian bumi tidak menerima sinar matahari sedang persis menghadap kebumi. Akibatnya pada saat itu bulan tidak tampak dari bumi yang diistilahkan dengan Muhak atau bulan mati.

            Ketika bulan bergerak, maka ada bagian bulan yang menerima sinar matahari terlihat dari bumi. Bagian bulan ini yang terlihat dari bumi sangat kecil dan membentuk bulan sabit.itulah yang dikenal dengan Hilal awal bulan. Semakin jauh bulan bergerak meninggalkan ijtima’ semakin besar pula cahaya bulan yang tampak dari bumi. Sekitar tujuh hari kemudian sesudah bulan mati, bulan akan tampak dari bumi dengan bentuk setengah lingkaran. Itulah yang disebut dengan Kwartir I atau  Tarbi’ awal.

1

            Pada akhirnya sampailah bulan pada titik tejauh dari matahari dan secara penuh menghadap ke matahari yang disebut dengan saat istiqbal. Pada saat istiqbal, bumi persis  sedang berada antara bulan dan matahari. Bagian bulan yang sedang menerima sinar matahari hampir seluruhnya terlihat dari bumi, akibatnya bulan tampak seperti bulatan penuh yang dinamakan Badr atau bulan purnama. Setelah itu bulan bergerak terus dan bentuk bulan semakin mengecil. Sekitar tujuh hari kemudian setelah purnama bulan akan tampak dalam bentuk setengah lingkaran lagi itulah yang disebut dengan Kwartir II atau Tarbi’ Sani. Akhirnya sampailah pada saat ijtima’ kembali menjelang bulan berikutnya dimana sama sekali tidak tampak dari bumi(bulan Mati).

            Dengan demikian secara singkat fase-fase bulan dalam konteks perjalanan satu bulan penuh meliputi:1. Bulan mati (muhaq), yaitu ketika terjadi peristiwa ijtima’ antara bulan dan matahari.2. Hilal Awal Bulan, yaitu ketika bulan meninggalkan matahari pada hari tanggal 1,2 sampai 33. Tarbi’ Awal (Kwartir I), yaitu setelah bulan meninggalkan matahari pada perempatan pertama dalam ukuran sudut/busur, fase ini

terjadi pada hari tanggal 6,7 sampai 84. Badr (bulan purnama), yaitu ketika terjadi peristiwa istiqbal , semua permukaan bulan menghadap matahari,fase ini terjadi pada

hari tanggal 13,14, sampai 155. Tarbi’ sani(Kwartir II), yaitu bulan meninggalkan matahari setelah terjadi peristiwa istiqbal. Fase ini terjadi pada hari tanggal

21,23 sampai 246. Hilal Akhir Bulan, yaitu fase di mana sinar bulan berbentuk sabit (hilal) pada akhir bulan. Fase ini terjadi pada hari tanggal 27,

28 sampai 29. Akhirnya sampailah pada saat ijtima’ kembali menjelang bulan berikutnya dimana sama sekali tidak tampak dari bumi(bulan Mati).

            Perubahan bulan secara periodek itu digunakan untuk melakukan perhitungan kalender hijriyah yang dasar perhitungannya menggunakan peredaran bulan sehingga kalender ini dikenal pula dengan nama Lunar Calender atau tarikh qamariyah.

 C. Sudut Elongasi Bulan            Elongasi atau biasa disebut Angular Distance adalah jarak sudut antara Bulan dan Matahari. Dalam bahasa Arab disebut al-Bu’du az-Zawiy sedangkan dalam kitab Sullamun Nayyirain diistilahkan dengan Bu’du Baina an-Nayyirain.            Selain melakukan rotasi, bulan juga mengelilingi bumi, bulan bersama bumi mengelilingi matahari dalam satu tahun dari arah Barat ke Timur. Dengan berputarnya benda-benda langit tersebut pada manzilah-manzilahnya masing-masing, ada beberapa fenomena alam yang sangat menarik yaitu ijtima’ sebagai penanda awal lahirnya bulan baru, Oposisi, dan Kuarter yang membentuk sudut elongasinya masing-masing:1.      Konjungsi, bila kedudukan bulan searah dengan matahari, pada saat itu bagian bulan yang menghadap bumi adalah bagian yang gelap sehingga kita tidak dapat melihat bulan bercahaya. Pada kondisi tertentu posisi konjungsi ini dapat menimbulkan terjadinya gerhana matahari. Konjungsi ini pula yang merupakan fenomena awal terjadinya pergantian bulan dalam perhitungan kalender Hijriyah yang dalam istilah lain dikenal dengan sebutan “ijtima’”. Pada posisi konjungsi ini sudut elongasi  bulan bernilai 0˚2.      Oposisi yaitu kedudukan bulan yang berlawanan arah dengan matahari bila dilihat dari bumi. Pada posisi inilah bulan cahayanya penuh atau bulan tampak sebagai bulan purnama. Pada posisi tertentu posisi Oposisi ini dapat menimbulkan terjadinya gerhana bulan. Pada posisi ini sudut elongasi  bulan bernilai 180˚3.      Kuarter yaitu kedudukan bulan tegak lurus terhadap garis penghubung bumi matahari. Pada fase ini bulan terlihat setengan , hanya setengah bulan yang terang bila dilihat  dari bumi.fase bulan Kuarter ini terjadi dua kali yaitu ketika bulan akan bertambah besar , bagian bulan yang terlihat pada kuarter pertama ini adalah dibagian barat  dan ketika bulan bertambah kecil, bagian bula yang terang adalah dibagian timur. Pada kuarter pertama sudut elongasi bulan bernilai 90˚ dan kuarter kedua bernilai 270˚D. Kesimpulan

    Bulan adalah benda langit yang paling dekat dengan bumi dan merupakan satelit bumi yang berdiameter 3.840 kmPergerakan Bulan ada dua:1.      Rotasi adalah perputaran bulan pada porosnya dari arah barat ke timur.2.      Revolusi adalah peredaran bulan mengelilingi bumi dari arah barat ke timur. Selain berrevolusi mengelilingi bumi, bulan bersama bumi mengelilingi matahari dalam satu tahun dari arah barat ke timur dengan periode 365 hari 6 jam 9 menit 10,02 detik (365,256366 hari)

 Periode waktu bulan Sideris: satu kali putaran penuh revolusi bulan memerlukan waktu rata-rata 27 hari 7 jam 43,2 menit            Periode waktu bulan Sinodis: Waktu yang ditempuh rata-rata 29 hari 12 jam 44 menit 2,8 detik sama dengan 29, 53058796 hari atau dibulatkan menjadi 29,531 hari.            Fase-fase Bulan: Bulan mati(muhaq) → bulan Baru(hilal)→ Kwartir I→ bulan purnama(badr)→ Kwartir II→bulan mati lagi

    Sudut Elongasi Bulan:            1. Elongasi 0˚ ketika terjadi konjungsi            2. Elongasi 90˚ ketika pada kwartir I            3. Elongasi 180˚ ketika oposisi            4. Elongasi 270˚ ketika pada kwartir II

2

Elongasi dan Konfigurasi

Pemanjangan

      Dalam model heliosentris Copernicus orbit planet-planet di lingkaran mengelilingi matahari.Satu mungkin bertanya-tanya bagaimana Copernicus menentukan urutan planet-planet dan ukuran orbit mereka - setelah semua, ia tidak punya manfaat gambar dari pesawat ruang angkasa atau bahkan teleskop. Dia ditentukan dengan mengukur hal-hal perpanjangan. Pemanjangan adalah sudut antara matahari dan sebuah planet seperti yang terlihat oleh pengamat di bumi. Bayangkan bahwa Anda bisa melihat Venus dan matahari pada saat yang sama. Untuk mengukur perpanjangan Venus, Anda bisa memegang selembar kertas sehingga tepi rata adalah sejalan dengan dua benda.Kemudian Anda akan menarik garis menunjuk ke Venus dan garis menunjuk ke matahari. Mengukur sudut antara dua garis memberi Anda pemanjangan Venus. (Melihat langsung ke matahari tidak dianjurkan!) Sebagai contoh, jika matahari dan planet berada pada titik yang sama maka perpanjangan adalah 0 °.  Jika sebuah planet berada pada titik yang berlawanan di langit dari matahari, ia memiliki pemanjangan 180 °. Namun, beberapa planet tidak akan pernah memiliki seperti sebuah perpanjangan. Untuk melihat mengapa, kita perlu mempertimbangkan perbedaan antara planet-planet inferior dan planet superior.  Jika kita bisa melihat ke bawah di tata surya dari titik yang jauh di ruang angkasa kita akan melihat bahwa beberapa planet yang lebih dekat ke matahari dari bumi, dan beberapa jauh. Orang-orang yang lebih dekat disebut planet inferior. Orang-orang yang jauh disebut planet unggul. Juga mencatat bahwa dari perspektif ini, pemanjangan adalah sudut antara matahari, bumi, dan planet.Lihat Gambar 2. 

Gambar 2: Planet Inferior dan Superior

Elongasi untuk Planet Inferior

Elongasi untuk Planet yang Unggul

Gambar 3: Pemanjangan Konfigurasi dari Planet Inferior

Planet inferior Konfigurasi

Melihat Gambar 3 Anda harus dapat melihat mengapa sebuah planet yang lebih rendah tidak dapat memiliki perpanjangan dari 180 °.  Jika tidak, itu berarti planet ini lebih jauh dari matahari dibandingkan bumi. Sebaliknya, untuk planet rendah ada batas disebut elongasi terbesar. Ini adalah sudut maksimum yang pernah terjadi antara matahari dan planet yang lebih rendah, dan itu tergantung pada jarak planet dari matahari. Mengamati bahwa planet tidak pernah memiliki pemanjangan 180 ° berarti bahwa ia harus menjadi planet rendah, dan ini adalah bagaimana Copernicus tahu bahwa Venus dan Merkurius lebih dekat ke matahari daripada bumi. Selanjutnya, dengan menggunakan geometri Copernicus mampu menentukan jarak planet-planet dari matahari berdasarkan elongations mereka yang terbesar.  (Lihat halaman canggih untuk lebih detail.) Perhatikan bahwa ada dua titik di mana sebuah planet inferior di elongasi terbesar.  Kami membedakan ini dengan mengamati apakah planet

3

ini adalah barat atau timur matahari pada waktu itu. Juga dicatat bahwa ada dua konfigurasi yang berbeda di mana sebuah planet rendah memiliki pemanjangan 0 °, dan ini diberi nama yang berbeda. Ketika planet ini antara matahari dan bumi, kita mengatakan itu adalah di bersama rendah. Ketika planet ini di sisi lain matahari seperti yang terlihat dari bumi, itu adalah di  bersama unggul. (Terminologi ini dapat membingungkan karena kata-kata inferior dan superior keduanya digunakan untuk menggambarkan jenis planet serta perpanjangan konfigurasi - yang mengapa sebuah planet rendah dapat di hubungannya unggul.) 

Gambar 4: Pemanjangan Konfigurasi dari Planet yang Unggul

Planet superior Konfigurasi

Tidak seperti planet rendah, planet unggul dapat memiliki nilai elongasi antara 0 ° dan 180 °.Ketika sebuah planet yang unggul memiliki pemanjangan 0 °, kita mengatakan itu padahubungannya (karena hanya ada satu jenis planet bersama untuk unggul, kita tidak perlu menggunakan istilah bersama superior). Perpanjangan dari 180 ° disebut oposisi, karena matahari dan planet berada pada sisi berlawanan dari bumi. Lain konfigurasi khusus untuk planet superior adalah kuadratur, yang terjadi ketika planet ini memiliki pemanjangan 90 °. Seperti dengan elongasi terbesar, kita dapat menentukan bahwa planet berada pada timur kuadratur atau di kuadratur barat. Jadi, jika sebuah planet pernah mencapai oposisi kita tahu itu harus menjadi planet unggul. Ini adalah bagaimana Copernicus memutuskan Mars, Jupiter, dan Saturnus lebih jauh dari matahari dibandingkan bumi. (The planet Uranus, Neptunus, dan Pluto ditemukan pada 1781, 1846, dan 1930, masing-masing, sehingga Copernicus tak pernah tahu tentang mereka.) Ukuran orbit sebuah planet unggul juga dapat ditentukan dari pengukuran elongasi. (Lihat halaman canggih untuk lebih detail.) 

Periode sidereal dan synodic

Dengan mengamati elongations dari planet Copernicus bisa mengetahui seberapa jauh masing-masing planet dari matahari.  Namun, ia masih perlu tahu berapa lama diperlukan untuk setiap planet mengorbit matahari. Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan orbit disebut periode sidereal. Jika kita berada pada titik yang tetap dalam ruang dan punya cukup waktu, semua kita perlu lakukan adalah untuk memulai stop watch dan mencatat berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk sebuah planet untuk kembali ke posisi yang sama seperti ketika kita mulai. Untuk manusia di bumi, hal ini tidak praktis. Pertama, planet dapat mengambil waktu yang lama untuk menyelesaikan orbitnya (misalnya, periode sidereal Saturnus adalah lebih dari 29 tahun).Namun faktor yang lebih penting adalah bahwa bumi mengorbit matahari bersama dengan planet lain. Kami tidak memiliki kerangka acuan yang tetap, sehingga mustahil untuk mengukur periode sidereal langsung.  Untungnya, elongasi menyediakan cara tidak langsung untuk menghitung periode sidereal. Apa yang perlu kita lakukan adalah mengukur periode synodic. Periode synodic adalah waktu yang diperlukan untuk planet untuk membuat siklus lengkap dari konfigurasi perpanjangan. Sebagai contoh, kita dapat mengukur periode synodic Mars dengan merekam waktu yang dibutuhkan untuk Mars untuk pergi dari satu oposisi ke oposisi berikutnya. Untuk Venus, kita bisa merekam waktu yang dibutuhkan untuk memulai di dan kemudian kembali ke terbesar elongasi barat. Tidak peduli yang konfigurasi elongasi kita pilih - semua yang penting adalah waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke konfigurasi perpanjangan yang sama. Copernicus mampu menunjukkan bahwa periode synodic dari sebuah planet (S), periode sidereal dari planet (P), dan periode sidereal bumi (E) terkait dengan salah satu dari rumus berikut: 

Periode sidereal Bumi telah lama dikenal menjadi sekitar 365,25 hari. Jadi rumus di atas marilah kita menghitung periode sidereal dari planet manapun dengan mengukur periode synodic nya. Sumber  :  http://astro.unl.edu/naap/ssm/modeling2.html

4