Matahari bulan dan gerhana docx

ASTROFISIKA
MATAHARI, BULAN, DAN GERHANA

Makalah ini disusun guna melengkapi tugas matakuliah Astrofisika yang diampu oleh Bapak
Dr. Masturi, M.si

Disusun oleh:
Muyassaroh (4201411056)
Nurul Istiana (4201411118)

JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2013
1

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan
karuniaNya sehingga penulis mampu menyelesaikan makalah dengan judul Matahari, Bulan
dan Gerhana ini. Makalah ini disusun dengan tujuan untuk memenuhi salah satu tugas dari

mata kuliah Astrofisika yang diampu oleh Bapak Masturi .
Makalah ini menyajikan berbagai informasi penting terkait dengan Matahari dan
segala karakterisitik serta keunikannya, Bulan dengan berbagai fenomenanya dan Gerhana
yang tak mungkin lepas dari pembahasan ini. Gerhana sendiri terjadi karena letak antara
matahari, bumi dan bulan yang segaris dan menyebabkan beberapa dampak untuk penduduk
Bumi.
Semoga dengan kehadiran makalah ini, pembaca dapat menjadi tahu beberapa aspek
penting yang harus dimengerti perihal fenomena-fenomena apa saja yang harus diingat
karena adanya pergerakan Matahari, Bulan dan terjadinya Gerhana, baik itu Gerhana
Matahari maupun Gerhana Bulan.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah
membantu penulis dalam penyelesaian makalah ini. Tak ada gading yang tak retak, begitu
pula halnya dengan makalah ini. Kritik dan saran yang membangun guna penyempurnaan
makalah ini pun sangat penulis harapkan. Semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk para
pembaca.

Semarang, Okober 2013

Penulis

2

DAFTAR ISI

HALAMAN KULIT MUKA

1

KATA PENGANTAR

2

DAFTAR ISI

3

BAB I PENDAHULUAN

4

Latar Belakang

4

Rumusan Masalah

4

Tujuan Penulisan

4

BAB II PEMBAHASAN

5

Matahari

5

Bulan

14

Gerhana

17

BAB III PENUTUP

21

Simpulan

21

DAFTAR PUSTAKA

22

LAMPIRAN : Pertanyaan dan Jawaban

23

Latihan Soal

24

3

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Matahari tampak seperti bola pijar di langit yang bergerak dari Timur dan tenggelam
di tengah warna kemerahan langit di ufuk Barat. Sebagai bintang yang paling dekat dengan
planet biru Bumi, yaitu hanya 8 menit cahaya, sangatlah alami jika hanya pancaran energi
matahari yang mempengaruhi dinamika atmosfer dan kehidupan di Bumi. Angin matahari
yang berhembus dari matahari dapat menembus ruang antar planet sehingga menyebabkan
fluktuasi kelimpahan dan komposisi kimia planet-planet dalam keluarga matahari. Energi

yang datang ke Bumi sebagian besar merupakan pancaran radiasi matahari.
Tak lepas dari Matahari sebagai pusat Tata Surya, Bulan sebagai satelit Bumi pun
memiliki pengaruh tersendiri untuk kelangsungan kehidupan di Bumi. Berbagai fenomena
yang unik dari Bulan telah memberikan warna tersendiri untuk masyarakat Bumi. Rahasia
tentang Matahari, Bulan, dan gerhana (khususnya proses terjadinya gerhana Matahari dan
gerhana Bulan) terkuak secara ilmiah.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam makalah ini adalah Bagaimanakah peran Matahari sebagai
pusat tata surya? Bagaimanakah karakeristik, struktur lapisan, aktivitas dan pergerakan
Matahari? Apakah gerak semu Matahari? Bagaimanakah asal-usul bulan? Bagaimanakah
jarak antara Bumi dengan Bulan? Bagaimanakah gerak edar Bulan terhadap Bumi dan
Matahari? Bagaimanakah proses terjadinya gerhana Matahari dan gerhana Bulan? Apakah
pengaruh gerhana Matahari dan gerhana Bulan?
C. Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan makalah ini adalah Untuk mengetahui Matahari sebagai pusat tata
surya, karakteristik, struktur lapisan, aktivitas-aktivitas dan pergerakan yang dialami oleh
Matahari, serta memahami gerak semu Matahari. Memahami asal-usul Bulan, mengetahui
jarak antara Bumi dengan Bulan, memahami aspek dan fase Bulan. Mengetahui gerak edar
Bulan terhadap Bumi dan Matahari. Memahami proses terjadinya gerhana Matahari dan
gerhana Bulan. Mengetahui pengaruh atau dampak gerhana Matahari dan gerhana Bulan.

4

BAB II
PEMBAHASAN

1. Matahari
1.1 Matahari sebagai Pusat Tata Surya

(a)
Gambar 1: (a) Matahari sebagai Pusat Tata Surya
(b) Penampakan Matahari

(b)

Matahari merupakan sebuah bintang yang paling dekat dengan bumi. Bintang
merupakan benda langit yang dapat menghasilkan cahaya sendiri. Matahari adalah salah satu
dari 100 miliar lebih bintang yang ada di galaksi Bimasakti. Oleh karena letak matahari yang
dekat dengan bumi, cahayanya tampak lebih terang dan ukurannya tampak lebih besar
dibandingkan dengan berjuta-juta bintang lainnya. Matahari memancarkan cahaya dan
panasnya karena pada inti matahari terjadi reaksi fusi yang menghasilkan energi yang sangat

besar. Suhu inti matahari ± 15 juta °C dan suhu di permukaan kurang lebih 6.000 °C,
matahari terdiri atas gas hidrogen (80%–90%) dan gas helium. Energi yang dipancarkan
matahari setiap detik setara dengan energi matahari yang diterima Bumi selama 100 tahun.
Panas yang dipancarkan matahari merupakan sumber energi utama di bumi.
Bentuk matahari nyaris bulat dan terdiri dari plasma panas bercampur medan
magnet. Diameternya sekitar 1.392.684 km, kira-kira 109 kali diameter Bumi, dan massanya
(sekitar 2×1030 kilogram, 330.000 kali massa Bumi) mewakili kurang lebih 99,86% massa
total Tata Surya. Secara kimiawi, sekira tiga perempat massa Matahari terdiri dari hidrogen,
sedangkan sisanya didominasi helium. Sisa massa tersebut (1,69%, setara dengan 5.629 kali
massa Bumi) terdiri dari elemen-elemen berat seperti oksigen, karbon, neon, besi, dan lainlain.

5

Matahari terbentuk sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu akibat peluruhan gravitasi
suatu wilayah di dalam sebuah awan molekul besar. Sebagian besar materi berkumpul di
tengah, sementara sisanya memipih menjadi cakram beredar yang kelak menjadi Tata Surya.
Massa pusatnya semakin panas dan padat dan akhirnya memulai fusi termonuklir di intinya.
Diduga bahwa hampir semua bintang lain terbentuk dengan proses serupa. Klasifikasi
bintang Matahari, berdasarkan kelas spektrumnya, adalah bintang deret utama G (G2V) dan
sering digolongkan sebagai katai kuning karena radiasi tampaknya lebih intens dalam

porsi spektrum kuning-merah. Meski warnanya putih, dari permukaan Bumi Matahari tampak
kuning dikarenakan pembauran cahaya biru di atmosfer. Menurut label kelas spektrum,
G2 menandakan suhu permukaannya sekitar 5778 K (5505 °C) dan V menandakan bahwa
Matahari, layaknya bintang-bintang lain, merupakan bintang deret utama, sehingga energinya
diciptakan oleh fusi nuklir nukleus hidrogen ke dalam helium. Di intinya, Matahari memfusi
620 juta ton metrik hidrogen setiap detik.
1.2 Karakteristik Matahari
Berikut adalah uraian karakteristik yang dimiliki matahari:
 Jarak rata-rata dari bumi
: 1.496×108 km
 Magnitudo
: 4,83
 Klasifikasi spektrum
: G2V
 Jarak rata-rata dari inti Bima Sakti:~2.5×1017 km
 Periode galaksi
: (2,25–2,50)×108 a
 Kecepatan
: ~220 km/detik (orbit mengitari pusat galaksi)
:~20 km/detik (relatif terhadap kecepatan ratarata bintang lain dalam grup bintang)

: ~370 km/detik (relatif terhadap latar













gelombang mikro kosmis)
Diameter rata-rata
: 1.392684×106 km
Radius khatulistiwa
: 6.96342×105 km; 109 × Bumi
Keliling khatulistiwa

: 4.379×106 km; 109 × Bumi
Luas permukaan
: 6.0877×1012 km²; 11.990 × Bumi
Volume
: 1.412×1018 km3; 1.300.000 × Bumi
Massa
: 1.9891×1030 kg; 333.000 × Bumi
Gravitasi
: 274.0 m/s2; 27.94 g
Kecepatan lepas (dari permukaan): 617.7 km/detik; 55 × Bumi
Suhu
: Pusat (model): ~1.57×107 K
: Fotosfer (efektif): 5.778 K
: Korona: ~5×106 K
Luminositas(Lsol)
: 3.846×1026 W; ~3.75×1028 lm; ~98 lm/W daya
Intensitas rata-rata (Isol)
: 2.009×107 W·m−2·sr−1
6










Kemiringan

: 7,25°(terhadap ekliptika)
: 67,23°(terhadap bidang galaksi)
Asensio rekta dari kutub utara:286,13°;19 jam 4 menit 30 detik
Deklinasi dari kutub utara
: +63,87°;
63° 52'Utara
Rotasi sidereal (dikhatulistiwa): 25,05 hari
Rotasi sidereal (di lintang 16°) : 25,38 hari; 25 hari 9 jam 7 menit 12 detik
Rotasi sidereal (di kutub)
: 34,4 hari
Kecepatan rotasi (di khatulistiwa)
: 7.189×103 km/j

1.3 Struktur Lapisan Matahari
Struktur lapisan matahari jika ditinjau dari bagian dalam ke bagian luar matahari
terdiri dari:
a) Inti Matahari

(a)

(b)

Gambar 2.(a) dan (b) Struktur Lapisan Matahari dari dalam ke luar
Sepanjang masa hidup Matahari, energi dihasilkan oleh fusi nuklir melalui
serangkaian tahap yang disebut rantai p–p (proton–proton); proses ini mengubah
hidrogen menjadi helium. Inti adalah satu-satunya wilayah Matahari yang menghasilkan
energi termal yang cukup melalui reaksi fusi di mana 99% tenaganya tercipta di dalam 24%
radius Matahari, dan fusi hampir berhenti sepenuhnya pada tingkat 30% radius. Sisanya
dipanaskan oleh energi yang ditransfer ke luar oleh radiasi dari inti ke layar konvektif di
luarnya. Energi yang diproduksi melalui fusi di inti harus melintasi beberapa lapisan dalam
perjalanan menuju fotosfer sebelum lepas ke angkasa dalam bentuk sinar matahari atau energi
kinetik partikel.
b) Zona radiaktif

7

Zona radiaktif adalah zona yang menyelubungi bagian inti matahari. Zona radiaktif
bekerja menyalurkan energi yang dibentuk oleh inti matahari dalam bentuk radiasi ke lapisan
matahari yang lebih luar. Zona radiaktif juga memiliki suhu dan tekanan yang tinggi, yaitu 27 juta derajat celcius, namun tidak memungkinkan terjadinya reaksi fusi nuklir. Zona radiaktif
ini memiliki kepadatan sekitar 20g/cm³.
c) Zona konvektif
Zona konvektif adalah zona penyeimbang karena memiliki suhu yang lebih rendah,
yaitu 2 juta derajat celcius, sehingga memungkinkan inti atom mengalami pergerakan yang
lebih lambat. Energi dari inti matahari membutuhkan waktu kurang lebih 170.000 tahun
untuk dapat mencapai zona ini. Sedangkan untuk mencapai bagian atas zona konvektif,
energi membutuhkan waktu selang beberapa minggu.
d) Fotosfer
Fotosfer merupakan permukaan Matahari yang tampak, lapisan yang di bawahnya
Matahari menjadi opak terhadap cahaya tampak. Lapisan fotosfer memiliki tebal 500
kilometer dan suhu sekitar 5.500 derajat celcius. Sebagian besar radiasi matahari akan
diobservasi di fotosfer menjadi sinar matahari di bumi dalam tenggat 8 menit setelah
meninggalkan matahari. Di atas fotosfer, sinar matahari yang tampak bebas berkelana ke
angkasa dan energinya terlepas sepenuhnya dari Matahari. Karena bagian atas fotosfer lebih
dingin daripada bagian bawahnya, citra Matahari tampak lebih terang di tengah daripada
pinggir atau lengan cakram matahari; fenomena ini disebut penggelapan lengan. Spektrum
sinar matahari kurang lebih sama dengan spektrum benda hitam yang beradiasi sekitar
6.000 K, berbaur dengan jalur penyerapan atomik dari lapisan tipis di atas fotosfer. Fotosfer
memiliki kepadatan partikel sebesar ~1023 m−3 (sekitar 0,37% jumlah partikel per
volume atmosfer Bumi di permukaan laut). Fotosfer tidak sepenuhnya terionisasikan—
cakupan ionisasinya sekitar 3%, sehingga nyaris seluruh hidrogen dibiarkan berbentuk atom.
e) Atmosfer Matahari
Bagian Matahari di atas fotosfer disebut atmosfer matahari. Atmosfer dapat diamati
menggunakan teleskop yang beroperasi di seluruh spektrum elektromagnet, mulai dari radio
hingga cahaya tampak sampai sinar gamma. Atmosfer Matahari terdiri dari kromosfer dan
korona.

8

Gambar 3. Atmosfer Matahari
Lapisan

bernama kromosfer memiliki tebal 2.000 km yang diambil dari kata

Yunani chroma, artinya warna, karena kromosfer terlihat seperti cahaya berwarna di awal dan
akhir gerhana

matahari

ketinggiannya,berkisar

total.

Suhu

kromosfer

sampai 20.000 K di

dekat

meningkat

puncaknya.

Di

perlahan

seiring

bagian

teratas

kromosfer, helium terionisasikan separuhnya. Warna dari lapisan kromosfer seringkali tidak
tampak karena seringkali tertutup cahaya terang yang dihasilkan oleh fotosfer. Namun di
saat- saat tertentu, misalnya saat terjadi gerhana matahari total, maka warna kromosfer akan
terlihat seperti bingkai merah yang mengelilingi matahari. Warna merah ini disebabkan oleh
tingginya kandungan helium di lapisan ini.

Gambar 4. Korona
Korona adalah kepanjangan atmosfer teluar Matahari yang volumenya lebih besar
daripada Matahari itu sendiri. Korona merupakan lapisan berwarna putih yang merupakan
bagian terluar dari matahari. Lapisan terluar ini memiliki suhu yang lebih tinggi dari bagian
dalam matahari yaitu antara 2 – 5 juta derajat farenheit. Korona terus menyebar ke angkasa
dan menjadi angin matahari yang mengisi seluruh Tata Surya. Korona rendah, dekat
permukaan Matahari, memiliki kepadatan partikel sekitar 1015–1016 m−3. Suhu rata-rata
korona dan angin matahari sekitar 1.000.000–2.000.000 K; akan tetapi, suhu di titik
terpanasnya mencapai 8.000.000–20.000.000 K.
1.4 Aktivitas Matahari
9

Ada beberapa aktivitas matahari yaitu:
a. Gumpalan-gumpalan Matahari(Granulasi Matahari)

(a)
(b)
Gambar 5. (a) dan (b) Granulasi Matahari atau Gumpalan-Gumpalan Fotosfer
Gumpalan-gumpalan fotosfer ini disebabkan oleh beda suhu antara daerah panas dan
daerah dingin yang cukup besar.
b. Bintik Matahari(Sunspot)

(a)

(b)

Gambar 6.(a) dan (b) Bintik Matahari (Sunspot)
Bintik matahari adalah daerah gelap pada fotosfer. Tampak gelap karena suhunya
lebih rendah daripada suhu fotosfer di sekitarnya. Sebuah bintik matahari suhunya
antara 4000 – 5000 derajat celcius. Bintik matahari ini ditimbulkan oleh perubahan medan
magnetik di matahari. Bintik matahari dapat tunggal ataupun dalam kelompok. Ia bergerak
melintasi fotosfer disebabkan oleh rotasi matahari pada sumbunya. Sebuah bintik bisa
berukuran 10.000 km dari tepi ke tepi. Bintik besar dapat mencapai 200 ribu – 300 ribu km,
dan bintik kecil atau disebut pori-pori kurang dari 3000 km. Sebuah pori-pori bisa bertahan di
bawah 1 jam, sedangkan bintik yang besar mampu bertahan selama 250 hari.
Bintik Matahari tercipta saat garis medan magnet Matahari menembus bagian
fotosfer. Ukuran bintik Matahari dapat lebih besar daripada Bumi. Bintik Matahari memiliki
daerah yang gelap bernama umbra, yang dikelilingi oleh daerah yang lebih terang
10

disebut penumbra. Warna bintik Matahari terlihat lebih gelap karena suhunya yang jauh lebih
rendah dari fotosfer. Suhu di daerah umbra adalah sekitar 2.200 °C sedangkan di daerah
penumbra adalah 3.500 °C. Oleh karena emisi cahaya juga dipengaruhi oleh suhu maka
bagian bintik Matahari umbra hanya mengemisikan 1/6 kali cahaya bila dibandingkan
permukaan Matahari pada ukuran yang sama.
c. Lidah api(Flare atau Prominensa)

(a)

(b)

Gambar 7.(a) dan (b) Lidah Api (Flare atau Prminensa)
Prominensa adalah salah satu ciri khas Matahari, berupa bagian Matahari
menyerupai lidah api yang sangat besar dan terang yang mencuat keluar dari bagian
permukaan serta seringkali berbentuk loop (putaran). Prominensa disebut juga sebagai
filamen Matahari karena meskipun julurannya sangat terang bila dilihat di angkasa yang
gelap, namun tidak lebih terang dari keseluruhan Matahari itu sendiri. Prominensa hanya
dapat dilihat dari Bumi dengan bantuan teleskop dan filter. Prominensa terjadi di lapisan
fotosfer Matahari dan bergerak keluar menuju korona Matahari. Plasma prominensa bergerak
di sepanjang medan magnet Matahari.
c. Angin Matahari
Angin Matahari terbentuk aliran konstan dari partikel-partikel yang dikeluarkan oleh
bagian atas atomosfer Matahari, yang bergerak ke seluruh tata surya. Partikel-partikel
tersebut memiliki energi yang tinggi, namun proses pergerakannya keluar medan gravitasi
Matahari. Angin Matahari yang umum terjadi memiliki kecepatan 750 km/s dan berasal dari
lubang korona di atmosfer Matahari. Beberapa bukti adanya angin surya yang dapat
dirasakan atau dilihat dari Bumi adalah badai geomagnetik berenergi tinggi yang merusak

11

satelit dan sistem listrik, aurora di Kutub Utara atau Kutub Selatan, dan partikel menyerupai
ekor panjang pada komet yang selalu menjauhi Matahari akibat hembusan angin surya.
d. Badai Matahari
Badai Matahari terjadi ketika ada pelepasan seketika energi magnetik yang terbentuk
di atmosfer Matahari. Plasma Matahari yang meningkat suhunya hingga jutaan Kelvin beserta
partikel-partikel lainnya berakselerasi mendekati kecepatan cahaya.
e. Aurora

(a)

(b)
Gambar 8.(a) dan (b) Aurora

Lidah-lidah api matahari tidak hanya memancarkan sinar X, tetapi juga
memancarkan aliran-aliran partikel-partikel atom, seperti proton-proton dan elektronelektron. Partikel-partikel itu sampai pada atmosfer bumi bagian atas. Kemudian partikel
mengubah sifat kimia atmosfer dan menciptakan nyata yang sangat terang, yang disebut
aurora. Aurora tampak fantastik, berwarna, dengan pola-pola cahaya tampak pada waktu
malam. Aurora ini tampak di daerah kutub utara maupun kutub selatan.
Partikel-partikel dari lidah api mengganggu atom-atom atmosfer pada ketinggian
kira-kira 100 – 300 km. Partikel ini masuk daerah sabuk Van Allen yang bersentuhan dengan
atmosfer bumi di kutub utara maupun kutub selatan. Partikel ini bertumbukan dengan
molekul udara. Tumbukan ini menyebabkan pancaran pita spektrum. Warna spektrum yang
dihasilkan tergantung dari energi partikel dan susunan udara.
1.5 Pergerakan Matahari
Matahari mempunyai dua macam pergerakan, yaitu sebagai berikut :

12



Matahari berotasi pada sumbunya dengan selama sekitar 27 hari untuk mencapai satu
kali putaran. Gerakan rotasi ini pertama kali diketahui melalui pengamatan terhadap
perubahan posisi bintik Matahari. Sumbu rotasi Matahari miring sejauh 7,25° dari
sumbu orbit Bumi sehingga kutub utara Matahari akan lebih terlihat di
bulan September sementara kutub selatan Matahari lebih terlihat di bulan Maret.
Matahari bukanlah bola padat, melainkan bola gas, sehingga Matahari tidak berotasi
dengan kecepatan yang seragam.



Matahari dan keseluruhan isi tata surya bergerak di orbitnya mengelilingi
galaksi Bimasakti. Matahari terletak sejauh 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi
Bimasakti.


Gerak Semu Matahari

Gambar 9.Gerak Semu Tahunan Matahari
Salah satu pengaruh revolusi bumi adalah gerak semu tahunan matahari. Gerak
semu tahunan matahari adalah gerak seolah–olah bolak–balik matahari dari daerah
khatulistiwa/ekuator–lintang utara–khatulistiwa–lintang selatan–khatulistiwa dalam setahun.
Gerak semu ini adalah peredaran matahari jika dilihat dari bumi sepanjang tahun. Pada
tanggal 21 Juni, matahari akan terbit di koordinat 23,5 derajat, atau sejauh 23,5 derajat arah
utara dari khatulistiwa. Sebaliknya di bulan Desember tanggal 22, matahari terbit di -23,5
derajat, atau sejauh 23,5 derajat arah selatan khatulistiwa.
2. Bulan
2.1 Asal-Usul Bulan

13

Para ilmuwan menemukan bukti bahwa Bulan berasal dari tubrukan Bumi dengan
planet kecil yang bernama Theia sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu dan menghasilkan debu
yang berjumlah sangat banyak serta mengorbit di sekeliling Bumi . Akhirnya debu-debu
tersebut mengumpul dan membentuk bulan. Pada awalnya jarak bulan pada pertama kali
hanya sekitar 30.000 mil atau 15 kali lebih dekat dari jarak Bulan dengan Bumi sekarang.
Bulan yang ditarik oleh gaya gravitasi Bumi tidak jatuh ke Bumi disebabkan oleh gaya
sentrifugal yang timbul dari orbit Bulan mengelilingi Bumi. Besarnya gaya sentrifugal Bulan
adalah sedikit lebih besar dari gaya tarik-menarik antara gravitasi Bumi dan Bulan. Hal ini
menyebabkan Bulan semakin menjauh dari Bumi dengan kecepatan sekitar 3,8 cm/tahun.
2.2 Jarak antara Bumi dan Bulan
2

Menurut Hukum II Kepler,

T
=C
3
d

2

atau

2

T
4π
=
. M disini dianggap massa
3
d G. M

bumi dan periode bulan (T) mengelilingi bumi adalah 29,5 hari. Setelah dilakukan
perhitungan dengan rumus diatas, didapatkanlah d sebesar ± 400.000 km.
2.3 Karakteristik Bulan
 Diameter bulan = 0,27 kali diameter bumi atau sebesar 3.476 km
 Massa jenis = 3,33 g/ cm3
 Gravitasi = 0,17 kali gravitasi bumi
 Orbit bulan elips dg eksentrisitas = 0,055
 Jarak terdekat bumi dg bulan = perigee sebesar 222.000 mil
 Jarak terjauhnya = apogee sebesar 253.000 mil
 Jarak rata-rata bumi dg bulan = 238.860 mil atau 384.330 km
 Bulan tidak memiliki atmosfer sehingga hal ini menyebabkan permukaan Bulan
dipenuhi dengan kawah-kawah dan tonjolan-tonjolan yang terdiri dari dataran
tinggi dengan gunung-gunung dan dataran rendah akibat meteor yang mudah
jatuh dan menghancurkan permukaan Bulan.
2.4 Aspek dan Fase Bulan
 Aspek Bulan
adalah kedudukan Bulan yang ditinjau dari letaknya dengan Bumi dan
Matahari. Ada 3 macam aspek Bulan, yaitu Konjugasi, Oposisi dan Kuarter.
Konjugasi
Kedudukan bulan searah dengan matahari. Pada saat itu bagian bulan yang
menghadap ke bumi gelap atau tidak tampak.Pada aspek ini dapt terjadi gerhana matahari,
14

karena cahaya matahari yang menuju bumi terhalang bulan. Hingga kita tidak akan melihat
bulan bercahaya.
Oposisi
Yaitu kedudukan bulan berlawanan arah dengan matahari dilihat dari bumi. Pada
saat itu bulan tampak sebagai bulan purnama. Pada kedudukan ini bulan terbit pada saat
matahari terbenam dan terbenam pada saat matahari terbit.
Kuarter
Yaitu pada saat kedudukan bulan tegak lurus terhadap garis penghubung bumi –
matahari. Pada aspek kuarter, bulan memperlihatkan fase perbani (setengah bulan yang
terang). Dalam sebulan terjadi dua kali kuarter yaitu kuarter pertama ketika bulan tampak
bertambah besar dan kuarter kedua ketika bulan tampak kecil.


Fase Bulan
adalah perubahan bentuk semu bulan yang dipandang dari bumi, yang berubah

secara periodik.Tiap periode memakan waktu 29,5 hari yang disebut 1 bulan sinodik. Fase
bulan ini sejalan dengan aspek bulan.Fenomena perubahan fase bulan digambarkan dalam Al
Quran Surat Yasin:39.”Dan telah Kami tetapkan bagi bulan manzilah-manzilah, sehingga
(setelah dia sampai ke manzilah yang terakhir) kembalilah dia sebagai bentuk tandan yang
tua”.Yang dimaksud dengan ‘urjun al-qadim adalah bentuk bulan tua (waning crescent).Kita
bisa mengkombinasikan istilah istilah di atas untuk menunjukan fasa-fasa bulan, sebagai
berikut :
♥ Setelah fasa Bulan Baru (ijtima), sinarnya mulai membesar, tapi masih kurang dari
setengahnya, diistilahkan sebagai Waxing Crescent (Sabit Muda).
♥ Setelah Kuartal I (Bulan Setengah), porsi penyinarannya tetap masih bertambah
sehingga lebih dari setengahnya, sehingga disebut sebagai Waxing Gibbous.
♥ Setelah mencapai Purnama, selanjutnya penyinaran akan mulai mengecil, sehingga
disebut Waning Gibbous.

15

♥ Terus mengecil untuk mencapai Kuartal III (Bulan Setengah) untuk selanjutnya
menjadi Waning Crescent (Sabit Tua) demikian seterusnya menjadi Bulan Mati atau
Bulan Baru (ijtima) kembali.

Gambar 10. Aspek dan Fase Bulan
Penjelasan dari setiap fase bulan adalah :
• Fase 1 – New Moon (Bulan baru): Sisi bulan yang menghadap bumi tidak menerima
cahaya dari matahari, maka, bulan tidak terlihat.
• Fase 2 – Waxing Crescent (Sabit Muda) : Selama fase ini, kurang dari setengah bulan
yang menyala dan sebagai fase berlangsung, bagian yang menyala secara bertahap
akan lebih besar.
• Fase 3 – First Quarter (Kuartal I): Bulan mencapai tahap ini ketika setengah dari itu
terlihat.
• Fase 4 – Waxing Gibbous: Awal fase ini ditandai saat bulan adalah setengah ukuran.
Sebagai fase berlangsung, bagian yang daftar akan lebih besar.
• Fase 5 – Full Moon (Bulam purnama): Sisi bulan yang menghadap bumi cahaya dari
matahari benar-benar, maka seluruh bulan terlihat. Hal ini terjadi ketika bulan berada
di sisi berlawanan dari Bumi.

16

• Fase 6 – Waning Gibbous : Selama fase ini, bagian dari bulan yang terlihat dari Bumi
secara bertahap menjadi lebih kecil.
• Fase 7 – Third Quarter (Kuartal III): Bulan mencapai tahap ini ketika setengah dari itu
terlihat.
• Fase 8 – Waning Crescent (Sabit tua): Hanya sebagian kecil dari bulan terlihat dalam
fase yang secara bertahap menjadi lebih kecil.

2.5

Gerak Edar Bulan terhadap Bumi dan Matahari
Gerak bulan mengelilingi bumi (relatif terhadap bumi) jika bumi dianggap diam

adalah berbentuk elips tetapi karena eksentrisitasnya kecil (Eksentrisitas adalah perbandingan
antara jarak antara kedua titik api dan panjang sumbu terbesar) ,bentuk elipsnya boleh
dianggap sebagai lingkaran, namun jika relatif terhadap matahari berupa episikloida.
Pada saat mengitari bumi, bulan melakukan tiga gerakan sekaligus, yaitu berputar
pada sumbunya (rotasi), mengitari bumi (revolusi), dan bersama-sama bumi mengitari
matahari. Hal yang unik pada gerakan bulan adalah periode revolusi bulan sama dengan
periode rotasinya. Itulah sebabnya permukaan bulan yang menghadap ke bumi tetap. Waktu
yang diperlukan oleh bulan dalam mengitari bumi sampai tampak seperti semula disebut
bulan sinodis. Periode bulan sinodis adalah 29,5 hari. Hal inilah yang menyebabkan muka
bulan yang terlihat dari bumi hanya sebelah, sedangkan belahan yang lain tidak pernah
tampak dari bumi. Adapun waktu yang diperlukan bulan untuk mengelilingi bumi sebesar
360° (kembali ke kedudukan semula) disebut bulan sideris. Periode bulan sideris adalah 27,3
hari.
3. Gerhana
3.1 Gerhana Matahari
Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya
matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer
dari Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata
149.680.000 kilometer.

17

(a)

(b)

Gambar 10. (a) Proses Terjadinya Gerhana (b) Jenis-Jenis Gerhana Matahari

(a)

(b)

(c)

Gambar 11.(a)Gerhana Matahari Total(b) Gerhana Matahari Sebagian(c)Gerhana Matahari
Cincin
Gerhana matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana total, gerhana
sebagian, dan gerhana cincin. Sebuah gerhana matahari dikatakan sebagai gerhana total
apabila saat puncak gerhana, piringan Matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan Bulan.
Ukuran piringan Matahari dan piringan Bulan sendiri berubah-ubah tergantung pada masingmasing jarak Bumi-Bulan dan Bumi-Matahari. Gerhana sebagian terjadi apabila piringan
Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan Matahari. Pada gerhana
ini, selalu ada bagian dari piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan. Gerhana
cincin terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari
piringan Matahari. Gerhana jenis ini terjadi bila ukuran piringan Bulan lebih kecil dari
piringan Matahari. Bagian piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan, berada
di sekeliling piringan Bulan dan terlihat seperti cincin yang bercahaya.
3.2 Pengaruh Gerhana Matahari

18

Melihat secara langsung ke fotosfer matahari (bagian cincin terang dari matahari)
walaupun hanya dalam beberapa detik dapat mengakibatkan kerusakan permanen retina mata
akibat radiasi tinggi yang dipancarkan dari fotosfer. Kerusakan yang ditimbulkan dapat
mengakibatkan kebutaan.Untuk mengamati gerhana matahari dibutuhkan pelindung mata
khusus atau menggunakan metode melihat secara tidak langsung. Kaca mata sunglasses tidak
aman untuk digunakan karena tidak menyaring radiasi inframerah yang dapat merusak retina
mata.Panjang gelombang radiasi sinar matahari yang sampai ke permukaan bumi berkisar
antara ultra violet (lebih dari 290 nm) hingga sepanjang gelombang radio. Di lain sisi,
kemampuan jaringan pada mata kita untuk menerima sinar matahari adalah berkisar antara
380-1400 nm. Ketika mata menerima radiasi UV itu, maka akan terjadi percepatan penuaan
pada lapisan terluar dari mata. Inilah yang akan menyebabkan katarak.
3.3 Gerhana Bulan

Gambar 19. Proses terjadinya gerhana Bulan
Terjadi ketika bumi terletak antara bulan dan matahari (aspek oposisi). Dalam hal ini
akan terjadi gerhana bulan total jika bulan seluruhnya masuk ke dalam bayangan inti bumi
(umbra), tetapi terjadi gerhana bulan sebagian jika bulan masuknya ke dalam umbra hanya
sebagian saja.
3.4 Jenis-Jenis Gerhana Bulan
Pertama, Gerhana bulan total.Pada gerhana ini, bulan akan tepat berada pada daerah
umbra. Kedua,Gerhana bulan sebagian.Pada gerhana ini, tidak seluruh bagian bulan
terhalangi dari Matahari oleh bumi. Sedangkan sebagian permukaan bulan yang lain berada
di daerah penumbra. Sehingga masih ada sebagian sinar Matahari yang sampai ke permukaan
bulan.Ketiga, Gerhana bulan penumbra. Pada gerhana ini, seluruh bagian bulan berada di
bagian penumbra. Sehingga bulan masih dapat terlihat dengan warna yang suram.

19

3.5 Dampak Gerhana Bulan
 Pasang Naik dan Pasang Surut Air Laut
Pengaruh gaya gravitasi bulan dan matahari terhadap air laut menyebabkan pasang
naik dan pasang surut jika bumi, bulan dan matahari terletak segaris
purnama dan bulan baru, maak permukaan laut yang segaris

misal saat bulan

dengan garis hubung tsb

akan terjadi pasang naik yang disebut pasang purnama, sehingga di tempat lain yang jauh
dari garis hubung ini terjadi pasang surut. Pasang purnama akan jauh lebih besar dari
pasang lain dimana

bumi, bulan dan matahari tidak segaris. Dalam sehari permukaan laut

mengalami 2 kali pasang naik dan 2 kali pasang surut.

20

BAB III
PENUTUP

A. Simpulan
Matahari sebagai pusat tata surya di mana planet-planet dan benda langit lainnya
selalu beredar mengelilingi matahari karena memiliki gaya gravitasi yang sangat besar yaitu
28 kali gaya gravitasi Bumi, sehingga terjadi gaya tarik-menarik antara planet dan benda
langit lainnya terhadap Matahari. Struktur lapisan Matahari jika ditinjau dari dalam ke luar
yaitu inti Matahari, zona radiaktif, zona konvektif, fotosfer, dan atmosfer Matahari. Atmosfer
Matahari tersusun dari kromosfer dan korona. Aktivitas yang dialami oleh Matahari
diantaranya adalah granulasi Matahari atau gumpalan-gumpalan Matahari, bintik
Matahari(sunspot), lidah api atau semburan api(prominensa) , aurora, angin Matahari, dan
badai Matahari. Matahari berotasi pada sumbunya dengan selama sekitar 27 hari untuk
mencapai satu kali putaran. Matahari dan keseluruhan isi tata surya bergerak di orbitnya
mengelilingi galaksi Bimasakti. Suatu fenomena dalam kehidupan yaitu gerhana matahari.
Radiasi gerhana Matahari ini berpengaruh terhadap penglihatan manusia.
Satelit Bumi adalah Bulan. Bulan yang ditarik oleh gaya gravitasi Bumi tidak jatuh
ke Bumi disebabkan oleh gaya sentrifugal yang timbul dari orbit Bulan mengelilingi Bumi.
Bulan tidak memiliki atmosfer mengakibatkan permukaan Bulan dipenuhi dengan kawahkawah dan tonjolan-tonjolan yang terdiri dari dataran tinggi dengan gunung-gunung dan
dataran rendah akibat meteor yang mudah jatuh dan menghancurkan permukaan Bulan.Bulan
memiliki tiga macam aspek, yaitu konjugasi, oposisi, dan kuarter. Bulan juga memiliki fase
yang terdiri dari delapan fase yaitu fase 1 – New Moon (Bulan baru), fase 2 – Waxing
Crescent (Sabit Muda) , fase 3 – First Quarter (Kuartal I), fase 4 – Waxing Gibbous, fase 5 –
Full Moon (Bulam purnama), fase 6 – Waning Gibbous, fase 7 – Third Quarter (Kuartal III),
dan fase 8 – Waning Crescent (Sabit tua). Pada saat mengitari bumi, bulan melakukan tiga
gerakan sekaligus, yaitu berputar pada sumbunya (rotasi), mengitari bumi (revolusi), dan
bersama-sama bumi mengitari matahari.
Salah satu fenomena dalam kehidupan adalah terjadinya gerhana Bulan. Gerhana
Bulan terjadi ketika bumi terletak antara bulan dan matahari (aspek oposisi). Dampak atau
pengaruh gerhana Bulan adalah terjadinya pasang naik atau pasang surut air laut.
21

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.

2009.

Pengaruh

Gerhana

Matahari

terhadap

Kehidupan

Bumi.

http://bos.fkip.uns.ac.id/pub/pembelajaran/bahan%20belajar%20e-dukasinet/produksi
%202009/pengetahuan%20populer/FENOMENA%20ALAM/pengaruh%20gerhana
%20matahari%20thd%20kehidupan%20bumi/all.html (diakses tanggal 3 Oktober
2013).
http://Just/another/wordpress.com/Matahari-sebagai-Pusat-Tata-Surya-dwipayana'stwentythree.html (diakses tanggal 13 September 2013).
Puspasari, Anggreini. 2012. Gerak Semu Matahari.
http://fisikacantik.blogspot.com/fisika_cantik_Gerak_Semu_Matahari.html (24
September 2013)
Anonim. 2013. Matahari. http://id.wikipedia.org/wiki/matahari (diakses tanggal 25
September 2013).
Hermaya, Acu. 2011. Proses Terjadinya Gerhana. Subang. http://hermaya.blogspot.com/
Proses_Terjadinya_Gerhana.html (diakses tanggal 18 September 2013).
Redvakauvarki. 2011. Struktur Lapisan Matahari. http://shvoong.wordpress.com/StrukturLapisan_Matahari.html
Anonim.

2013.

http://id.wikipedia.org/wiki/semburan_matahari

(diakses

tanggal

September 2013).
Anonim. 2013. http://id.wikipedia.org/wiki/bulan (diakses tanggal 18 September 2013).
http://PustakaFisika.blogspot.com/Aktivitas-Matahari-Gangguan-yang-Terjadi-PadaMatahari-PUSTAKA-FISIKA.html (diakses tanggal 18 September 2013).
Tjasyono, Bayong.2013. Ilmu Kebumian dan Antariksa.Bandung:PT Remaja Rosdakarya

22

25

LAMPIRAN : Pertanyaan dan Jawaban
•

Adelina Ryan

Bintik matahari terjadi akibat adanya perubahan medan magnet. Kenapa bisa seperti itu ?
Jawaban :
Berdasarkan pengamatan spektrum yang diambil dari bintik Matahari oleh ilmuwan bahwa
elektron-elektron yang tereksitasi akan memancarkan atau menyerap energi sehingga
membentuk garis-garis terang atau gelap dalam spektrum. Garis-garis terang disebut garis
emisi, sedangkan garis-garis gelap disebut garis serapan. Jika atom tersebut dalam pengaruh
medan magnetik kuat, maka garis spektrum akan terpisah dalam kmponen-komponen dengan
polarisasi dan panjang gelombang yang berbeda. Separasi antara garis-garis yang terpisah
menyatakan kuat medan magnetik. Semakin kuat medan magnetik akan semakin lebar
separasi bintik Matahari. Jadi, bintik Matahari merupakan salah satu bentuk aktivitas
Matahari.
•

Arneta Dwi Safitri

Gerak semu matahari menyebabkan perbedaan musim. Kalo sekarang terjadi global warming
dan menyebabkan suhu tidak teratur, apakah itu dari dampak global warming terhadap gerak
semu matahari ?
Jawaban :
Gerak semu matahari itu dikarenakan posisi Bumi yang miring 23,5° terhadap poros Bumi
sehingga menyebabkan Matahari seolah-olah bergerak mengelilingi Bumi. Karena itu, ada
belahan bumi yang terkena sinar matahari, dan ada juga yang tidak terkena sinar matahari.
Sedangkan global warming sendiri terjadi karena terperangkapnya gas-gas CO 2 dalam
atmosfer Bumi sehingga menyebabkan suhu Bumi meningkat. Jadi, gerak semu matahari itu
tetap terjadi dan tidak dipengaruhi oleh keadaan Bumi itu sendiri. Maksudnya entah Bumi
mengalami global warming ataupun tidak, gerak semu matahari tetap terjadi.
•

Moch.Zainuddin

a. Gerhana matahari cincin disebabkan oleh piringan bulan yang lebih kecil daripada
piringan matahari, apa penyebabnya ?
b. Kenapa gerhana bulan total kadang bisa berwarna warni? adakah gerhana bulan
cincin?
Jawaban :
a. Jarak Bulan terhadap Matahari saat terjadi gerhana matahari cincin lebih jauh
dibandingkan jarak Bulan terhadap Matahari saat terjadi Gerhana Matahari Total
dimana saat terjadi gerhana matahari total, luas piringan bulan sama besarnya dengan
luas piringan matahari sehingga hal ini menyebabkan bulan dapat menutupi matahari.
23

Namun, saat terjadi gerhana matahari cincin, jarak bulan itu lebih jauh sehingga
bentuk piringan bulan menjadi lebih kecil dan piringan bulan yang kecil tersebut
hanya mampu menutupi sebagian piringan matahari dan terjadilah gerhana matahari
cincin.
b. Gerhana bulan terjadi ketika Matahari, Bumi dan Bulan segaris. Saat kandungan
atmosfer bumi tidak seperti biasanya, dalam hal ini dikarenakan adanya kandungan
abu vulkanik yang mencemari seluruh lapisan atmosfer bumi karena sebelumnya ada
aktivitas vulkanik (gunung meletus), maka saat terjadi gerhana bulan, cahaya matahari
yang memancar dan menyinari atmosfer bumi, sebagian cahaya matahari tersebut ada
yang diserap oleh atmosfer dan ada juga yang diteruskan sehingga sampai ke bulan.
Cahaya yang diteruskan sampai ke bulan itulah yang menyebabkan gerhana bulan
menjadi berwarna-warni karena terdapat abu vulkanik dalam kandungan atmosfer
bumi.
•

Rena retnoningsih

Kenapa fenomena aurora bisa mengubah struktur kimia atmosfer dan apa dampak terjadinya
gerhana matahari dan gerhana bulan terhadap bumi ?
Jawaban :
Aktivitas matahari salah satunya ialah prominensa atau lidah api. Lidah-lidah api matahari
tidak hanya memancarkan sinar X, tetapi juga memancarkan aliran-aliran partikel-partikel
atom, seperti proton-proton dan elektron-elektron. Partikel-partikel itu sampai pada atmosfer
bumi bagian atas. Partikel tersebut mampu mengubah sifat kimia atmosfer karena
mengandung proton dan elektron yang saling berinteraksi dengan struktur kimia atmosfer
sehingga menciptakan nyata yang sangat terang, yang disebut aurora.Dampak terjadinya
gerhana matahari ialah adanya perubahan temperatur di daerah Bumi yang memasuki
bayangan Umbra sehingga berbeda dengan temperatur pada daerah yang tidak memasuki
bayangan Umbra. Sedangkan dampak terjadinya gerhana bulan adalah terjadinya pasang naik
dan pasang surut air laut.
Latihan soal
1. Sebut dan jelaskan struktur lapisan matahari dari bagian dalam menuju luar !
2. Apa perbedaan prominensa dengan granulasi pada matahari ?
3. Bagaimana terjadinya sunspot ?
4. Apa saja dampak yang ditimbulkan dari badai matahari ?
5. Why aurora just appear in the polar of Earth ?
6. Mengapa radiasi pada gerhana matahari total dapat menyebabkan kebutaan ?
7. Jelaskan perbedaan aspek bulan dengan fase bulan !
24