Gerhana Matahari : Jenis, Proses Terjadi dan Cara Aman Melihat

  Gerhana matahari terjadi ketika posisi bulan terletak di antara Bumi dan Matahari sehingga menutup sebagian atau seluruh cahaya 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.

Gerhana matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana matahari total, gerhana matahari sebagian, dan gerhana matahari cincin. Sebuah gerhana matahari dikatakan sebagai gerhana total apabila saat puncak gerhana, piringan Matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan Bulan. Saat itu, piringan Bulan sama besar atau lebih besar dari piringan Matahari. Ukuran piringan Matahari dan piringan Bulan sendiri berubah-ubah tergantung pada masing-masing 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.

Proses Terjadinya Gerhana

Gerhana matahari merupakan peristiwa jatuhnya bayang- bayang bulan ke permukaan bumi akibat terhalangnya sinar matahari menuju bumi oleh bulan. Kondisi ini terjadi jika matahari-bulan-bumi berada dalam satu garis lurus serta bulan terletak di sekitar titik potong (titik noda) antara bidang edar bulan mengelilingi bumi dan bidang edar bumi mengelilingi matahari.

Penampakan gerhana yang berubah-ubah antara GMC atau GMT terjadi akibat perubahan ukuran piringan bulan dan matahari dari bumi. Perubahan ukuran piringan bulan dan matahari itu terjadi akibat lintasan bumi mengelilingi matahari dan lintasan bulan mengelilingi bumi yang sama-sama berbentuk elips. Lintasan elips pulalah yang membuat jarak matahari-bumi dan jarak bulan-bumi berubah secara periodik.

Pada saat jarak matahari-bumi (aphelion) mencapai maksimum sebesar 152,1 juta kilometer, radius piringan matahari berukuran 944 detik busur (1 detik busur = 1/3.600 derajat). Adapun pada jarak terdekat bumi-matahari (perihelion) sebesar 147,1 juta km, radius piringan matahari mencapai 976 detik busur.

Sementara itu, jarak bulan- bumi pada titik terjauhnya (apogee) pada jarak 405.500 km memiliki radius piringan bulan sebesar 882 detik busur. Adapun pada titik terdekatnya antara bulan-bumi sebesar 363.300 km, radius piringan bulan mencapai 1.006 detik busur.

Bayang-bayang bulan yang jatuh ke permukaan bumi memiliki dua bagian, yaitu bayangan inti (umbra) dan bayangan tambahan (penumbra). Penduduk bumi yang dilintasi wilayah umbra tidak akan melihat matahari karena seluruh sumber cahayanya ditutupi bulan. Adapun jika berada di daerah yang dilalui penumbra, mereka masih dapat melihat sebagian sinar matahari.

Dalam GMC, ujung umbra atau bayang-bayang bulan tidak mencapai permukaan bumi. Hanya perpanjangan umbra(antumbra atau antiumbra) saja yang sampai ke bumi. Daerah yang dilalui antumbra itulah yang akan melihat matahari seperti cincin bercahaya di langit.

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. Sehingga ketika piringan Bulan berada di depan piringan Matahari, tidak seluruh piringan Matahari akan tertutup oleh piringan Bulan. Bagian piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan, berada di sekeliling piringan Bulan dan terlihat seperti cincin yang bercahaya.

Gerhana matahari tidak dapat berlangsung melebihi 7 menit 40 detik. Ketika gerhana matahari, orang dilarang melihat ke arah Matahari dengan mata telanjang karena hal ini dapat merusakkan mata secara permanen dan mengakibatkan kebutaan.

Mengamati gerhana matahari  Dengan Aman

Seperti diafragma pada kamera, mata manusia mempunyai pupil yang dapat melebar atau menyempit untuk menakar jumlah cahaya yang memasuki mata. Pada suasana gelap, diameter pupil membesar sampai 8 mm supaya terkumpul cukup cahaya yang memungkinkan orang melihat dalam kegelapan. Di siang hari yang terik, diameternya menyusut hingga 2 mm, bahkan mampu mengecil sampai sekitar 1,6 mm jika berhadapan dengan cahaya yang menyilaukan.

Tetapi penakaran cahaya oleh pupil ada batasnya, tidak kuasa menghalangi pancaran cahaya matahari yang begitu hebat. Jika dihitung, cahaya langsung dari sang surya mesti dilemahkan 50.000 kali supaya menjadi aman bagi mata, dijadikan 0,00002 kekuatan semula. Kalau tidak, orang yang nekad menantang matahari memang berpeluang menjadi buta.

Karena itu sehari-harinya silau pancaran matahari selalu dihindari. Tetapi ketika gerhana tiba, orang bisa tertarik untuk mengamati wajah sang surya yang sedang berubah menjadi sabit. Lupa daratan pun mungkin terjadi, abai terhadap bahaya. Pada saat gerhana, pancaran surya dihalangi sebagian oleh bulan sehingga alam menjadi redup dan pupil mata pun membesar. Tepat di saat orang mendongak ke atas menatap matahari, pupil belum sempat bereaksi, padahal kecerahan permukaan matahari tetap sama dahsyatnya dengan sehari-hari, ukurannya saja yang susut membentuk sabit. Sudah tentu luar biasa besar bahaya kebutaan yang mengancam. Lebih-lebih jika melihat melalui teropong, kamera atau instrumen optik lain yang tidak dimodifikasi, karena ada lensa di situ yang memusatkan cahaya dan sangat meningkatkan bahaya. Jangan pernah melihat gerhana matahari dengan mata telanjang, apalagi dengan teropong atau kamera yang tidak dilengkapi dengan khusus.

Melihat secara langsung ke fotosfer matahari (bagian cincin terang dari matahari) walaupun hanya dalam beberapa detik dapat mengakibatkan kerusakan permanen retina mata karena radiasi tinggi yang tak terlihat yang dipancarkan dari fotosfer. Kerusakan yang ditimbulkan dapat mengakibatkan kebutaan. Mengamati gerhana matahari membutuhkan pelindung mata khusus atau dengan menggunakan metode melihat secara tidak langsung. Kaca mata sunglasses tidak aman untuk digunakan karena tidak menyaring radiasi inframerah yang dapat merusak retina mata.

Satu hal yang harus diperhatikan saat mengamati matahari, baik ketika gerhana maupun tidak gerhana, yaitu jangan melihat matahari secara langsung. Aturan ini berlaku baik ketika mengamati matahari dengan mata telanjang maupun menggunakan alat optik, seperti teleskop atau binokuler.

Untuk melihat matahari harus menggunakan alat penapis cahaya yang mampu mengurangi intensitas sinar matahari yang kuat agar tidak merusak retina mata. Sinar matahari dapat menimbulkan kebutaan temporer hingga permanen. Kebutaan yang terjadi tidak seketika setelah melihat matahari, tetapi perlahan-lahan yang ditandai dengan berkurangnya ketajaman pandangan.

Cara paling mudah dan praktis mengamati matahari adalah dengan menggunakan kacamata yang didesain khusus dan dilengkapi filter yang mampu mengurangi intensitas sinar matahari. Kacamata model ini banyak dijual di toko peralatan astronomi maupun di internet.

Namun, penggunaan kacamata ini harus memerhatikan kualitas filter yang digunakan. Filter yang berkualitas rendah membuat pengamatan matahari hanya dapat dilakukan beberapa detik yang harus diselingi jeda untuk mengistirahatkan mata selama beberapa menit. Untuk itu, perlu ditanyakan kepada penjual kacamata gerhana ini kualitas filter dan durasi aman mengamati matahari. Jangan melihat matahari dengan menggunakan kacamata hitam biasa. Kacamata hitam umumnya didesain hanya untuk mengurangi silau, bukan untuk mengurangi intensitas cahaya matahari yang kuat.

Bagi yang ingin mengamati matahari dengan teleskop atau binokuler, jangan lupa untuk melapisi lensa yang langsung menghadap ke matahari dengan filter matahari. Filter ini juga tersedia di sejumlah toko peralatan astronomi. Jika tidak, pengguna teleskop atau binokuler dapat mengamati citra gerhana dengan melihat proyeksinya. Cara ini dilakukan dengan mengarahkan lensa obyektif teleskop ke matahari dan mengarahkan bayangan yang muncul dari lensa okulernya pada sebuah kertas. Citra gerhana pada kertas itulah yang diamati, bukan melihat matahari melalui lensa okuler teleskop.

Cara lain yang agak sedikit membutuhkan usaha adalah dengan membuat kamera lubang jarum atau pinhole. Kamera dapat dibuat dengan menggunakan kardus yang diberi lubang yang dilapisi kertas aluminium untuk mengarahkan sinar matahari. Pada bagian yang berseberangan dengan sisi kardus yang dilubangi, tempatkan kertas putih untuk memproyeksikan sinar matahari. Citra pada kertas itu yang dapat diamati.

Kotak Pemantau Gerhana

  Sebuah contoh sederhana berwujud kotak karton yang dapat dibuat sendiri . Bidang atas seluas kira-kira 30cm x 30cm diberi lubang kecil (sering disebutpinhole) berdiameter sekitar 1 mm pada jarak 5cm dari tepi. Melalui lubang ini, cahaya matahari nanti menerobos untuk membentuk citra pada permukaan dalam di bidang bawah. Makin tinggi ukuran kotak, citra matahari semakin besar. Tetapi demi praktisnya, cukuplah jika tinggi kotak antara 50 sampai 80 cm.

Selanjutnya pada tepi bidang atas dibuat lubang melebar sebagai tempat secukupnya bagi kedua mata untuk mengintip ke dalam kotak. Dalam pemakaian, dengan membelakangi matahari, kotak dipegang sambil mata mengintip ke dalam. Kotak dimiring-miringkan sedikit untuk menemukan arah terbaik yang menghasilkan citra matahari pada bidang bawah.

Dua alasan yang membuat kotak ini aman. Pertama karena lubang kecil hanya membolehkan sedikit pancaran matahari yang masuk. Kedua karena kita mengamati dengan membelakangi matahari, menjauhkan mata dari sorotan sang surya.

Prinsip yang sama juga ditemui di tempat lain. Mereka yang tidak sempat membuat kotak dapat bersiap di bawah pohon yang masih meloloskan sedikit cahaya matahari, sehingga dalam keadaan biasa menampakkan bulatan-bulatan terang di tanah. Coba perhatikan bulatan-bulatan kecil itu, pada saat gerhana matahari bentuknya menjadi sabit. Apabila angin berhembus menggoyang dedaunan, sabit-sabit terang itupun bergerak lucu berkeliaran.

Setelah peralatan untuk mengamati matahari siap, langkah selanjutnya adalah memilih lokasi pengamatan. Pilih lokasi yang memiliki horizon yang luas. Puncak gedung tinggi, gunung, dan pantai merupakan salah satu pilihan terbaik.

Namun karena gerhana terjadi sore hari, bahkan di beberapa daerah di Indonesia terjadi menjelang senja, harus dipilih lokasi yang memiliki pandangan bebas ke arah barat. Hindari adanya gedung, pohon, atau obyek lain yang menghalangi pandangan ke arah matahari. Kendala utama saat mengamati matahari adalah cuaca. Saat ini, hampir seluruh wilayah Indonesia sedang memasuki puncak musim hujan hingga Februari nanti. Karena itu, awan tipis, apalagi mendung, menjadi ancaman utama dalam menikmati fenomena alam ini.

Gerhana matahari malam hari

Ternyata gerhana matahari pada terjadi pada tengah malam. Fenomena ini terjadi di Norwegia pada tengah malam hari ini, 1 Juni 2011. Hal ini mungkin seperti sebuah kontradiksi untuk mengalami gerhana Matahari pada malam hari. Tapi, inilah yang akan dilihat di wilayah Norwegia bagian utara, Swedia, dan Finlandia pada 1 Juni hari ini. Hal itu bisa terjadi karena, saat belahan Bumi utara mengalami musim panas tahun ini, wilayah Artik tidak mengalami Matahari tenggelam.

Gerhana yang akan terjadi hari ini adalah gerhana Matahari parsial. Gerhana ini ialah gerhana Matahari tengah malam pertama setelah 31 Juli 2000 dan yang terdalam sejak 1985. Penduduk setempat harus menunggu hingga tahun 2084 untuk menyaksikan gerhana Matahari tengah malam yang lebih dalam.

Gerhana matahari total juga bisa terjadi di tengah malam, seperti yang mungkin terjadi pada 4 Desember 2021 dan 15 Desember 2039 di kutub selatan, di mana Desember adalah musim ‘panas’ dan Matahari tak pernah tenggelam.”

Wilayah Reykjavik, Eslandia, akan mengalami gerhana tepat sebelum senja hari ini. Sementara wilayah China dan Siberia akan mengalaminya pada Kamis (2/6/2011) fajar besok. Uniknya, berdasarkan publikasi space.com, wilayah China dan Siberia akan mengalami lebih dulu. Jadi gerhana seolah-olah dimulai pada tanggal 2 Juni 2011 dan berakhir pada 1 Juni 2011.

Untuk gerhana kali ini, wilayah lain juga bisa melihat, tetapi bukan saat tengah malam. Beberapa wilayah itu antara lain China, Siberia, Eslandia, Alaska, Jepang, Korea Utara, dan Kanada.

Gerhana matahari Cincin

Gerhana matahari cincin (GMC) terjadi karena piringan bulan tidak menutup sepenuhnya piringan matahari, hanya sekitar 92 persen. Karena itu, saat puncak gerhana, matahari terlihat seperti cincin yang memancarkan sinar di langit. Bagian tengah matahari tertutup bulan sehingga tampak gelap. Penampakan seperti cincin bersinar inilah yang membedakan GMC dengan gerhana matahari total (GMT). Saat puncak GMT, seluruh piringan matahari tertutupi secara sempurna oleh piringan bulan. Akibatnya, suasana terang akan berubah gelap untuk beberapa saat.

Salah satu daerah di Indonesia yang memiliki waktu puncak GMC paling lama adalah Pringsewu, Lampung, dengan lama fase cincin 6 menit 12 detik. Di Pringsewu, gerhana dimulai pukul 13.19 WIB hingga pukul 17.52. Puncak gerhana terjadi pukul 16.41.

Wilayah di muka bumi yang dapat mengamati GMC ini adalah daerah yang dilewati antumbra atau perpanjangan bayangan inti bulan. Pada gerhana kali ini, beberapa kota di Indonesia yang dapat menyaksikan GMC adalah Tanjung Karang (Lampung), Serang (Banten), Tanjung Pandan (Belitung), Ketapang (Kalbar), Puruk Cahu (Kalteng), dan Samarinda (Kaltim).

Jalur lintasan GMC kali ini bermula di Samudra Atlantik di sebelah barat daya Afrika pada pukul 06.06 UT (universal time) atau 13.06 WIB. Selanjutnya, GMC akan terlihat menelusuri bagian selatan Samudra Hindia, daratan Sumatera bagian selatan, Jawa bagian barat laut, Kalimantan Barat bagian selatan, Kalimantan Tengah bagian utara, Kalimantan Timur, Sulawesi Tengah bagian utara, dan berakhir di Perairan Mindanao, Filipina, pada pukul 16.52. Jalur gerhana ini terentang sepanjang 14.500 km. Waktu total gerhana yaitu sejak bayang-bayang penumbra bulan mencapai permukaan bumi hingga bayang-bayang penumbra meninggalkan permukaan bumi, 3 jam 46 menit.

Lama puncak GMC atau saat cincin matahari terlihat sempurna hanya 7 menit 54 detik yang terjadi pada pukul 14.58. Kondisi ini hanya dapat diamati di Samudra Hindia di barat daya Sumatera. Lebar jalur bayang-bayang antumbra bulan pada saat puncak gerhana adalah 280,3 km atau sekitar 0,9 persen permukaan bumi. Inilah yang membuat tidak semua daerah dapat menyaksikan GMC. Bahkan, lama fase cincin di setiap daerah yang dilewati antumbra juga berbeda-beda.

Daerah yang hanya dilalui penumbra atau bayangan tambahan bulan akan menyaksikan gerhana matahari sebagian (GMS). Hampir seluruh wilayah Indonesia dapat menyaksikan gerhana model ini, kecuali Papua akibat saat gerhana berlangsung, matahari sudah tenggelam. GMS juga dapat diamati di sejumlah negara, seperti negara-negara di bagian selatan Afrika, Madagaskar, India bagian tenggara, Australia kecuali Tasmania, serta negara-negara Asia Tenggara.

Wilayah di Indonesia bagian tengah dan timur dipastikan tidak akan bisa mengamati GMC kali ini secara penuh. Awal gerhana yang terjadi menjelang senja membuat beberapa daerah tidak bisa menikmati puncak gerhana, bahkan akhir gerhana. Namun uniknya, mengamati gerhana pada waktu senja tentu mengasyikkan.

Meskipun gerhana matahari selalu terjadi setiap tahun di bumi, panjangnya jeda waktu antara gerhana yang satu dan berikutnya membuat GMC kali ini terasa unik sehingga sayang untuk dilewatkan. Pada GMT 22 Juli 2009, Indonesia, khususnya di bagian utara, hanya akan dapat mengamati fase GMS. Demikian pula pada GMC 15 Januari 2010, wilayah Indonesia bagian barat juga hanya akan dilewati fase GMS.

Wilayah Indonesia baru akan dapat mengamati GMT pada 9 Maret 2016 yang terjadi di sekitar Palembang, Bangka, Sulteng, dan Halmahera. Jadi, masyarakat Indonesia baru akan melihat gerhana matahari secara penuh pada tujuh tahun lagi.