UTS KDBA (Sub Tema Revolusi Bumi)

Berikan penjelasan tentang pengaruh revolusi bumi yang terdiri atas :

1.    Gerak semu tahunan matahari

2.    Perubahan lamanya siang dan malam

3.    Pergantian musim

4.    Terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari bulan ke bulan

Jawaban

Revolusi Bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari. Revolusi bumi merupakan akibat tarik menarik antara gaya gravitasi matahari dengan gaya gravitasi bumi, selain perputaran bumi pada porosnya atau disebut rotasi bumi. Kala revolusi bumi dalam satu kali mengelilingi matahari adalah 365¼ hari. Bumi berevolusi tidak tegak lurus terhadap bidang ekliptika melainkan miring dengan arah yang sama membentuk sudut 23,5⁰ terhadap matahari, sudut ini diukur dari garis imajiner yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan yang disebut dengan sumbu rotasi. Beberapa akibat terjadinya revolusi bumi diantaranya adalah :

1.    Terjadinya gerak semu tahunan matahari

Bumi membutuhkan waktu selama 1 tahun untuk bergerak mengelilingi matahari (revolusi). Bumi, selain bergerak mengelilingi matahari, juga bergerak berputar terhadap sumbunya (rotasi). tetapi sumbu rotasi bumi ini tidak sejajar terhadap sumbu revolusi, melainkan sedikit miring sebesar 23,5 derajat. Akibat dari miringnya sumbu rotasi bumi itu, matahari tidak selalu terlihat di atas khatulistiwa bumi, matahari akan terlihat berada di bagian utara dan selatan bumi. selama setengah tahun, matahari lebih banyak menerangi bumi bagian utara, dan setengah tahun berikutnya matahari lebih banyak menerangi bumi bagian selatan.

Dalam gerak semunya, matahari akan tampak bergerak dari khatulistiwa (equator) antara 23,5 derajat lintang utara dan lintang selatan. Jalur perjalanan tahunan matahari itu tidak berimpit dengan equator langit, tetapi ia membentuk sudut sekitar 230 27' dengan equator. Jalur perjalanan matahari inilah yang disebut Ekliptika (da-iratul Buruj). Ekliptika (da-iratul Buruj) ialah lingkaran besar pada bola langit yang memotong lingkaran equator langit dengan membentuk sudut 230 27' .   

Titik perpotongan antara lingkaran equator dengan ekliptika itu terjadi dua kali. Perpotongan pertama terjadi pada saat matahari bergerak dari langit bagian selatan ke langit bagian utara yaitu di titik Aries (tanggal 21 Maret) yang disebut Vernal Equinox. Perpotongan kedua terjadi pada saat matahari bergerak dari bagian langit utara ke bagian langit selatan yaitu pada titik Libra (tanggal 23 September) yang disebut Auntumnal Equinox.  

Ekliptika terbagi atas 12 bagian yang masing-masing besarnya 30 derajat. Bagian-bagian itu disebut rasi bintang (mintaqatul buruj/zodiac/ constelation). Zodiak ini terdiri dari dua belas (12) rasi bintang yang membentang disepanjang ekliptika, sehingga seolah-olah merupakan ikat pinggang bola langit. Rasi bintang ialah gugusan bintang-bintang yang sering disebut dengan zodiak atau constelation.

Referensi :

Marhami, Dina. (2012). Gerak Semu Harian dan Tahunan Matahari. [Online]. Tersedia : http://dinamyusra.blogspot.com/2012/11/gerak-semu-harian-dan-tahunan-matahari_28.html (26 Oktober 2013)

2.    Perubahan lamanya siang dan malam

Sumbu rotasi bumi dengan kemiringan sebesar 23,5° saat mengelilingi matahari (revolusi) menyebabkan perbedaan pancaran sinar matahari yang diterima oleh berbagai tempat di bumi. Akibatnya terjadi perbedaan lamanya siang dan malam.

Antara tanggal 21 Maret s.d 23 September

·      Kutub utara mendekati matahari, sedangkan kutub selatan menjauhi matahari.

·      Belahan bumi utara menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi selatan.

·      Panjang siang dibelahan bumi utara lebih lama daripada dibelahan bumi selatan.

·      Ada daerah disekitar kutub utara yang mengalami siang 24 jam dan ada daerah disekitar kutub selatan yang mengalami malam 24 jam.

·      Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke utara.

·      Kutub utara paling dekat ke matahari pada tanggal 21 juni. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5o ke utara.

Antara tanggal 23 September s.d 21 Maret

·      Kutub selatan lebih dekat mendekati matahari, sedangkan kutub utara lebih menjauhi matahari.

·      Belahan bumi selatan menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi utara.

·      Panjang siang dibelahan bumi selatan lebih lama daripada belahan bumi utara.

·      Ada daerah di sekitar kutub utara yang mengalami malam 24 jam dan ada daerah di sekitar kutub selatan mengalami siang 24 jam.

·      Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke selatan.

·      Kutub selatan berada pada posisi paling dekat dengan matahari pada tanggal 22 Desember. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5o ke selatan.

Pada tanggal 21 Maret dan 23 Desember

·      Kutub utara dan kutub selatan berjarak sama ke matahari.

·      Belahan bumi utara dan belahan bumi selatan menerima sinar matahari sama banyaknya.

·      Panjang siang dan malam sama diseluruh belahan bumi.

Di daerah khatulistiwa matahahari tampak melintas tepat di atas kepala.Bagian bumi yang berada di ekuator Bumi, panjang siang dan malam bisa dikatakan hampir sama yakni rata-rata 12 jam. Dan berbagai lokasi di bumi juga “mengalami” rata – rata disinari Matahari 12 jam per harinya.  Tapi, panjang siang hari yang dialami di lokasi-lokasi tertentu pada waktu tertentu di sepanjang tahun sebenarnya berbeda. Ada kalanya suatu lokasi di utara / selatan mengalami siang / malam yang panjang. Hal ini terjadi karena ketika Bumi bergerak mengelilingi Matahari, porosnya ini akan mengarah ke titik yang sama di angkasa. Di bola langit, titik itu berada dekat  dengan Polaris si Bintang Utara. Artinya akan ada saat dimana salah satu belahan Bumi yang 23,5º lebih dekat ke Matahari atau lebih jauh dari Matahari selama Bumi mengitari sang Surya selama 365,25 hari atau 1 tahun.

Perubahan musim dan lamanya siang dan malam. Kredit : Solar Walk

Ada saatnya ketika kutub utara Bumi kemiringannya lebih dekat ke Matahari dan pada saat ini bumi belahan utara lebih banyak mendapat sinar Matahari. Tanggal 20 atau 21 Juni merupakan titik balik musim panas atausummer solstice yang menandai awal musim panas di Belahan Bumi Utara sekaligus siang terpanjang di belahan utara atau titik musim dingin bagi belahan selatan.  Sementara di kutub selatan, kemiringan poros Bumi menempatkannya menjauh dari Matahari sehingga di area ini mengalami musim dingin dengan siang yang lebih pendek.

Pada bulan Desember, kemiringan kutub utara justru menjauh dari Matahari dan kali ini giliran kutub selatan yang lebih dekat ke Matahari sehingga area belahan selatan mengalami musim panas dan mengalami siang yang panjang. Sedangkan di Utara mengalami sebaliknya yakni musim dingin dengan panjang siang yang pendek. Titik balik musim dingin atau winter solstice bagi Bumi belahan utara biasanya terjadi tanggal 21 atau 22 Desember yang sekaligus juga menjadi titik balik musim panas bagi belahan selatan.

Dua kali dalam setahun, 21 Maret dan 23 September, saat Matahari di Ekuinoks (perpotongan dua garis ekliptika dan ekuator langit),  maka lamanya siang dan malam akan sama yaitu masing-masing 12 jam. Ketika di ekuinoks, poros Bumi tidak mengarah ke Matahari. Titik balik musim semi atau vernal equinox di Bulan Maret juga merupakan penanda transisi dari malam selama 24 jam ke siang selama 24 jam di kutub Utara. Dan titik balik musim gugur atau autumnal equinox di bulan September menjadi penanda kutub utara akan memasuki malam yang panjang ketika Matahari tidak pernah terbit sedangkan di kutub selatan akan mengalami masa sebaliknya yakni ketika Matahari tidak pernah tenggelam.

Referensi :

Yamani, Avivah. (2011). Bagaimana Terjadinya Siang dan Malam?. [Online]. Tersedia : http://langitselatan.com/2011/12/04/bagaimana-terjadinya-siang-malam/. (26 Oktober 2013)

Hertanto, Hendrik. (2013).Pengaruh Rotasi dan Revolusi Bumi. [Online]. Tersedia : http://geoenviron.blogspot.com/2013/03/pengaruh-rotasi-dan-revolusi-bumi.html. (26 Oktober 2013)

3.    Pergantian musim

Sumbu rotasi bumi dengan kemiringan sebesar 23,5° saat mengelilingi matahari (revolusi) selain membuat pancaran sinar matahari yang diterima oleh berbagai tempat di bumi juga mengakibatkan pergantian musim. Belahan bumi utara dan selatan mengalami empat musim. Empat musim itu adalah musim semi, musim panas, musim gugur,, dan musim dingin.

Musim-musim dibelah bumi utara 

·      Musim semi : 21 Maret -21 Juni

·      Musim panas : 21 Juni-23 September

·      Musim gugur : 23 September-22 Desember

·      Musim Dingin : 22 Desember -21 Maret

Musim-musim dibelah bumi selatan 

·      Musim semi : 23 September-22 Desember

·      Musim panas : 22 Desember-21 Maret

·      Musim gugur : 21 Maret-22 Juni

·      Musim Dingin : 21 Juni-23 September

1/22 Juni, Summer solstice. Pancaran sinar matahari akan membentuk sudut 90° pada daerah tropic of cancer. Pada kondisi ini daerah utara hemisphere seperti eropa dan amerika akan mengalami musim panas (summer) sedangkan daerah selatan hemisphere seperti Australia bagian tengah dan selatan mengalami musim dingin (winter). Lamanya waktu siang di daerah utara lebih besar dibanding daerah selatan. Makin ke utara, waktu siang akan semakin panjang, puncaknya di kutub utara yang terang sepanjang hari sedangkan kutub selatan gelap sepanjang hari.

22/23 September, Autumn equinox. Pancaran sinar matahari akan membentuk sudut 90° pada daerah equator. Pada kondisi ini daerah utara hemisphere akan mengalami musim gugur (autumn) karena suhu lebih rendah dibanding periode sebelumnya akibat berkurangnya pancaran sinar matahari, sedang daerah selatan mengalami musim semi (spring). Bagi mereka yang tinggal di eropa, pada tanggal tertentu waktu akan diperlambat satu jam (saving day light) karena malam akan berangsur angsur menjadi lebih lama dan akan mencapai puncaknya pada periode selanjutnya, musim dingin (winter).

21/22 Desember, Winter solstice. Pancaran sinar matahari akan membentuk sudut 90° pada daerah tropic of capricorn. Pada kondisi ini daerah utara hemisphere akan mengalami musim dingin (winter) sedangkan daerah selatan hemisphere mengalami musim panas (summer). Lamanya waktu siang di daerah selatan lebih besar dibanding daerah utara. Makin ke utara, waktu malam akan semakin lama, puncaknya di kutub utara yang gelap sepanjang hari, sedangkan kutub selatan terang sepanjang hari.

21/22 Maret, Spring equinox. Pancaran sinar matahari akan membentuk sudut 90° pada daerah equator. Pada kondisi ini daerah utara hemisphere akan mengalami musim semi (spring) karena adanya kenaikan suhu dibanding periode sebelumnya, sedang daerah selatan hemisphere mengalami musim gugur (autumn). Kebalikan dari Autumn equinox, waktu akan dipercepat satu jam karena siang akan berangsur angsur menjadi lebih lama dan akan maksimal pada musim panas (summer).

Di Negara Indonesia sendiri dalam setahun kita mengalami perubahan musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau. Pada bulan April - September, Matahari beredar di belahan Bumi bagian Utara, Asia mengalami musim kemarau sehingga udara di daerah Asia bertekanan rendah. Sedangkan Australia mengalami musim hujan, sehingga tekanan udaranya tinggi. Akibat perbedaan tekanan ini, terjadi aliran udara dari Asia melalu Indonesia yang di namakan Angin Musim Tenggara. Dan pada bulan September - April, Matahari beredar di belahan Bumi bagian Selatan, Australia mengalami musim kemarau, sehingga tekanan udara rendah. Sedangkan Asia mengalami musim hujan, sehingga tekanan udara tinggi. Akibatnya terjadi aliran udara dari Asia ke Australia melalui Indonesia, yang dinamakan Angin Musim Barat.

Referensi :

Cita, Akbar. (2011). Mengapa Terjadi Perbedaan Musim di Bumi. [Online]. Tersedia : http://netsains.net/2008/12/mengapa-terjadi-perbedaan-musim-di-bumi/. (26 Oktober 2013)

Rahmah. (2012). Revolusi Bumi dan Pengaruhnya. [Online]. Tersedia : http://asagenerasiku.blogspot.com/2012/02/revolusi-bumi-dan-pengaruhnya.html. (26 Oktober 2013)

4.    Terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari bulan ke bulan

Rasi bintang adalah susunan bintang-bintang yang tampak dari bumi membentuk pola-pola tertentu. Bintang-bintang membentuk sebuah rasi sebenarnya tidak berada pada lokasi yang berdekatan. Karena letak bintang-bintang itu sangat jauh, maka ketika diamati dari bumi seolah-olah tampak berdekatan. Rasi bintang yang kita kenal antara lain Aquarius, Pisces, Gemini, Scorpio, Leo, dan lain-lain. Ketika bumi berada disebelah timur matahari, kita hanya dapat melihat bintang-bintang yang berada di sebelah timur matahari. Ketika bumi berada di sebelah utara matahari, kita hanya dapat melihat bintang-bintang yang berada di sebelah utara matahari. Akibat adanya revolusi bumi, bintang-bintang yang nampak dari bumi selalu berubah.

Referensi :

Hertanto, Hendrik. (2013).Pengaruh Rotasi dan Revolusi Bumi. [Online]. Tersedia : http://geoenviron.blogspot.com/2013/03/pengaruh-rotasi-dan-revolusi-bumi.html. (26 Oktober 2013)