Gerak semu Matahari di langit sangatlah rumit.
Tentu, Anda mungkin berpikir gerak semu matahari itu sederhana: terbit di timur, kemudian meninggi di langit, dan terbenam di barat. Itu agak agak benar secara keseluruhan, tetapi jika Anda memperhatikan lebih dekat Anda akan melihat bahwa itu hanya sebagian benar. Matahari terbit lebih awal setiap hari sampai musim panas, kemudian mulai terbit lebih lambat. Matahari lebih tinggi di musim panas, dan tidak terbit persis di timur. Dan matahari sampai ke titik tertinggi di langit pada waktu yang berbeda setiap hari.
Namun hal-hal yang disebutkan diatas sangat sulit untuk diamati, karena perubahan dari hari keharinya sangatlah kecil. Tetapi jika kita pergi ke luar setiap beberapa minggu di tempat yang sama, pada jam yang sama, dan mengambil gambar dari Matahari, perubahannya akan teramati dengan jelas seperti video dan foto dibawah ini:
Ini adalah figur angka 8 yang dibentuk oleh posisi-posisi matahari pada waktu yang sama selama satu tahun, yang disebut analemma, dan mungkin tampak akrab bagi Anda, karena gambar ini kadang-kadang dicetak dalam atlas dan globe.
Jadi apa yang menyebabkan gerak matahari yang aneh ini? 'Kesalahan' bukan terletak pada matahari, tetapi pada Bumi. Ada beberapa situs web besar yang menjelaskan fenomena ini secara rinci. Tapi ijinkan AMJG memberi Anda sedikit gambaran tentang fenomena ini.
Jika Bumi mengorbit Matahari dalam lingkaran sempurna, dan sumbu Bumi tidak miring (dengan kata lain, sumbu Bumi lurus ke atas-dan-bawah, pada sudut 90 ° terhadap bidang orbitnya), Matahari masih tetap akan terbit dan tenggelam, tapi matahari akan mengambil jalan yang sama di langit pada waktu yang sama, setiap hari, sepanjang tahun. Jika kita mengambil gambar matahari pada jam 12 siang di bulan Januari, dan jam 12 siang di bulan Juni, Matahari akan berada persis di tempat yang sama. Matahari juga akan terbit di timur, dan tenggelam di barat, selalu pada saat yang sama, setiap hari.
Tapi hal diatas tidak terjadi. Sumbu Bumi miring sekitar 23,4 ° terhadap bidang orbit. Kemiringan sumbu bumi lah yang membuat analemma berbentuk angka 8.
Pada soltis (titik balik matahari) musim panas, kutub utara bumi miring menghadap Matahari. Di belahan bumi utara, ini berarti Matahari tinggi di langit pada siang hari. Tapi di musim dingin, ketika Bumi berada di sisi lain dari orbitnya, kutub utara bumi miring menjauh dari Matahari, sehingga pada siang hari matahari tidak akan setinggi musim panas. Perbedaan antara titik tertinggi dan terendah di langit pada siang hari dua kali kemiringan bumi, atau kira-kira 47 °. Jika pada siang hari pada tanggal 22 Juni Matahari tepat di atas kepala kita, enam bulan kemudian pada siang hari posisi matahari akan bergeser 47 ° dari atas kepala kita, atau 90 ° - 47 ° = 43 ° di atas cakrawala.
Demikian juga jika kita mengukur ketinggian matahari di atas cakrawala selatan setiap hari pada waktu yang sama, perubahan ketinggian posisi matahari juga terjadi. Di musim panas matahari akan lebih tinggi daripada di musim dingin. Dan itulah mengapa analemma ini diperpanjang ke arah utara-selatan.
Bumi mengelilingi matahari bukan pada orbit lingkaran tetapi pada orbit yang elips. Ini berarti bahwa pada bulan Januari kita sedikit lebih dekat ke Matahari, dan pada bulan Juli kita lebih jauh. Ketika Bumi lebih dekat ke Matahari, bumi akan mengorbit lebih cepat, dan ketika jauh, bumi mengorbit lebih lambat.
Setengah tahun Matahari bergerak sedikit lebih cepat ke barat, dan setengah tahun matahari bergerak lebih lambat. Jadi, jika kita pergi ke luar pada waktu yang sama setiap hari dan mengambil gambar dari Matahari, kita akan melihatnya melayang ke barat setengah tahun, dan ke sebelah timur setengah tahun lainnya.
Inilah yang membuat dua lingkaran (lobe) pada angka 8 analemma tidak sama besarnya. Jika orbit bumi adalah lingkaran namun sumbu bumi tetap miring 23,4 °, maka analemma tetap akan berbentuk angka 8 namun dengan dua lingkaran yang sama besarnya.
Jadi ringkasannya adalah:
1. Kemiringan sumbu bumi yang menyebabkan analemma berbentuk angka 8.
dan
2. Orbit bumi yang berbentuk elips yang menyebabkan bentuk angka 8 tidak memiliki lingkaran yang sama besar.
Nah, tersisa satu pertanyaan lagi: Bagaimana jika sumbu bumi tidak miring, namun orbit bumi tetap berbentuk elips? Jawabannya adalah: analemma akan berbentuk angka 0. Ada artikel yang menarik dan lebih detil mengenai semua ini dan bisa anda download disin
Tapi mungkin anda akan bertanya lagi, apakah analemma juga terjadi di planet-planet lain di tata surya kita? Jawabannya adalah Ya! Dan bentuk analemma mereka juga bergantung pada kemiringan sumbu dan orbit mereka.
Jika eksentrisitas (ke-elips-an) orbit lebih dominan dari kemiringan sumbunya (seperti halnya di Mars), analemma akan berbentuk tetesan air. Jika eksentrisitas nya sangat signifikan dan kemiringan sumbunya praktis nol (seperti halnya pada Jupiter, dengan kemiringan 3 derajat saja), maka analemmanya berbentuk 0. Dan jika dua-duanya cukup signifikan, maka analemma akan berbentuk angaka 8.
Dalam daftar berikut, "Hari" dan "Tahun" mengacu pada hari synodic dan tahun sidereal dari masing-masing planet:
Simulasi analemma Mars
Merkurius: Karena resonansi orbital nya, 1 hari di Merkurius (siang ke siang) lamanya adalah 176 hari bumi. maka metode merencanakan posisi Matahari pada waktu yang sama setiap hari akan menghasilkan hanya satu titik, jadi metode melihat analemma tentu berbeda dengan bumi. analemma diplanet ini adalah garis lurus dalam arah timur-barat.
Venus: Planet Venus butuh waktu 243 hari bumi untuk berotasi satu putaran, jadi satu tahun bumi adalah 2 hari kurang di Venus, sehingga butuh beberapa tahun untuk mengumpulkan posisi-posisi matahari agar membentuk analemma lengkap dengan metode biasa. Kurva yang dihasilkan adalah elips.
Mars: Analemma di Mars berbentuk Tetes Air
Jupiter: Analemma Jupiter berbentuk Elips
Saturnus: Secara teknis bentuk analemmanya adalah angka 8, tapi lingkaran yang sebelah utara sangat kecil sehingga lebih mirip tetes air.
Uranus: Analemma di Uranus berbentuk angka 8 (Uranus sumbunya sangat miring dengan sudut 98 derajat Orbitnya elips seperti Jupiter dan lebih elips daripada Bumi..)
Analemma memang menarik, dan bukan hanya karena ini adalah ilmu. Ini adalah sesuatu yang menakjubkan dan mengingatkan kita bahwa kita sering menganggap sesuatu itu hal yang biasa, karena kita melihatnya terjadi setiap hari, padahal kita kehilangan banyak detail indah ketika kita fokus pada sesuatu itu di satu tempat dan di satu saat. Seluruh alam semesta bergerak, berputar dan meluncur disekitar kita, diatas kepala kita dan di bawah kaki kita. Jika kita tidak memperhatikan atau tidak 'membaca' nya, kita akan kehilangan semua keindahannya.
Tentu, Anda mungkin berpikir gerak semu matahari itu sederhana: terbit di timur, kemudian meninggi di langit, dan terbenam di barat. Itu agak agak benar secara keseluruhan, tetapi jika Anda memperhatikan lebih dekat Anda akan melihat bahwa itu hanya sebagian benar. Matahari terbit lebih awal setiap hari sampai musim panas, kemudian mulai terbit lebih lambat. Matahari lebih tinggi di musim panas, dan tidak terbit persis di timur. Dan matahari sampai ke titik tertinggi di langit pada waktu yang berbeda setiap hari.
Namun hal-hal yang disebutkan diatas sangat sulit untuk diamati, karena perubahan dari hari keharinya sangatlah kecil. Tetapi jika kita pergi ke luar setiap beberapa minggu di tempat yang sama, pada jam yang sama, dan mengambil gambar dari Matahari, perubahannya akan teramati dengan jelas seperti video dan foto dibawah ini:
Ini adalah figur angka 8 yang dibentuk oleh posisi-posisi matahari pada waktu yang sama selama satu tahun, yang disebut analemma, dan mungkin tampak akrab bagi Anda, karena gambar ini kadang-kadang dicetak dalam atlas dan globe.
Jadi apa yang menyebabkan gerak matahari yang aneh ini? 'Kesalahan' bukan terletak pada matahari, tetapi pada Bumi. Ada beberapa situs web besar yang menjelaskan fenomena ini secara rinci. Tapi ijinkan AMJG memberi Anda sedikit gambaran tentang fenomena ini.
Jika Bumi mengorbit Matahari dalam lingkaran sempurna, dan sumbu Bumi tidak miring (dengan kata lain, sumbu Bumi lurus ke atas-dan-bawah, pada sudut 90 ° terhadap bidang orbitnya), Matahari masih tetap akan terbit dan tenggelam, tapi matahari akan mengambil jalan yang sama di langit pada waktu yang sama, setiap hari, sepanjang tahun. Jika kita mengambil gambar matahari pada jam 12 siang di bulan Januari, dan jam 12 siang di bulan Juni, Matahari akan berada persis di tempat yang sama. Matahari juga akan terbit di timur, dan tenggelam di barat, selalu pada saat yang sama, setiap hari.
Tapi hal diatas tidak terjadi. Sumbu Bumi miring sekitar 23,4 ° terhadap bidang orbit. Kemiringan sumbu bumi lah yang membuat analemma berbentuk angka 8.
Pada soltis (titik balik matahari) musim panas, kutub utara bumi miring menghadap Matahari. Di belahan bumi utara, ini berarti Matahari tinggi di langit pada siang hari. Tapi di musim dingin, ketika Bumi berada di sisi lain dari orbitnya, kutub utara bumi miring menjauh dari Matahari, sehingga pada siang hari matahari tidak akan setinggi musim panas. Perbedaan antara titik tertinggi dan terendah di langit pada siang hari dua kali kemiringan bumi, atau kira-kira 47 °. Jika pada siang hari pada tanggal 22 Juni Matahari tepat di atas kepala kita, enam bulan kemudian pada siang hari posisi matahari akan bergeser 47 ° dari atas kepala kita, atau 90 ° - 47 ° = 43 ° di atas cakrawala.
Demikian juga jika kita mengukur ketinggian matahari di atas cakrawala selatan setiap hari pada waktu yang sama, perubahan ketinggian posisi matahari juga terjadi. Di musim panas matahari akan lebih tinggi daripada di musim dingin. Dan itulah mengapa analemma ini diperpanjang ke arah utara-selatan.
Bumi mengelilingi matahari bukan pada orbit lingkaran tetapi pada orbit yang elips. Ini berarti bahwa pada bulan Januari kita sedikit lebih dekat ke Matahari, dan pada bulan Juli kita lebih jauh. Ketika Bumi lebih dekat ke Matahari, bumi akan mengorbit lebih cepat, dan ketika jauh, bumi mengorbit lebih lambat.
Setengah tahun Matahari bergerak sedikit lebih cepat ke barat, dan setengah tahun matahari bergerak lebih lambat. Jadi, jika kita pergi ke luar pada waktu yang sama setiap hari dan mengambil gambar dari Matahari, kita akan melihatnya melayang ke barat setengah tahun, dan ke sebelah timur setengah tahun lainnya.
Inilah yang membuat dua lingkaran (lobe) pada angka 8 analemma tidak sama besarnya. Jika orbit bumi adalah lingkaran namun sumbu bumi tetap miring 23,4 °, maka analemma tetap akan berbentuk angka 8 namun dengan dua lingkaran yang sama besarnya.
Jadi ringkasannya adalah:
1. Kemiringan sumbu bumi yang menyebabkan analemma berbentuk angka 8.
dan
2. Orbit bumi yang berbentuk elips yang menyebabkan bentuk angka 8 tidak memiliki lingkaran yang sama besar.
Nah, tersisa satu pertanyaan lagi: Bagaimana jika sumbu bumi tidak miring, namun orbit bumi tetap berbentuk elips? Jawabannya adalah: analemma akan berbentuk angka 0. Ada artikel yang menarik dan lebih detil mengenai semua ini dan bisa anda download disin
Tapi mungkin anda akan bertanya lagi, apakah analemma juga terjadi di planet-planet lain di tata surya kita? Jawabannya adalah Ya! Dan bentuk analemma mereka juga bergantung pada kemiringan sumbu dan orbit mereka.
Jika eksentrisitas (ke-elips-an) orbit lebih dominan dari kemiringan sumbunya (seperti halnya di Mars), analemma akan berbentuk tetesan air. Jika eksentrisitas nya sangat signifikan dan kemiringan sumbunya praktis nol (seperti halnya pada Jupiter, dengan kemiringan 3 derajat saja), maka analemmanya berbentuk 0. Dan jika dua-duanya cukup signifikan, maka analemma akan berbentuk angaka 8.
Dalam daftar berikut, "Hari" dan "Tahun" mengacu pada hari synodic dan tahun sidereal dari masing-masing planet:
Simulasi analemma Mars
Venus: Planet Venus butuh waktu 243 hari bumi untuk berotasi satu putaran, jadi satu tahun bumi adalah 2 hari kurang di Venus, sehingga butuh beberapa tahun untuk mengumpulkan posisi-posisi matahari agar membentuk analemma lengkap dengan metode biasa. Kurva yang dihasilkan adalah elips.
Mars: Analemma di Mars berbentuk Tetes Air
Jupiter: Analemma Jupiter berbentuk Elips
Saturnus: Secara teknis bentuk analemmanya adalah angka 8, tapi lingkaran yang sebelah utara sangat kecil sehingga lebih mirip tetes air.
Uranus: Analemma di Uranus berbentuk angka 8 (Uranus sumbunya sangat miring dengan sudut 98 derajat Orbitnya elips seperti Jupiter dan lebih elips daripada Bumi..)
Analemma memang menarik, dan bukan hanya karena ini adalah ilmu. Ini adalah sesuatu yang menakjubkan dan mengingatkan kita bahwa kita sering menganggap sesuatu itu hal yang biasa, karena kita melihatnya terjadi setiap hari, padahal kita kehilangan banyak detail indah ketika kita fokus pada sesuatu itu di satu tempat dan di satu saat. Seluruh alam semesta bergerak, berputar dan meluncur disekitar kita, diatas kepala kita dan di bawah kaki kita. Jika kita tidak memperhatikan atau tidak 'membaca' nya, kita akan kehilangan semua keindahannya.
