Bagaimana Terjadinya Gerhana Matahari Total?

tirto.id - Gerhana matahari merupakan salah satu fenomena alam yang termasuk dalam cakupan ilmu astronomi. Terjadinya gerhana matahari terdiri dari gerhana matahari sebagian, gerhana matahari cincin, gerhana matahari hibrida, dan gerhana matahari total.

Fenomena gerhana matahari berkaitan dengan bayangan. Peristiwa gerhana terjadi ketika sebuah objek bergerak lewat di depan objek lain atau objek tersebut masuk ke dalam bayangan objek diamati dari permukaan bumi.

Melansir laman Observatorium Bosscha, gerhana bisa terjadi ketika tiga objek berada dalam satu garis atau dikenal dengan terminologi “sygyzy” yang artinya “terhubung bersama” dalam bahasa Yunani. Bumi, bulan, dan matahari saling terlibat dalam peristiwa gerhana.

Gerhana matahari sendiri terjadi ketika bulan tepat berada di antara bumi dan matahari. Akibatnya sebagian bayangan bulan jatuh pada sebagian permukaan bumi.

Terdapat tiga jenis bagian bayangan ini, antara lain: umbra, penumbra, dan antumbra. Umbra merupakan bayangan bagian dalam yang lebih gelap.

Penumbra adalah bayangan bagian luar yang tidak segelap umbra. Sementara itu, antumbra adalah bayangan lanjutan setelah umbra berakhir, tetapi lebih terang.

Penjelasan Terjadinya Gerhana Matahari

Proses gerhana matahari dimulai dengan adanya bayang-bayang bulan ke permukaan bumi karena bulan menghalangi sinar matahari ke bumi.

Keadaan ini terjadi ketika matahari, bulan, Bumi berada pada satu garis lurus dan bulan berada di sekitar titik potong antara bidang edar bulan yang mengelilingi Bumi dan bidang edar Bumi mengelilingi matahari.

Penampakan gerhana yang berubah-ubah (antara gerhana matahari cincin dan gerhana matahari total) terjadi akibat perubahan ukuran piringan bulan dan matahari dari bumi. Perubahan ukuran piringan bulan dan matahari terjadi akibat lintasan Bumi mengelilingi matahari dan lintasan bulan mengelilingi bumi yang sama-sama berbentuk elips.

Lintasan elips tersebut mengakibatkan jarak matahari, bumi, dan jarak bulan-bumi berubah secara periodik. Ketika jarak matahari dan bumi (aphelion) mencapai maksimum sejauh 152,1 juta kilometer, radius piringan matahari berukuran 944 detik busur (1 detik busur = 1/3.600 derajat). Adapun pada jarak terdekat bumi ke matahari (perihelion) sejauh 147,1 juta km dan radius piringan matahari mencapai 976 detik busur.

Sementara itu, titik terjauh (apogee) jarak bulan ke bumi berada pada 405.500 km. Radius piringan bulan sebesar 882 busur. Adapun pada titik terdekat antara bulan ke bumi sejauh 363.300 km dan radius piringan bulan mencapai 1.006 detik busur.

Terdapat dua bagian bayang-bayang bulan yang jatuh ke permukaan bumi, yaitu bayangan inti (umbra) dan bayangan tambahan (penumbra). Masyarakat yang wilayahnya dilintas umbra tidak akan melihat matahari karena seluruh sumber cahaya ditutupi bulan.

Masyarakat yang wilayahnya dilintasi penumbra masih dapat melihat sebagian matahari karena cahaya matahari tidak tertutup sepenuhnya. Pada gerhana Matahari cincin, bayangan inti bulan (umbra) tidak mencapai permukaan bumi.

Namun, yang sampai ke bumi adalah perpanjangan bayangan tersebut yang disebut antumbra. Di wilayah yang dilintasi antumbra, matahari tampak seperti cincin bercahaya di langit.

Terjadinya Gerhana Matahari Total

Terjadinya gerhana matahari total ialah ketika bulan menutupi sinar matahari secara menyeluruh. Ketika matahari tertutup total oleh bulan tidak ada sedikit pun cahaya matahari yang lolos dari bulatan bulan. Fenomena astronomi ini bisa terjadi lantaran matahari, bulan, dan bumi berada pada satu garis lurus.

Kondisinya jarak bulan ke bumi lebih dekat dibandingkan jarak matahari ke bumi. Dalam peristiwa ini, tampak seolah piringan bulan memiliki ukuran yang lebih besar sehingga dapat menutupi cahaya matahari.

Wilayah permukaan bumi yang berada di dalam umbra dapat melihat gerhana matahari total. Ini terjadi ketika piringan matahari tertutup seluruhnya oleh piringan bulan.

Berdasarkan situs Observatorium Bosscha, seiring rotasi bumi dan revolusi bulan, bayangan umbra akan bergerak dari barat ke timur, lalu menghasilkan pita sempit di permukaan bumi yang dikenal dengan jalur totalitas.

Wilayah yang berada di jalur totalitas inilah yang akan menyaksikan mathari perlahan masuk ke bayangan bulan. Nah, saat itulah mulai terjadi peristiwa gerhana matahari.

Durasi proses tertutupnya piringan matahari secara perlahan terjadi kurang lebih selama satu jam hingga tiba pada fase totalitas gerhana. Fase ini terjadi saat piringan matahari sepenunya ditutupi.

Fase totalisasi terjadi selama beberapa menit saja sampai matahari secara perlahan meninggalkan bayangan umbra dan gerhana berangsur selesai.

Menyaksikan Gerhana Matahari

Gerhana matahari merupakan peristiwa alam yang jarang sekali terjadi. Fenomena ini pasti ingin disaksikan oleh banyak orang, terutama yang wilayahnya dilalui oleh gerhana.

Namun, perlu diperhatikan baik-baik bahwa sangat berbahaya jika melihat gerhana matahari total dengan mata telanjang. Jika gerhana matahari total disaksikan dengan mata telanjang, maka akibatnya dapat merusak bola mata.

Radiasi kuat fotosfer matahari dapat merusak retina secara permanen, bahkan hanya dalam hitungan detik saja. Kerusakan mata ini bisa mengakibatkan kebutaan.

Oleh karena itu, jangan mengamati gerhana matahari total secara langsung tanpa pelindung mata karena sangat berisiko. Disarankan menggunakan kacamata khusus gerhana atau metode tidak langsung saat menyaksikan fenomena ini.

Cara Aman Menyaksikan Gerhana Matahari

Perlu diperhatikan jangan sampai menyaksikan gerhana matahari dengan mata telanjang. Melansir laman resmi Observatorium Bosscha, satu persen permukaan matahari yang masih bersinar memiliki intensitas 10 ribu kali lebih terang daripada cahaya bulan purnama.

Intensitas ini cukup untuk mengakibatkan gangguan dan kerusakan pada jaringan halus di mata. Meski begitu, gerhana matahari tetap dapat diamati dengan memperhatikan cara aman.

Berdasarkan penjelasan Observatorium Bosscha, berikut cara aman menyaksikan gerhana matahari:

1. Proyeksi di Bawah Pepohonan

Perhatikan baik-baik cara mengamati gerhana matahari. Jangan sampai menatap langsung ke arah gerhana matahari.

Cara paling aman menikmati gerhana matahari adalah dengan tidak menatap langsung ke arah matahari. Amatilah proyeksi bayangan matahari pada lapisan permukaan tertentu. Misalnya, ruang di antara dedaunan sebuah pohon merupakan lubang alami yang dapat digunakan untuk memproyeksi bayangan matahari di permukaan tanah atau lantai.

2. Proyeksi dengan Saringan atau Biskuit

Saringan atau biskuit menjadi alat yang bisa digunakan untuk mengamati gerhana. Lubang pada saringan berfungsi seperti lubang-lubang kecil seukuran jarum.

Alat sederhana ini bisa memproyeksikan cahaya matahari. Caranya cukup mudah hanya dengan meletakkan selembar kertas putih sebagai layar proyeksi untuk mendapat gambaran matahari secara lebih jelas.

3. Proyeksi Lubang Jarum

Alat proyeksi selanjutnya adalah menggunakan lubang jarum sederhana. Caranya dengan menggunakan dua buah lembar kertas atau karton dengan lembar alumunium.

Buat lubang kecil dengan menggunakan jarum. Lubang ini dapat dibuat satu titik atau beberapa titik sehingga membentuk kata tertentu sesuai yang diinginkan.

4. Kacamata Matahari

Alat berikutnya adalah menggunakan kacamata matahari. Kacamata matahari menggunakan lapisan penapis atau filter khusus yang pada dasarnya menyaring lebih dari 99,99 persen cahaya tampak matahari, termasuk radiasi inframerah (IR) dan ultraviolet (UV) yang berbahaya.

Oleh sebab itu, kacamata matahari ini menjadi alat yang aman digunakan untuk mengamati gerhana matahari. Kertas film, piringan disket atau kacamata hitam biasa tidak mempunyai kemampuan yang sama sehingga tidak aman untuk digunakan untuk mengamati gerhana matahari.

5. Teleskop atau Binokuler

Alat selanjutnya adalah teleskop atau binokuler. Namun, perlu diperhatikan baik-baik jangan pernah mengarahkan teleskop atau binokuler untuk digunakan secara langsung mengamati ke arah matahari.

Instrumen ini menggunakan lensa atau cermin yang fungsinya mengumpulkan cahaya dari objek. Setelah itu, difokuskan pada area yang sangat kecil.

Objek langit, seperti bintang dan nebula merupakan sumber cahaya yang sangat redup dilihat dari bumi. Beda halnya dengan matahari. Teleskop dan binokuler bisa digunakan dengan mengaplikasikan proyeksi atau secara langsung yang dilengkapi filter matahari.

Perlu diperhatikan bahwa jangan menggunakan bahan filter pada kacamata matahari untuk digunakan di teleskop sebab penggunaan pada teleskop dalam jangka waktu lama bisa mengakibatkan pemanasan berlebih sehingga mengakibatkan keretakan pada kertas filter.

Jika muncul retak atau lubang, maka cahaya matahari akan tembus langsung dan dikoskuskan pada mata kita. Jadi pastikan filter yang digunakan benar-benar sesuai tujuan peruntukan.