Menyongsong Gerhana Bulan Total 4 April 2015

Sebuah peristiwa langit populer akan segera datang menjelang pada Sabtu 4 April 2015 Tarikh Umum (TU) besok. Peristiwa tersebut adalah Gerhana Bulan Total 4 April 2015. Dalam peristiwa itu tiga benda langit dalam tata surya kita yakni Matahari, Bumi dan Bulan akan terletak dalam satu garis lurus bila ditinjau dari ketiga sumbu koordinat (sumbu X, sumbu Y dan sumbu Z) dengan Bumi berada di tengah-tengah. Astronomi menyebut kesejajaran ini sebagai syzygy. Tentu, Bulan yang dimaksud di sini adalah Bulan yang sebenar-benarnya Bulan. Bukan asteroid Cruithne yang kerap disangka sebagai Bulan seolah-olah (meski sesungguhnya bukan) ataupun Bulan sementara (satelit alamiah tangkapan sementara). Karena Bumi berada di tengah-tengah secara proporsional, ia menghalangi pancaran cahaya Matahari yang seharusnya jatuh ke permukaan sisi dekat Bulan yang normalnya menghasilkan Bulan purnama. Halangan itu menciptakan dua jenis bayangan, yakni bayangan tambahan/samar (penumbra) dan bayangan inti (umbra). Saat gerakan Bulan membuatnya memasuki zona bayangan samar, maka fase penumbra pun terjadi. Fase ini ditandai dengan sedikit berkurangnya cahaya Matahari yang jatuh ke Bulan sehingga Bulan akan sedikit meredup, di atas kertas. Dalam praktiknya amat sulit untuk bisa mendeteksi sedikit meredupnya Bulan pada saat fase penumbra secara kasat mata, kecuali jika kita dibantu dengan instrumen perekam yang memadai. Selanjutnya saat gerakan Bulan membawanya kian jauh hingga memasuki zona bayangan inti, maka fase umbra terjadilah. Dalam fase umbra, jumlah cahaya Matahari yang mengenai permukaan Bulan berkurang cukup signifikan. Sehingga Bulan yang seharusnya sedang bulat bundar penuh dalam fase purnamanya secara berangsur-angsur akan menggelap sebagian hingga menjadi seperti Bulan sabit. Dalam puncak fase umbra dimungkinkan Bulan akan benar-benar kehilangan hampir seluruh cahaya Matahari yang harusnya mengenainya akibat terblokir cakram Bumi. Situasi tersebut dinamakan fase totalitas. [caption id="" align="aligncenter" width="403" caption="Gambar 1. Wajah Bulan yang menggelap/menghilang separuh dalam fase umbra akhir Gerhana Bulan Total 16 Juni 2011 silam, diabadikan dari Kebumen (Jawa Tengah). Dalam peristiwa Gerhana Bulan 4 April 2015 mendatang, pemandangan yang mirip seperti ini pun akan terlihat kembali. Sumber: Sudibyo, 2011."][/caption] Berdasarkan sejauh apa fase penumbra dan umbra dilalui, maka ada tiga macam Gerhana Bulan. Gerhana yang pertama adalah yang terpopuler, yakni Gerhana Bulan Total (GBT). Dalam gerhana ini Bulan akan mengalami tiga fase gerhana, yakni fase penumbra, umbra dan totalitas. Selanjutnya yang kedua adalah gerhana yang tak kalah populernya, yakni Gerhana Bulan Sebagian (GBS). Dalam gerhana ini Bulan akan mengalami dua fase gerhana saja, yakni fase penumbra dan umbra. Dan yang ketiga adalah yang paling tidak populer dan kerap diabaikan, yakni Gerhana Bulan Penumbral (GBP). Karena pada gerhana ini Bulan hanya akan mengalami satu fase gerhana saja, yakni fase penumbra. Tanpa didukung oleh alat bantu optik memadai dan serangkaian perhitungan awal jauh hari sebelumnya, sangat sulit bagi mata kita untuk dapat mendeteksi terjadinya sebuah peristiwa Gerhana Bulan Penumbral. Fase Gerhana Bulan apa yang akan terjadi dalam suatu waktu sangat bergantung dengan bagaimana konfigurasi posisi astronomis Bulan saat itu. Dan pada Sabtu 4 April 2015 TU itu konfigurasinya menghasilkan Gerhana Bulan Total. Perhitungan berbasis persamaan-persamaan Jean Meeus memperlihatkan Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini akan diawali pada pukul 16:02 WIB, saat Bulan mulai memasuki fase penumbra awal yang ditandai dengan terjadinya kontak awal penumbra (P1). Selanjutnya Bulan terus bergerak hingga kemudian mulai memasuki fase umbra awal. Fase ini ditandai dengan terjadinya kontak awal umbra (U1) pada pukul 17:16 WIB, yakni kala tepi barat cakram Bulan tepat mulai bersentuhan dengan umbra. Semenjak saat itulah Gerhana Bulan tersebut mulai bisa disaksikan secara kasat mata. Secara berangsur-angsur cakram Bulan menggelap dan memerah mulai dari sisi barat hingga akhirnya mencapai fase totalitas. [caption id="" align="alignnone" width="639" caption="Gambar 2. Linimasa yang memperlihatkan fase-fase gerhana dalam peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk zona Waktu Indonesia bagian Barat (WIB). Untuk zona waktu yang lain menyesuaikan. Sumber: Sudibyo, 2015. "]

Gambar 2. Linimasa yang memperlihatkan fase-fase gerhana dalam peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk zona Waktu Indonesia bagian Barat (WIB). Untuk zona waktu yang lain menyesuaikan. Sumber: Sudibyo, 2015.

[/caption] Persamaan-persamaan Jean Meeus gagal memperhitungkan seberapa lama fase totalitas Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini. Sehingga saya pun beralih ke persamaan-persamaan yang lebih kompleks, seperti misalnya dari ELP (Ephemerides Lunairre Parisienne) 2000-85. Tak seperti peristiwa Gerhana Bulan sebelumnya, kali ini fase totalitas berlangsung cukup singkat. Yakni kurang dari 5 menit, atau tepatnya hanya 4 menit 43 detik. Fase totalitas dimulai pada pukul 18:58 WIB ditandai dengan kontak awal totalitas (U2). Berselang beberapa saat kemudian gerhana memasuki puncaknya, yang terjadi pada pukul 19:01 WIB. Selanjutnya Bulan meninggalkan fase totalitas pada pukul 19:02:30 WIB yang bertepatan dengan kontak akhir totalitas (U3). Selepas fase totalitas, Bulan kembali mengembara dalam umbra. Namun kali ini dalam fase umbra akhir, dengan bagian barat cakram Bulan secara berangsur-angsur mulai lebih terang. Fase umbra akhir selesai pada pukul 20:44 WIB saat umbra tepat mulai meninggalkan tepi timur cakram Bulan sebagai kontak akhir umbra (U4) pada pukul 20:44 WIB. Selepasnya Bulan terus bergerak mengarungi fase penumbra akhir, meski secara kasatmata sulit untuk mengindra apakah masih berstatus Gerhana Bulan, karena Bulan sudah muncul sebagai cakram bulat bercahaya khas purnama. Gerhana Bulan ini sejatinya baru berakhir pada pukul 21:58 WIB saat kontak akhir penumbra (P4) terjadi, yang ditandai dengan tepat menghilangnya penumbra dari tepi timur cakram Bulan. Secara keseluruhan Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini memiliki durasi 5 jam 56 menit, dengan durasi gerhana yang kasatmata (fase umbra) adalah 3 jam 28 menit. [caption id="" align="alignnone" width="603" caption="Gambar 3. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk lingkup global. Perhatikan bahwa hanya di wilayah A dan B (baik B1 maupun B2) saja Gerhana Bulan ini bisa dilihat, sepanjang langit tak berawan. Sumber: Sudibyo, 2015. "]

Gambar 3. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk lingkup global. Perhatikan bahwa hanya di wilayah A dan B (baik B1 maupun B2) saja Gerhana Bulan ini bisa dilihat, sepanjang langit tak berawan. Sumber: Sudibyo, 2015.

[/caption] Dalam lingkup global Gerhana Bulan Total 4 April 2015 hanya dapat disaksikan di segenap Australia, sebagian besar Asia (Asia timur, tengah, selatan dan tenggara) serta sebagian besar Amerika (utara dan selatan). Hanya Eropa, Afrika dan Asia barat (Timur Tengah) saja yang tak tercakup ke dalam wilayah Gerhana Bulan ini. Namun wilayah yang dapat menyaksikan gerhana secara penuh dalam setiap fasenya (tanpa terganggu aktivitas terbit ataupun terbenamnya Bulan) hanyalah sebagian besar Alaska, Russia bagian timur, sebagian Jepang, sebagian besar Australia dan sebagian besar pulau Irian. [caption id="" align="aligncenter" width="646" caption="Gambar 4. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk Indonesia. Garis P1 adalah garis yang menghubungkan titik-titik dimana kontak awal penumbra terjadi tepat pada saat Bulan terbit. Sementara garis U1 menghubungkan titik-titik yang mengalami kontak awal umbra tepat pada saat Bulan terbit. Seluruh Indonesia mampu menyaksikan peristiwa Gerhana Bulan ini, sepanjang langit tak berawan. Sumber: Sudibyo, 2015. "]

Gambar 4. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk Indonesia. Garis P1 adalah garis yang menghubungkan titik-titik dimana kontak awal penumbra terjadi tepat pada saat Bulan terbit. Sementara garis U1 menghubungkan titik-titik yang mengalami kontak awal umbra tepat pada saat Bulan terbit. Seluruh Indonesia mampu menyaksikan peristiwa Gerhana Bulan ini, sepanjang langit tak berawan. Sumber: Sudibyo, 2015.

[/caption] Dalam lingkup Indonesia, seluruh wilayah di negeri ini tercakup ke dalam wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini, meski berbeda-beda dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Gerhana secara utuh, yakni dari fase penumbra awal hingga fase penumbra akhir, hanya bisa disaksikan dari propinsi Papua. Sementara di propinsi-propinsi lainnya tidaklah demikian, akibat Bulan belum terbit kala gerhana dimulai. Segenap pulau Sulawesi, Kepulauan Maluku, Kepulauan Nusa Tenggara (minus propinsi Bali) dan propinsi Irian Jaya Barat serta sebagian kecil propinsi Kalimantan Timur serta sebagian propinsi Kalimantan Utara berada di sebelah barat garis P1 namun di sisi timur garis U1. Sehingga di kawasan ini Gerhana Bulan dapat dinikmati mulai dari fase penumbra awal yang terpotong terbitnya Bulan hingga fase penumbra akhir. Sisanya terletak di sisi barat garis U4, yang mencakup segenap pulau Sumatra, Jawa hampir seluruh pulau Kalimantan dan propinsi Bali. Di sini Gerhana Bulan hanya dapat dinikmati mulai dari fase umbra awal yang sudah terpotong terbitnya Bulan hingga fase penumbra akhir saja. Shalat Gerhana dan Observasi Dengan demikian Gerhana Bulan Total ini terjadi di kala Matahari sedang dalam proses terbenam (Bulan sedang dalam proses terbit) bagi sebagian besar Indonesia. Dengan kata lain, Bulan terbit sudah dalam keadaan gerhana bagi sebagian besar Indonesia. Sebagai implikasinya maka durasi-tampak gerhana, yakni selang waktu antara terbitnya Bulan hingga kontak akhir penumbra, pun menjadi berbeda-beda antara satu lokasi dengan lokasi lainnya. Di sisi timur garis P1 durasi-tampak gerhana adalah sama dengan durasi gerhana, yakni 5 jam 56 menit. Namun kian ke barat dari garis P1, durasi-tampaknya kian menurun. Durasi-tampak terkecil terjadi di ujung terbarat Indonesia, yakni di Banda Aceh (propinsi Aceh). Yaitu hanya sebesar 3 jam 14 menit saja. [caption id="" align="aligncenter" width="646" caption="Gambar 5. Peta durasi-tampak Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk Indonesia. Gerhana Bulan ini sebenarnya memiliki durasi 5 jam 56 menit, terhitung dari kontak awal hingga kontak akhir penumbra. Namun dengan Bulan dalam proses terbit di Indoensia saat gerhana terjadi, maka durasi-tampak gerhana terhitung dari terbitnya Bulan hingga kontak akhir penumbra menjadi berbeda-beda dari satu lokasi ke lokasi lain. Garis-garis dalam peta ini menghubungkan titik-titik yang memiliki durasi-tampak yang sama. Angka 5j 30m bermakna "durasi-tampak 5 jam 30 menit." Sumber: Sudibyo, 2015. "]

Gambar 5. Peta durasi-tampak Gerhana Bulan Total 4 April 2015 untuk Indonesia. Gerhana Bulan ini sebenarnya memiliki durasi 5 jam 56 menit, terhitung dari kontak awal hingga kontak akhir penumbra. Namun dengan Bulan dalam proses terbit di Indoensia saat gerhana terjadi, maka durasi-tampak gerhana terhitung dari terbitnya Bulan hingga kontak akhir penumbra menjadi berbeda-beda dari satu lokasi ke lokasi lain. Garis-garis dalam peta ini menghubungkan titik-titik yang memiliki durasi-tampak yang sama. Angka 5j 30m bermakna durasi-tampak 5 jam 30 menit. Sumber: Sudibyo, 2015.

[/caption] Meski memiliki durasi-tampak yang berbeda-beda, pada hakikatnya seluruh Indonesia tercakup dalam wilayah Gerhana Bulan Total 4 April 2015. Dan semuanya juga mampu menikmati gerhana kasat mata, baik dalam fase umbra maupun fase totalitas. Konsekuensinya Umat Islam di seluruh Indonesia berkesempatan menunaikan ibadah shalat gerhana bulan, tanpa terkecuali. Dan sebelum menunaikan shalat gerhana, dianjurkan untuk mengumandangkan gema takbir. Di samping itu alangkah baiknya jika turut mengamati gerhana ini, sebagai bagian dari mengagumi kebesaran Illahi dan memahami bagaimana semesta bekerja. Kesempatan untuk menunaikan shalat gerhana bulan terbuka hingga kontak akhir umbra (U4) terjadi pada pukul 20:44 WIB. Mengingat fase totalitas adalah fase gerhana yang paling menyedot perhatian, maka perlu disusun strategi kapan waktunya observasi (mengamati) gerhana dan kapan saatnya menunaikan shalat gerhana bulan. [caption id="" align="aligncenter" width="646" caption="Gambar 6. Peta saran waktu pelaksanaan shalat gerhana bulan terkait peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 di Indonesia, dengan mengacu pada saat-saat fase totalitas. Untuk daerah-daerah yang ada di sisi timur garis U1 dan yang ada di sisi barat garis 18:28 WIB disarankan menyelenggarakan shalat gerhana bulan di masjid-masjid segera setelah shalat Isya' berjama'ah. Sebaliknya daerah-daerah yang terletak di antara garis U1 dan 18:28 WIB disarankan menyelenggarakan shalat gerhana bulan di masjid-masjid segera setelah shalat Maghrib berjama'ah. Sumber: Sudibyo, 2015. "]

Gambar 6. Peta saran waktu pelaksanaan shalat gerhana bulan terkait peristiwa Gerhana Bulan Total 4 April 2015 di Indonesia, dengan mengacu pada saat-saat fase totalitas. Untuk daerah-daerah yang ada di sisi timur garis U1 dan yang ada di sisi barat garis 18:28 WIB disarankan menyelenggarakan shalat gerhana bulan di masjid-masjid segera setelah shalat Isya berjamaah. Sebaliknya daerah-daerah yang terletak di antara garis U1 dan 18:28 WIB disarankan menyelenggarakan shalat gerhana bulan di masjid-masjid segera setelah shalat Maghrib berjamaah. Sumber: Sudibyo, 2015.

[/caption] Dalam pendapat saya, dalam mengatur waktu penyelenggaraan shalat gerhana, maka sebaiknya shalat gerhana ini ditunaikan segera setelah shalat wajib berjamaah yang berdekatan, yakni shalat maghrib atau isya'. Shalat gerhana bulan dalam Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini baru bisa diselenggarakan setelah kontak awal umbra (U1) terjadi. Maka bagi wilayah-wilayah di Indonesia yang terletak di sebelah timur garis U1, shalat gerhana bisa diselenggarakan segera setelah shalat Isya'. Demikian halnya bagi propinsi Sumatra Utara dan Aceh. Sebaliknya wilayah-wilayah di sebelah barat garis U1 hingga propinsi Sumatra Utara dan Aceh dapat menyelenggarakan shalat gerhana bulan segera setelah shalat Maghrib. Dengan pengaturan waktu demikian, maka shalat gerhana bulan dapat ditunaikan sementara observasi Gerhana Bulan khususnya dalam fase totalitas juga tetap dapat berlangsung. Seperti peristiwa sejenis sebelumnya, Gerhana Bulan Total 4 April 2015 sejatinya relatif bisa diamati dengan mudah dari lokasi dimana saja, termasuk lingkungan perkotaan sekalipun. Namun ada teknik tersendiri untuk mengabadikan peristiwa langit ini. Prinsip dasarnya, Gerhana Bulan menyebabkan adanya perubahan pencahayaan Bulan dari yang semula cukup benderang (sebagai purnama) menjadi jauh lebih redup ketimbang Bulan sabit (pada puncak gerhana). Perubahan pencahayaan ini memerlukan pengaturan khusus. Jika anda menggunakan kamera jenis DSLR (digital single lens reflex), maka atur kamera ke kondisi manual dan fokus lensa juga ke posisi manual. Pilih panjang fokus tertentu saja. Juga pilih f-ratio pada satu nilai tertentu dan demikian pula ISO-nya. Lalu arahkan ke Bulan dan atur waktu penyinarannya (exposure time) mengikut fase gerhana seperti diperlihatkan tabel di bawah ini:

Salah satu kelebihan kamera DSLR adalah dapat dihubungkan ke teleskop dengan penambahan adapter dan t-ring yang tepat sehingga menghasilkan teknik fotografi fokus prima. Namun bila disambungkan dengan teleskop, maka nilai f-ratio dan panjang fokusnya menjadi tetap seperti apa yang dimiliki oleh teleskop tersebut tanpa bisa diubah-ubah. Jika kamera DSLR ini disambungkan ke teleskop menghasilkan teknik fokus prima, maka nilai waktu penyinarannya (exposure time) bergantung pada ISO yang dipilih. Misalkan teleskop yang digunakan adalah teleskop pembias Celestron 70 mm dengan panjang fokus 900 mm, maka nilai ISO dan waktu penyinarannya mengikuti fase gerhana diperlihatkan tabel berikut :

Bagaimana jika anda tak memiliki kamera DSLR dan juga tak mempunyai teleskop? Jangan khawatir, Gerhana Bulan Total ini tetap dapat diabadikan meski dengan kamera digital sederhana atau bahkan kamera ponsel/ponsel pintar sekalipun. Kuncinya adalah mengeset kamera dengan nilai ISO yang besar (bila memungkinkan). Juga mengatur nilai EV (exposure value) ke yang terbesar (bila memungkinkan). Jika pilihan-pilihan tersebut tak tersedia, masih terbuka jalan untuk mengabadikannya dengan mengeset pencahayaan kamera lewat daylight atau sejenisnya saat fase penumbra dan fase umbra serta mengeset ke night atau sejenisnya saat fase totalitas.

Tak seperti Gerhana Bulan sebelumnya yang berbonus kesempatan mengamati planet Uranus, dalam Gerhana Bulan Total 4 April 2015 ini kita harus gigit jari. Tak ada satupun planet yang terlihat berdekatan dengan Bulan di saat gerhana. Kala Gerhana Bulan ini terjadi, bola langit hanya dihiasi planet Jupiter di dekat zenith dan planet Mars yang mengapung di atas kaki langit barat.  Walau demikian ada yang relatif sama. Meski fase totalitasnya jauh lebih singkat, Gerhana Bulan Total 4 April 2015 berkemungkinan besar akan menampilkan wajah Bulan yang sama seperti gerhana-gerhana Bulan sebelumnya dalam puncaknya. Yakni tidak benar-benar gelap (menghilang), melainkan menjadi amat redup dengan laburan warna kemerah-merahan yang mirip darah.

[caption id="" align="alignnone" width="646" caption="Gambar 7. Letusan Holuhraun di Gunung Bardarbunga (Islandia). Meski menjadi letusan gunung berapi termutakhir dengan volume keluaran magma terbesar, namun jumlah partikulat dan aerosol sulfat yang dilepaskannya ke udara dianggap belum cukup mampu untuk membuat Bulan menjadi benar-benar gelap di puncak gerhana. Kiri: kawasan seluas 85 kilometer persegi yang telah ditutupi oleh magma basaltik produk letusan Holuhraun. tebal magma di kawasan ini mencapai rata-rata 7 meter. Kanan: pantauan salah satu titik letusan Holuhraun dari udara. Magma basaltik encer meluap dari pusat letusan yang berbentuk retakan sepanjang ratusan meter, untuk kemudian mengalir ke arah tertentu layaknya sungai api. Darinya gas vulkanik mengepul, tanpa debu vulkanik yang signifikan. Sumber: University of Iceland, 2015. "]

Gambar 7. Letusan Holuhraun di Gunung Bardarbunga (Islandia). Meski menjadi letusan gunung berapi termutakhir dengan volume keluaran magma terbesar, namun jumlah partikulat dan aerosol sulfat yang dilepaskannya ke udara dianggap belum cukup mampu untuk membuat Bulan menjadi benar-benar gelap di puncak gerhana. Kiri: kawasan seluas 85 kilometer persegi yang telah ditutupi oleh magma basaltik produk letusan Holuhraun. tebal magma di kawasan ini mencapai rata-rata 7 meter. Kanan: pantauan salah satu titik letusan Holuhraun dari udara. Magma basaltik encer meluap dari pusat letusan yang berbentuk retakan sepanjang ratusan meter, untuk kemudian mengalir ke arah tertentu layaknya sungai api. Darinya gas vulkanik mengepul, tanpa debu vulkanik yang signifikan. Sumber: University of Iceland, 2015.

[/caption] Musababnya pada saat ini atmosfer Bumi pun relatif bersih, tidak terkotori oleh partikulat dan aerosol sulfat dalam jumlah signifikan yang dihasilkan letusan dahsyat/mahadahsyat gunung berapi. Pada saat ini kita masih menyaksikan letusan besar Holuhraun di Gunung Bardarbunga (Islandia). Letusan ini telah berkecamuk semenjak 31 Agustus 2014 TU silam dan hingga kini telah memuntahkan tak kurang dari 1,5 kilometer kubik magma (10 kali lipat volume Letusan Merapi 2010). Namun partikulat dan aerosol sulfat yang dilepaskannya ke atmosfer masih terlalu kecil untuk membuat Bulan menjadi gelap pekat di kala puncak Gerhana Bulan Total.