PENGENALAN

Gerhana merupakan antara fenomena langit yang paling menarik untuk diperhatikan dan dikaji. Fenomena ini berlaku apabila kedudukan Matahari, Bumi dan Bulan berada dalam susunan tertentu sehingga cahaya Matahari terhalang sama ada oleh Bulan atau oleh Bumi.

Secara asasnya terdapat dua jenis gerhana yang utama, iaitu gerhana Matahari dan gerhana Bulan. Walaupun kedua-duanya melibatkan Matahari, Bumi dan Bulan, susunan objek serta keadaan bayang-bayang yang berlaku adalah berbeza.

Gerhana telah diperhatikan oleh manusia sejak zaman dahulu. Sebelum perkembangan astronomi moden, fenomena ini sering dianggap sesuatu yang luar biasa kerana perubahan cahaya langit berlaku secara mendadak dalam tempoh tertentu.

Hari ini, gerhana dapat diramal dengan sangat baik melalui pengiraan astronomi berdasarkan pergerakan Bulan mengelilingi Bumi dan Bumi mengelilingi Matahari.

Dalam ilmu falak, fenomena gerhana mempunyai nilai yang penting dari sudut pendidikan, pemerhatian, pengiraan astronomi serta kefahaman terhadap pergerakan jasad samawi.

APA ITU GERHANA?

Gerhana berlaku apabila cahaya daripada satu objek langit terhalang oleh objek yang lain.

Dalam sistem Matahari, Bumi dan Bulan, bayang-bayang memainkan peranan utama dalam pembentukan gerhana.

Cahaya Matahari bergerak menuju ke Bumi dan Bulan. Apabila salah satu objek berada pada kedudukan tertentu di antara dua objek yang lain, kawasan bayang-bayang boleh terbentuk.

Gerhana bukan berlaku secara rawak. Ia berlaku apabila kedudukan geometri Matahari, Bumi dan Bulan memenuhi keadaan tertentu.

Secara ringkas:

• Gerhana Matahari berlaku apabila Bulan berada di antara Matahari dan Bumi.
• Gerhana Bulan berlaku apabila Bumi berada di antara Matahari dan Bulan.

Perbezaan susunan inilah yang menghasilkan dua fenomena yang berbeza.

GERHANA MATAHARI

Gerhana Matahari berlaku apabila Bulan bergerak di antara Matahari dan Bumi sehingga menutup sebahagian atau keseluruhan cakera Matahari bagi kawasan tertentu di permukaan Bumi.

Walaupun Matahari jauh lebih besar daripada Bulan, saiz ketara kedua-duanya apabila dilihat dari Bumi boleh kelihatan hampir sama.

Keadaan ini berlaku kerana Bulan berada jauh lebih dekat dengan Bumi berbanding Matahari.

Apabila kedudukan Bulan tepat atau hampir tepat di hadapan Matahari, Bulan boleh menghalang cahaya Matahari dan menghasilkan fenomena gerhana.

Namun gerhana Matahari tidak dapat dilihat dari seluruh permukaan Bumi pada masa yang sama. Hanya kawasan tertentu yang berada dalam laluan bayang-bayang Bulan akan mengalami gerhana.

JENIS-JENIS GERHANA MATAHARI

Gerhana Matahari boleh berlaku dalam beberapa bentuk bergantung kepada kedudukan dan jarak relatif Matahari, Bulan dan Bumi.

Antara jenis utama ialah:

• Gerhana Matahari Penuh
• Gerhana Matahari Separa
• Gerhana Matahari Cincin
• Gerhana Matahari Hibrid

Setiap jenis mempunyai ciri pemerhatian yang berbeza.

GERHANA MATAHARI PENUH

Gerhana Matahari penuh berlaku apabila Bulan menutupi keseluruhan cakera Matahari bagi pemerhati yang berada dalam kawasan bayang-bayang tertentu.

Ketika fasa penuh, keadaan persekitaran boleh menjadi lebih gelap untuk tempoh yang singkat.

Bahagian atmosfera luar Matahari yang dikenali sebagai korona juga boleh menjadi lebih jelas kelihatan ketika cakera Matahari tertutup sepenuhnya.

Walau bagaimanapun, kawasan yang dapat mengalami gerhana penuh biasanya berada dalam jalur yang agak terhad.

Pemerhati di luar jalur tersebut mungkin hanya mengalami gerhana separa.

GERHANA MATAHARI SEPARA

Gerhana Matahari separa berlaku apabila Bulan hanya menutupi sebahagian daripada cakera Matahari.

Dari lokasi pemerhati, Matahari akan kelihatan seolah-olah sebahagian daripadanya telah dilindungi oleh Bulan.

Tahap gerhana separa berbeza mengikut lokasi.

Ada kawasan yang mungkin melihat hanya sedikit bahagian Matahari tertutup, manakala kawasan lain boleh melihat sebahagian besar cakera Matahari dilindungi.

Perbezaan ini berlaku kerana setiap lokasi berada pada kedudukan yang berbeza relatif kepada laluan bayang-bayang Bulan.

GERHANA MATAHARI CINCIN

Gerhana Matahari cincin berlaku apabila Bulan berada di hadapan Matahari tetapi saiz ketaranya tidak cukup besar untuk menutupi seluruh cakera Matahari.

Akibatnya, bahagian luar Matahari masih kelihatan mengelilingi Bulan seperti sebuah cincin cahaya.

Fenomena ini sering dikenali sebagai annular eclipse.

Perbezaan antara gerhana penuh dan gerhana cincin mempunyai hubungan dengan perubahan jarak Bulan daripada Bumi.

Orbit Bulan bukan berbentuk bulatan sempurna. Oleh itu, jaraknya daripada Bumi berubah sepanjang peredarannya.

Apabila Bulan berada lebih jauh, saiz ketaranya di langit menjadi sedikit lebih kecil.

GERHANA MATAHARI HIBRID

Gerhana hibrid merupakan jenis gerhana yang lebih jarang berlaku.

Dalam keadaan tertentu, satu bahagian laluan gerhana boleh mengalami gerhana cincin manakala bahagian lain mengalami gerhana penuh.

Perubahan ini berlaku disebabkan bentuk permukaan Bumi dan perbezaan jarak relatif antara Bumi, Bulan dan Matahari sepanjang laluan gerhana.

Fenomena ini menunjukkan betapa sensitifnya geometri gerhana terhadap kedudukan objek-objek yang terlibat.

BAYANG-BAYANG BULAN

Dalam gerhana Matahari, bayang-bayang Bulan jatuh ke permukaan Bumi.

Bayang-bayang ini boleh dibahagikan kepada beberapa kawasan utama.

Umbra merupakan bahagian bayang-bayang paling gelap. Pemerhati yang berada dalam kawasan ini boleh mengalami gerhana Matahari penuh apabila keadaan geometri sesuai.

Penumbra pula merupakan kawasan bayang-bayang separa. Pemerhati dalam kawasan ini akan melihat gerhana Matahari separa.

Bagi gerhana cincin, geometri bayang-bayang melibatkan kawasan tertentu yang membolehkan bahagian Matahari masih kelihatan di sekeliling Bulan.

GERHANA BULAN

Gerhana Bulan berlaku apabila Bumi berada di antara Matahari dan Bulan sehingga bayang-bayang Bumi jatuh ke permukaan Bulan.

Fenomena ini hanya boleh berlaku apabila Bulan berada dalam kedudukan yang sesuai berdekatan fasa bulan purnama.

Tidak seperti gerhana Matahari yang hanya dapat dilihat dari kawasan tertentu, gerhana Bulan boleh diperhatikan dari kawasan yang lebih luas di bahagian Bumi yang sedang mengalami malam.

Sepanjang gerhana, perubahan pada cahaya dan warna Bulan dapat diperhatikan secara berperingkat.

JENIS-JENIS GERHANA BULAN

Gerhana Bulan juga mempunyai beberapa kategori utama:

• Gerhana Bulan Penuh
• Gerhana Bulan Separa
• Gerhana Bulan Penumbra

Perbezaannya bergantung kepada sejauh mana Bulan memasuki bayang-bayang Bumi.

GERHANA BULAN PENUH

Gerhana Bulan penuh berlaku apabila keseluruhan cakera Bulan memasuki kawasan umbra Bumi.

Ketika keadaan ini berlaku, Bulan tidak semestinya menjadi gelap sepenuhnya.

Sebaliknya, Bulan boleh kelihatan berwarna kemerahan atau jingga.

Fenomena warna tersebut berlaku kerana sebahagian cahaya Matahari melalui atmosfera Bumi sebelum sampai ke permukaan Bulan.

Atmosfera Bumi menyebarkan sebahagian panjang gelombang cahaya, manakala sebahagian cahaya berwarna merah boleh diteruskan ke kawasan bayang-bayang.

Akibatnya, permukaan Bulan ketika gerhana penuh boleh kelihatan kemerahan.

GERHANA BULAN SEPARA

Gerhana Bulan separa berlaku apabila hanya sebahagian daripada Bulan memasuki kawasan umbra Bumi.

Bahagian Bulan yang berada dalam umbra akan kelihatan lebih gelap berbanding bahagian yang masih menerima cahaya Matahari secara langsung.

Semasa proses ini, pemerhati dapat melihat sempadan bayang-bayang Bumi bergerak merentasi permukaan Bulan.

Fenomena tersebut memberikan gambaran yang jelas mengenai hubungan kedudukan Bumi, Bulan dan Matahari.

GERHANA BULAN PENUMBRA

Gerhana Bulan penumbra berlaku apabila Bulan melalui kawasan penumbra Bumi tanpa memasuki umbra secara ketara.

Perubahan kecerahan dalam gerhana jenis ini biasanya lebih halus.

Kadangkala perbezaannya agak sukar dikenal pasti dengan mata kasar, khususnya apabila hanya sebahagian kecil Bulan memasuki penumbra.

Walaupun kurang dramatik berbanding gerhana penuh, fenomena ini tetap mempunyai nilai dalam pemerhatian astronomi.

MENGAPA GERHANA TIDAK BERLAKU SETIAP BULAN?

Satu persoalan yang sering ditanya ialah mengapa gerhana tidak berlaku setiap kali bulan baharu atau bulan purnama.

Hal ini berlaku kerana orbit Bulan mengelilingi Bumi tidak berada pada satah yang sama sepenuhnya dengan orbit Bumi mengelilingi Matahari.

Orbit Bulan mempunyai sedikit kecondongan.

Akibatnya, pada kebanyakan bulan, Bulan bergerak sedikit di atas atau di bawah kedudukan yang diperlukan untuk menghasilkan gerhana.

Gerhana hanya berlaku apabila Matahari, Bumi dan Bulan berada berhampiran titik persilangan satah orbit pada masa yang sesuai.

---

NOD ORBIT BULAN

Titik persilangan antara satah orbit Bulan dengan satah orbit Bumi dikenali sebagai nod.

Terdapat dua nod utama, iaitu nod menaik dan nod menurun.

Untuk berlakunya gerhana, kedudukan Matahari dan Bulan perlu berada berhampiran kawasan nod pada masa tertentu.

Konsep nod membantu ahli astronomi memahami mengapa gerhana berlaku pada tempoh tertentu sahaja.

Ia juga menjadi sebahagian daripada asas pengiraan dan ramalan gerhana.

FASA-FASA GERHANA MATAHARI

Gerhana Matahari tidak berlaku secara serta-merta.

Ia mempunyai beberapa peringkat.

Pada permulaan gerhana, Bulan mula memasuki kawasan hadapan cakera Matahari.

Bahagian Matahari yang ditutup akan bertambah secara beransur-ansur sehingga mencapai tahap maksimum.

Selepas itu, Bulan terus bergerak dan bahagian Matahari yang tertutup akan semakin berkurang.

Secara umum, proses boleh melibatkan:

• sentuhan pertama
• perkembangan fasa separa
• permulaan fasa penuh atau cincin jika berlaku
• gerhana maksimum
• berakhirnya fasa penuh atau cincin
• fasa separa akhir
• sentuhan terakhir

FASA-FASA GERHANA BULAN

Gerhana Bulan juga berlaku secara berperingkat.

Bulan mula memasuki kawasan penumbra Bumi sebelum memasuki umbra sekiranya gerhana jenis separa atau penuh berlaku.

Dalam gerhana penuh, keseluruhan Bulan akhirnya berada dalam umbra sebelum bergerak keluar semula.

Perubahan ini boleh diperhatikan dalam tempoh yang lebih panjang berbanding fasa maksimum sesetengah gerhana Matahari.

RAMALAN GERHANA

Gerhana boleh diramalkan melalui pengiraan astronomi.

Ahli astronomi menggunakan data orbit Bumi dan Bulan untuk menentukan bila kedudukan kedua-duanya akan berada dalam geometri yang sesuai terhadap Matahari.

Antara maklumat yang boleh dikira ialah:

• tarikh gerhana
• waktu mula
• waktu maksimum
• waktu tamat
• jenis gerhana
• magnitud gerhana
• laluan gerhana
• kawasan yang boleh menyaksikan fenomena
• altitud dan azimut objek

Ketepatan pengiraan moden membolehkan maklumat gerhana disediakan jauh lebih awal sebelum fenomena berlaku.

MAGNITUD GERHANA

Magnitud gerhana merupakan satu nilai yang digunakan untuk menerangkan sejauh mana cakera sesuatu objek ditutupi.

Dalam gerhana Matahari, magnitud boleh memberikan gambaran mengenai bahagian diameter Matahari yang ditutupi oleh Bulan pada waktu tertentu.

Nilai ini membantu membezakan tahap gerhana antara satu lokasi dengan lokasi yang lain.

Bagi orang awam, peratusan penutupan Matahari mungkin lebih mudah difahami, tetapi dalam pengiraan astronomi terdapat beberapa parameter teknikal yang digunakan untuk menerangkan keadaan gerhana dengan lebih tepat.

LALUAN GERHANA MATAHARI

Gerhana Matahari penuh atau cincin biasanya mempunyai laluan tertentu merentasi permukaan Bumi.

Kawasan yang berada dalam laluan utama boleh mengalami fasa penuh atau cincin.

Kawasan yang lebih jauh daripada laluan utama pula mungkin hanya melihat gerhana separa.

Oleh sebab Bumi berputar dan Bulan bergerak dalam orbitnya, bayang-bayang Bulan bergerak merentasi permukaan Bumi sepanjang fenomena berlangsung.

Peta laluan gerhana sangat membantu dalam merancang lokasi pemerhatian.

CERAPAN GERHANA MATAHARI

Cerapan gerhana Matahari memerlukan persediaan yang berbeza daripada kebanyakan aktiviti melihat objek langit pada waktu malam.

Pemerhati perlu mengetahui lokasi Matahari, waktu fasa gerhana dan keadaan cuaca.

Instrumen seperti teleskop atau kamera boleh digunakan, tetapi kaedah pemerhatian perlu mengambil kira faktor keselamatan kerana Matahari merupakan sumber cahaya yang sangat terang.

Pemerhatian Matahari secara terus tanpa perlindungan optik yang sesuai boleh membahayakan mata.

Oleh itu, cerapan hendaklah menggunakan peralatan dan perlindungan pemerhatian Matahari yang memang direka untuk tujuan tersebut.

CERAPAN GERHANA BULAN

Cerapan gerhana Bulan secara umum lebih mudah dilakukan berbanding gerhana Matahari.

Bulan boleh diperhatikan terus dengan mata kasar ketika gerhana Bulan.

Binokular atau teleskop pula dapat membantu melihat perubahan pada permukaan Bulan dengan lebih jelas.

Aktiviti ini sangat sesuai dijadikan program pendidikan astronomi kerana perubahan bayang-bayang dapat diperhatikan secara berperingkat.

Kamera juga boleh digunakan untuk merekod perubahan warna dan keadaan Bulan sepanjang fenomena

PERALATAN UNTUK CERAPAN GERHANA

Antara peralatan yang boleh digunakan dalam aktiviti cerapan gerhana ialah:

• teleskop
• binokular
• kamera digital
• kamera astronomi
• tripod
• sistem penjejakan
• komputer atau tablet
• perisian astronomi
• alat pencatat masa
• peralatan keselamatan pemerhatian Matahari yang sesuai

Jenis peralatan bergantung kepada jenis gerhana dan tujuan aktiviti.

Untuk program pendidikan, peralatan sederhana juga boleh digunakan bagi memperkenalkan konsep asas gerhana kepada peserta.