Mengapa Bulan Selalu Memperlihatkan Sisi Yang Sama

    Mengapa kita selalu melihat sisi bulan yang sama setiap kali kita menatapnya? Jika kita melakukan pengamatan pada bulan maka kita akan temukan bahwa bulan selalu menampakkan sisi yang sama terhadap kita (bumi). Penjelasan intuitif bahwa bulan yang mengitari bumi tidak berotasi pada sumbunya sehingga wajah yang sama selalu menghadap bumi, bukanlah penjelasan yang benar. Bulan melakukan rotasi pada sumbunya. Tapi rotasinya persis secepat dia mengorbit bumi. Artinya, jika bulan telah berotasi 10% dari satu putaran rotasi penuh, maka bulan juga telah mengitari bumi 10% dari satu keliling penuh dengan periode atau waktu yang sama.

    Kita bisa mendemonstrasikannya dengan mudah. Ambil sebuah obyek bulat seperti bola atau balon. Berilah satu tanda pada sisi bola, peganglah bola tersebut dengan tangan, dan tahan bola dengan sisi bertanda di depan wajah. Sekarang, putar bola tersebut 50%. Tanda tadi sekarang harus berada di sisi yang berlawanan, dan seharusnya tidak lagi terlihat oleh mata. Jika bola ini adalah bulan, maka bola itu juga akan melakukan perjalanan mengelilingi kepala kita (anggap saja bumi) sejauh 50% dari orbitnya selama periode yang sama. Jadi tanpa perlu mengubahnya, taruhlah bola yang diputar 50% tadi di belakang kepala. Sekarang, balikkan kepala, maka akan terlihat sisi bola yang bertanda. Fenomena yang sama juga bertanggung jawab untuk fakta bahwa kita hanya melihat satu wajah bulan. Tapi mengapa hal ini terjadi?

    Jika rotasi obyek dan orbitnya terhubungkan secara langsung, seperti dalam kasus bulan, fenomena ini disebut sebagai rotasi serempak (synchronous rotation), karena rotasi bulan sinkron/serempak dengan orbitnya, dengan rasio 1:1. Dalam kasus bulan, rotasi ini sinkron karena gravitasi Bumi dan fenomena yang dikenal sebagai penguncian pasang (tidal locking) atau penguncian gravitasi (gravitational locking).

Bagaimana tidal locking bekerja?

     Penguncian pasang terjadi sebagai akibat dari gaya gravitasi yang bekerja pada tonjolan pasang (tidal bulges) bulan. Tonjolan pasang adalah tonjolan (lihat gambar) pada bulan yang diciptakan oleh gravitasi bumi yang bekerja pada permukaan bulan. Gaya gravitasi ini menyebabkan permukaan bulan terdekat dengan bumi untuk menonjol keluar, yang menyebabkan bentuk bulan terdistorsi menjadi bola elips.

    Sekarang, jika bulan tidak berotasi, gambar diatas ini akan akurat - tapi sebenarnya ada rotasi. Sebelumnya perlu diketahui bahwa gambar di atas adalah pandangan top-down. Hal ini sangat penting untuk penjelasan berikutnya. Jadi bayangkan bahwa di tengah-tengah lingkaran bumi pada gambar, kita dapat melihat Kutub Utara ada di tengahnya. Sekarang mari kita bayangkan bahwa bulan tersebut berputar searah jarum jam ...

      Jadi jika bulan berputar searah jarum jam, maka tonjolan ini akan bergerak bersama dengan rotasi searah jarum jam, yang menyebabkan tonjolan tidak sejajar lagi dengan sumbu Bulan-Bumi (garis putus-putus di atas). Periksa gambar berikutnya untuk ilustrasi.

    Karena tonjolan tidak sejajajar lagi dengan sumbu Bumi-Bulan mengakibatkan ada bagian dari tonjolan yang lebih dekat ke Bumi daripada bagian lainnya. Karena gravitasi lebih lemah pada bagian yang jauh dan lebih kuat pada bagian yang dekat, Bumi menarik pada bagian dekat tonjolan lebih dari kuat dari menarik pada bagian yang jauh dari tonjolan.

    Seperti yang kita lihat dalam gambar di atas, tarikan pada tonjolan B menyebabkan Bulan untuk memutar berlawanan arah jarum jam di sekitar poros (sumbu "vertikal" di tengah Bulan). Gaya rotasi berlawanan arah jarum jam ini, yang disebut torsi, menentang, memperlambat, dan akhirnya mencapai keseimbangan dengan rotasi alami bulan yang searah jarum jam. Ekuilibrium atau titik keseimbangan tercapai ketika rotasi Bulan diperlambat ke titik di mana tonjolan tidak lagi miring. Setelah tonjolan ini sejajar dengan sumbu Bumi-Bulan (garis putus-putus dalam gambar di atas), tidak ada gaya rotasi bersih (torsi) yang dihasilkan oleh gravitasi bumi pada tonjolan yang berbeda. Akibatnya kekuatan kontra-rotasi berhenti, dan Bulan tidak lagi melambat, lalu proses diatas berulang lagi.

    Proses diatas adalah bagaimana Bumi dapat memperlambat Bulan ke titik penguncian pasang tapi tidak memperlambatnya lebih dari itu. Lihatlah gambar dibawah untuk melihat apa yang tampak penguncian pasang telah dicapai sistem.

    Itulah mengapa wajah yang sama dari Bulan selalu hadir di langit. Ini adalah kondisi Bulan sekarang. Penguncian pasang adalah kekuatan yang berlaku untuk semua benda, termasuk Bumi. Bahkan Bulan adalah dalam proses mengunci pasang Bumi sehingga suatu saat, satu muka Bumi akan selalu menunjuk ke arah bulan. Namun proses ini memerlukan waktu miliaran tahun, sehingga kemungkinan planet kita tidak dapat bertahan hidup cukup lama untuk terjadinya peristiwa ini, tetapi efeknya adalah bahwa rotasi bumi terus-menerus melambat. Akibatnya, setiap hari akan lebih panjang daripada hari sebelumnya. Hari ini lebih panjang dari kemaren, dan besok akan lebih panjang dari hari ini. Berikut gambar lainnya untuk membantu mengilustrasikan.

     Setelah sebuah obyek terkunci secara gravitasional (ter tidal lock) kepada obyek lain, maka obyek tersebut akan seperti itu selamanya, kecuali ada gaya dari luar yang mengganggunya. Hanya butuh beberapa ratus juta tahun untuk bulan terkunci secara gravitasional ke Bumi, tapi karena bumi jauh lebih besar, proses sebaliknya (Bumi terkunci pasang ke bulan) masih berlangsung.

    Tidak ada planet di tatasurya kita yang cukup dekat dengan matahari sehingga mengalami penguncian pasang. Tetapi banyak bulan yang mengalami penguncian pasang ke planet mereka. Hanya satu "planet" yang mengalami penguncian pasang, tapi ke bulannya bukan ke matahari. Pasangan Pluto-Charon adalah pasangan yang saling mengunci pasang, karena masing-masing memiliki tarikan gravitasi yang cukup kuat terhadap lainnya dan mereka cukup dekat satu sama lain.

    Penguncian pasang sebenarnya cukup umum terjadi di alam semesta - jika ada obyek berada dalam orbit obyek lain, di mana saja di alam semesta, maka akhirnya akan terjadi penguncian pasang. Namun, jika orbit sangat elips mereka mungkin tidak terjebak dalam rasio rotasi orbit 1:1. Merkurius misalnya, mengalami penguncian pasang ke matahari dengan rasio 3:2. Itu berarti bahwa 1 hari siderial Merkurius (1 kali rotasi) lamanya adalah 2/3 tahun Mercurean, yang adalah 58 hari 15 jam 30 menit di bumi. Sedangkan dari matahari terbit ke matahari terbit berikutnya di merkurius, lamanya 2 tahun mercurean, 1 tahun siang, 1 tahun malam yang lamanya tiap tahun adalah 88 hari bumi.

    

    Jadi kalau definisi penguncian pasang adalah satu sisi obyek selalu menghadap ke obyek lain yang di orbitinya, maka merkurius bukanlah kasus tidal locking, karena rasionya bukan 1:1.

READ MORE →

Bintang Sirius

    Sirius (CMa / Canis Majoris / Alpha Canis Majoris) adalah bintang paling terang di langit malam, dengan magnitudo tampak −1.47. Bintang ini terletak di rasi Canis Major dan merupakan sistem bintang ganda dengan komponen primer bintang deret utama kelas A dan komponen sekunder sebuah katai putih

PENAMPAKAN

    Sirius dapat dilihat hampir di semua tempat di permukaan Bumi kecuali oleh orang-orang yang tinggal pada lintang di atas 73,284° utara . Saat terbaik untuk dapat melihat bintang ini adalah sekitar tanggal 1 Januari, dimana dia mencapai meridian pada tengah malam. Pada kondisi yang sesuai, Sirius dapat dilihat dengan mata telanjang saat Matahari masih berada di atas horison. Ketika berada di atas kepala, bintang ini dapat dilihat pada kondisi cuaca sangat bersih, asalkan pengamat berada di tempat yang tinggi, dan posisi Matahari cukup rendah.

ETIMOLOGI

     Nama bintang ini berasal dari bahasa Yunani Σείριος (Seirios, yang berarti "menyala-nyala" atau "amat panas"). Sebagai bintang paling terang di rasi "Anjing Besar", seringkali disebut juga sebagai "Bintang Anjing ". Nama Latin untuk bintang ini adalah Canicula ("anjing kecil") dan dalam bahasa Arab : ﺍﻟﺸﻌﺮﻯ , aš-šyi‘rā dalam astronomi Islam, dimana nama alternatif Al Shira diturunkan. Dengan nama aš-šyi‘rā , bintang ini disebut dalam Al-Quran Surah An-Najm ayat 49, yang berbunyi : dan bahwasanya Dialah yang Tuhan (yang memiliki) bintang syi'ra . Dalam bahasa Sanskerta, bintang ini dikenal sebagai Mrgavyadha ("pemburu rusa") atau Lubdhaka ("pemburu"). Sebagai Mrgavyadha, Sirius melambangkan Siwa. Dalam Bahasa Tionghoa bintang ini dikenal sebagai bintang serigala langit atau (satu bintang di rasi) Serigala di Langit. ( Bahasa Tionghoa dan Jepang: 天狼; Bahasa Korea : 천랑; Romanisasi Tionghoa: Tiānláng; Romanisasi Jepang : Tenrō; Romanisasi Korea: Cheonlang) dalam Rumah Jǐng (井 宿) (rasi Tionghoa yang merupakan bagian dari rasi Gemini modern), sementara nama dalam bahasa pasar Jepang untuk bintang ini adalah 青星 (Aoboshi, "bintang biru").

    Berdasarkan perubahan gerak dirinya, pada 1844 Friedrich Wilhelm Bessel menarik kesimpulan bahwa Sirius kemungkinan memiliki pasangan. Hampir dua dekade kemudian, pada 1862 , Alvan Graham Clark menemukan pasangan redup tersebut yang kemudian dinamai Sirius B, yang dikenal dengan panggilan sayang “Sang Anak Anjing”. Komponen yang terlihat saat ini kadang-kadang disebut sebagai Sirius A

    Astronom-astronom di Observatorium Gunung Wilson menemukan pada 1915 bahwa Sirius B adalah sebuah katai putih. Diameter Sirius A pertama kali diukur oleh Robert Hanbury Brown dan Richard Q. Twiss pada 1959 di Jodrell Bank menggunakan interferometer intensitas mereka. Pada 2005 , menggunakan Hubble Space Telescope , astronom menemukan bahwa diameter Sirius B hampir sama dengan diameter Bumi, yaitu sekitar 12.000 kilometer dengan massa 98% Matahari .

    Sirius adalah salah satu sistem bintang terdekat dengan Bumi pada jarak 2,6 parsec atau 8,6 tahun cahaya. Tetangga terdekatnya adalah sistem bintang Procyon, pada jarak 1,61 parsec atau 5,24 tahun cahaya. Sirius A adalah sebuah bintang deret utama dengan kelas spektrum A0 atau A1 dan memiliki massa sekitar 2,1 Matahari . Pasangannya, Sirius B, adalah bintang yang sudah berevolusi dari deret utama menjadi katai putih. Kedua bintang ini mengorbit satu sama lain pada jarak sekitar 20 AU (hampir sama dengan jarak Matahari dan Uranus ) dengan periode orbit mendekati 50 tahun. Orbit tersebut dapat membuat Sirius B kadang berada di depan Sirius A sehingga luminositas total keduanya menurun sebentar. Karena alasan ini, sistem Sirius diperhitungkan sebagai bintang ganda gerhana.

 

     Katai putih tipikal memiliki massa 0.5–0.6 massa matahari. Dengan massa hampir sama dengan Matahari, Sirus B adalah salah satu katai putih termasif yang diketahui. Massa tersebut terkandung hanya dalam volume yang sebanding dengan Bumi. Katai putih hanya terbentuk setelah bintang melewati tahap deret utama dan raksasa merah. Dua tahap tersebut telah dilalui Sirius B kurang dari setengah usianya sekarang, sekitar 120 juta tahun yang lalu. Bintang awalnya diperkirakan memiliki massa 5 massa matahari dengan kelas spektrum B7V ketika berada di deret utama.

    Ketika berada pada tahap raksasa merah, Sirius B boleh jadi memperkaya metalisitas Sirius A. Inilah yang menjadi sebab kelimpahan logam Sirius A lebih tinggi dari harga normal (metalisitas dikatakan normal jika sama dengan harga yang dimiliki Matahari). Sirius A diperkirakan akan kehabisan bahan bakar hidrogen di intinya dalam satu miliar tahun lagi. Setelah itu ia akan menempuh tahap raksasa merah sebelum akhirnya akan menjadi katai putih juga.

READ MORE →

Hal Misterius Dalam Ilmu Sains Yang Susah Dipecahkan

1.    Apa yang terjadi saat gempa bumi terjadi?

Hingga kini manusia masih belum mengetahui apa yang terjadi ketika gempa bumi berlangsung. Padahal gempa bumi terjadi di dalam perut planet bumi, tepat di bawah kaki kita sendiri.Hingga kini para pakar hanya bisa menjelaskan dari mana gempa bersumber dan patahan apa yang terlibat dalam peristiwa gempa tersebut, atau mungkin hanya memprediksi sampai kapan gempa susulan akan berlangsung. Namun sampai kini mereka tak bisa secara pasti menjelaskan apa yang terjadi di dalam bumi ketika gempa berlangsung. Sifat dan perilaku kekuatan yang membuat patahan - patahan terus bergerak hingga kemudian akhirnya terjadi gempa hingga kini masih menjadi misteri. “Masalah pergeseran pada gempa adalah salah satu hal yang paling dasar dari semua ilmu tentang kebumian. Namun itu masih menjadi cerita misteri yang berusia 30 tahun, yang belum terpecahkan,” ujar Tom Heaton, seorang pakar geofisika dari Caltech.

2.    Siapa Kamu?

Kesadaran alamiah yang dimiliki manusia selama ini, masih membingungkan bagi para psikolog dan ilmuwan di bidang kognitif. Bagian dari jawaban pertanyaan mendasar di atas ada yang menjawab dengan sederhana: sesuatu yang memicu kita melakukan sesuatu, sudah menyatu dengan jaringan syaraf manusia. Walaupun kita mengira bahwa apa yang kita lakukan adalah kehendak bebas, namun setiap pekerjaan yang dilakukan oleh manusia juga dipengaruhi oleh proses tak sadar dan lingkungan sekitar. Dan, bagaimana kita membuat sebuah keputusan secara sadar sehingga membuat manusia memiliki akal selain jiwa? Nah ini yang masih menjadi misteri.

3.    Bagaimana Kehidupan Bisa Terjadi di Bumi?

Manusia telah menemukan bukti-bukti awal tentang adanya kehidupan kuman sederhana di bumi sejak sekitar 3 miliar tahun yang lalu. Namun, bagaimana kemudian kejadian awal dari kehidupan mahluk lain di bumi, hingga kini belum diketahui. “Banyak teori dari asal kehidupan yang ditawarkan, namun sangat sulit untuk diterima dan dibuktikannya.” kata Diana Northup, Cave Biologist dari University of New Mexico.

4.    Bagaimana Otak Bekerja?

Hingga kini, belum ada yang bisa menjelaskan bagaimana otak manusia bekerja. Dengan miliaran neuron dan masing-masing neuron memiliki ribuan koneksi, otak memang sangat sulit untuk diteliti. “Kita semua berfikir bahwa kita bisa memahami otak kita, setidaknya melalui pengalaman kita sendiri. Padahal, pengalaman subyektif kita adalah panduan yang minim untuk menentukan bagaimana otak bekerja,” ujar Scott Huettel, pakar dari Center for Cognitive Neuroscience dari Duke University. Hingga kini peneliti belum bisa menentukan bagaimana neuron-neuron membentuk jaringan fungsional ketika manusia sedang belajar, mengingat, atau melakukan aktivitas lainnya, termasuk saat melihat, mendengar, bergerak, atau saat tengah dimabuk cinta.

5.    Dimana Bagian Alam Semesta yang lain?

Manusia memiliki banyak keterbatasan saat hendak meneliti alam semesta. “Itu disebut juga sisi kelam dari alam semesta,” kata Michael Turner, seorang pakar kosmologi dari University of Chicago. Menurut dia misteri terbesar dari alam semesta adalah materi gelap dan energi gelap. Walaupun para peneliti berusaha keras untuk mengeksplorasi hingga ke luar angkasa yang terjauh dan ke perut bumi yang terdalam, namun, diperkirakan baru 4 persen dari materi dan energi yang ditemukan. Sementara 96 persen lainnya masih belum bisa diketahui.

6.    Apa yang menyebabkan gravitas?

Walaupun gravitasi telah dipelajari sejak zaman Newton, namun bidang ini masih sedikit sekali diketahui oleh manusia. Gravitas tidak bisa dijelaskan oleh mode standar fisika. Para teoretisi meyakini gravitasi mungkin ada kaitannya dengan partikel kecil yang tak bermassa bernama graviton yang menimbulkan gaya gravitasi. “Gravitasi sama sekali berbeda dengan gaya lain yang bisa dideskripsikan dalam model standar,” kata Mark Jackson, pakar fisika teori dari Fermilab di Illinois AS.”Saat Anda mengerjakan perhitungan interaksi gravitasional kecil, maka Anda akan mendapat jawaban yang ngawur. Matematika sama sekali tak bisa bekerja,” kata dia.

7.    Benarkah ada teori segalanya?

Para pakar biasanya memiliki standar model yang cukup baik untuk mendefinisikan segala sesuatu di alam semesta hingga ke bagian partikel terkecil, mulai dari magnetisme hingga ke atom-atom yang menyusunnya dan bagaimana mereka bisa tetap stabil. Model standar ini memandang partikel-partikel menjadi titik-titik yang sangat kecil, yang beberapa di antaranya mengandung gaya dasar. Hanya saja, kelemahan dari model standar tadi, adalah kegagalannya untuk melakukan perhitungan terhadap gravitasi dan energi yang sangat tinggi. Nah, bila ada sebuah teori yang bisa secara konsisten menyertakan dua hal tadi ke dalam pemodelannya, maka teori fisika yang universal akan benar-benar dapat terwujud. Sayangnya, banyak peneliti menganggap hal itu tak akan pernah tercapai.

8.    Apakah alien memang benar – benar ada?

Adalah sesuatu hal yang logis ketika berasumsi bahwa ada kehidupan lain selain di bumi. Sebab, unsur-unsur yang dibutuhkan bagi kehidupan terdistribusi secara luas di alam semesta. Selain itu, sistem tata surya yang mirip dengan tata surya kita juga dijumpai di luar angkasa.

 “Jadi setidaknya, ada kemungkinan bahwa ada kehidupan lain di sana,” kata Jill Tarter, Director of Center for SETI Research di California.

9.    Bagaimana Alam Semesta Tercipta?

Teori tentang dentuman besar yang mengawali keberadaan alam semesta sejak 13,7 miliar tahun lalu dipandang sebagai teori yang masuk akal, walaupun belum bisa langsung diuji. Pada teori ini, segala sesuatu dimulai dengan luar angkasa yang berukuran kecil dan kemudian memuai dan berkembang menjadi besar. oleh karena proses inflasi (pemompaan). “Hingga kini kita belum mengetahui apa yang menyebabkan inflasi, atau bahkan apakah itu teori yang benar atau tidak,” kata Eric Agol, seorang pakar astrofisika dari University of Washington.

READ MORE →