TATA SURYA

A.SISTEM TATA SURYA

Tata surya termasuk dalam salah satu galaksi yang ada di alam semesta yaitu Galaksi Bima Sakti (Milky Way). Alam semesta merupakan sebuah istilah yang biasa dipakai para ilmuan untuk menggambarkan ruang angkasa dan benda-benada langit yang ada di dalamnya. Ilmu yang mempelajari semua objek langit yang ada di luar angkasa yaitu Astronomi.

Pada awalnya muncul sebuah gagasan yang menganggap bahwa bumi adalah pusat dari alam semesta. Kemudian gagasan tersebut berubaha setelah mereka mengetahui bahwa bumi hanyalah sebuah planet dan menyakini bahwa mataharin adalah pusat dari alam semesta.  Penelitian selama berabad-abad membawa para astronot untuk membangun berbagai teori pembentukan Tata Surya. Karena tidak mungkin kita kembali ke masa lalu, maka teori yang dibangun haruslah teori yang kita kenal saat ini.

Anggota penyusun  tata surya adalah  matahari, benda langit selain planet (asteroid, meteoroid dan komet) serta planet - planet (Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus).

1.    Matahari

Matahari adalah pusat tata surya kita. Matahari termasuk bintang karena memancarkan cahaya sendiri. Matahari mempunyai diameter 1,4 juta kilometer (1.400.000 km) atau 109 kali lebih besar daripada diameter bumi. Matahari memiliki gravitasi yang besar hingga menyebabkan anggota tata surya beredar mengelilingi matahari. Secara kimiawi, sekitar tiga perempat massa matahari terdiri atas hidrogen, sedangkan sisanya didominasi helium.

Matahari memiliki 4 lapisan, yaitu :

a.    Inti matahari, memiliki suhu sekitar 1,5 x 10^7o C, yang cukup untuk mempertahankan fusi termonuklir yang berfungsi sebagai sumber energi matahari. Energi dari inti akan diradiasikan ke lapisan luar matahari dan kemudian sampai ke ruang angkasa.

b.   Fotosfer, memiliki suhunya sekitar 6.000 Kelvin, dengan ketebalan sekitar 300 km,Melalui fotosfer, sebagian besar radiasi matahari ke luar dan terdeteksi sebagai sinar matahari yang kita amati di Bumi.Di dalam fotosfer terdapat bitnik matahari, yaitu daerah dengan medan magnet yang kuat dan dingin serta lebih gelapdari wilayah sekitarnya.

c.    Kromosfer, memiliki suhu sekitar 4.500 Kelvin dan ketebalannya 2.000 km. Kromosfer terlihat seperti gelang merah yang mengeliling bulan pada waktu terjadi gerhana matahari total.

d.   Korona, merupakan lapisan terluar matahari dengan suhu sekitar 1.000.000 Kelvin dan ketebalannya sekitar 700.000 km. Memiliki warna keabu-abuan yang dihasilkan dari ionisasi atom karena suhu yang sangat tinggi. Korona terlihat seperti mahkota dengan warna keabu-abuan mengeliling bulan pada waktu terjadi gerhana matahari total.

2.    Asteroid  

Asteroid disebut juga dengan planet minor atau planetoid yang mengisi ruangan diantara Mars dan Jupiter. Di dalam sistem ata surya terdapat 100.000 buah asteroid yang ukurannya anatara 2-750 Km².  Struktur asteroid tersusun dari batu, karbon, dan logam. Sama seperti benda langit lain, dia juga mengorbit matahari membentuk sabuk asteroid.

3.    Komet

Dinamakan juga bintang berekor, merupakan benda langit yang garis edarnya/orbitnya sangat lonjong sehingga jaraknya ke matahari kadang-kadang dekat sekali tapi suatu saat dapat jauh sekali. Komet terdiri dari debu, partikel batu yang bercampur dengan es, metana, dan amonia.

Bagian-bagian komet, yaitu:

1.     Inti komet, yaitu bagian komet yang berukuran lebih kecil, padat, tersusun dari debu dan gas.
2.      Koma, yaitu daerah kabut disekitar inti.
3.      Ekor komet, yaitu bagan komet yang berukuran lebih panjang. Arah ekor komet selalu menjauhi matahari dikarenakan dorongan yang berasal dari angin dan radiasi matahari.

4.    Meteoroid

Meteoroid benda – benda langit berukuran kecil yang tidak memiliki lintasan tertentu dan bergerak bebas diangkasa dengan kecepatan tinggi. Meteroroid berupa batu atau puing – puing logam yang mengandung besi dan logam. Ketika meteoroid tertarik oleh gravitasi bumi, sebelum sampai di bumi akan bergesekan dengan atmosfer bumi. 

Gesekan tersebut akan menghasilkan panas dan membakar meteoroid. Meteoroid yang habis terbakar oleh atmosfir bumi disebut dengan meteor. Dan apabila meteoroid tidak habis terbakar oleh atmosfir bumi dan pada akhirnya jatuh ke bumi, disebut dengan meteorit.

5.    Planet

Planet adalah benda langit yang tidak dapat memancarkan cahaya sendiri akan tetapi hanya memantulkan cahaya bintang yang diterimanya. Ada delapan planet dalam sistem tata surya. Nama planet berdasarkan urutan kedekatannya dengan matahari adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

a)   Karakteristik Planet

1)   Merkurius

Merkurius adalah planet terkecil dalam tata surya. Mirip dengan Bulan, Merkurius mempunyai banyak kawah dan juga tidak mempunyai satelit alami serta atmosfer. Planet ini sering muncul rendah di kaki langit sebelah barat setelah Matahari terbenam. Kadang-kadang juga muncul di kaki sebelah timur menjelang matahari terbit. Merkurius mempunyai inti besi yang menciptakan sebuah medan magnet dengan kekuatan 0.1% dari kekuatan medan magnet bumi. Merkurius terdiri dari 70% logam dan 30% silikat. 

Planet yang letaknya paling dekat dengan Matahari dengan jarak 57,9 juta km atau 0,39 SA. Karena planet Merkurius jaraknya paling dekat ke Matahari, maka suhu pada siang hari di Merkurius mencapai 425˚C, sedangkan pada malam hari suhunya menjadi sangat rendah yaitu mencapai -170˚C. Merkurius memiliki massa 0,33 x 10²⁴ kg. Sekali beredar mengelilingi Matahari, Merkurius memerlukan waktu sebesar 88 hari. Sedangkan kala rotasi planet Merkurius adalah 59 hari.

2)   Venus

Planet venus selalu tampak bercahaya terang. Planet ini paling dekat dengan Bumi. Ukuran planet ini hampir sama dengan bumi. Venus kadang-kadang terlihat di sebelah timur sebelum matahari terbit sehingga sering disebut Bintang Timur atau Bintang Pagi. Kadang-kadang Venus juga terlihat di sebelah barat sebelum matahari terbenam, sehingga dinamakan Bintang Senja, Bintang Barat, atau Bintang Malam. Ada juga yang menyebutnya Bintang Kejora.

Jarak Venus ke Matahari 108 juta km atau 0,72  SA, sehingga di Venus suhunya sangat panas mencapai 450˚C – 475˚C. Sekali beredar mengelilingi Matahari, Venus memerlukan waktu 224,7 hari. Sementara itu kala rotasi planet Venus adalah 243 hari dengan  arah rotasi berlawanan dengan planet-planet lain. Planet Venus memiliki massa 4,88 x 10²⁴ kg. Venus ditutupi atmosfer karbondioksida (CO₂) yang tipis. Selain itu, titik-tiitk asam sulfat (H₂SO₄) yang ada pada atmosfer membuat Venus tampak sebagai planet yang berwarna kuning. Venus tidak memiliki satelit.

3)   Bumi

Bumi merupakan satu-saatunya planet di tata surya yang dihuni oleh makhluk hidup. Bumi merupakan planet ketiga terdekat dengan Matahari. Bumi mempunyai atmosfer yang tersusun dari nitrogen (N₂) 78%, Oksigen (O₂) 21%, dan sisanya 1 % terdiri dari argon, karbondioksida, ozon dan gas-gas lain. Massa bumi adalah 5,98 x 10²⁴ kg. Satu kali rotasi bumi pada porosnya memerlukan waktu 24 jam. Sedangkan kala revolusi bumi terhadap matahari adalah 365 ¼ hari atau satu tahun untuk satu kali putaran. Jarak Bumi dari Matahari adalah 150 juta km atau 1 SA. Bumi memiliki sebuah satelit yaitu Bulan. Bulan selalu mengelilingi Bumi dalam peredarannya mengitari Matahari.

4)   Mars

Planet Mars banyak mengandung besi oksida (FeO) membuat Mars tampak sebagai planet merah. Atmosfer Mars terdiri atas karbondioksida (CO₂), nitrogen (N₂) dan argon (Ar). Massa Mars adalah 0,64 x 10²⁴ kg. Mars berputar pada porosnya membutuhkan waktu 24,6 jam sedangkan kala revolusinya adalah 687 hari. Jarak Mars dari Matahari adalah 228 juta km. Permukaan Mars bersuhu -125˚C-35˚C. Mars memiliki dua satelit yang bernama Phobos dan Deimos.

5)   Jupiter

Jupiter adalah planet kelima terdekat ke matahari. Menurut orang Romawi kuno Jupiter adalah raja langit. Jupiter merupakan planet terbesar dalam tata surya. Massa Jupiter adalah  1.899 x 10²⁴ kg.  Jupiter memiliki jarak 778 juta km atau 5,20 SA dari Matahari. Suhu permukaan Jupiter pada siang hari mencapai 21˚C dan malam hari mencapai -140˚C. Kala revolusi Jupiter yaitu 11,9 tahun dan kala rotasinya yaitu 9,9 jam. Atmosfer Jupiter banyak mengandung hidrogen (H₂) dan helium (He). Hampir setiap waktu di permukaan Jupiter selalu terjadi badai, terutama di titik besar yang tampak berwarna merah. Jupiter memiliki 4 satelit besar dan 63 satelit kecil. Io merupakan satelit Jupiter yang memiliki banyak gunung berapi aktif. Ganymede merupakan satelit terbesar Jupiter yang memiliki medan magnetiknya sendiri. Europa dan Calisto merupakan dua satelit Jupiter yang memiliki lautan es beku.

6)   Saturnus

Saturnus merupakan planet terbesar kedua di tata surya yang terkenal karena keindahan cincin es yang melingkarinya. Cincin Saturnus tersusun atas es dan batuan yang sangat besar. Saturnus memiliki atmosfer yang terdiri dari hidrogen dan helium. Selain itu, ada juga sejumlah kecil gas metana, uap air, dan gas amonia. Planet ini tampak berwarna kekuning-kuningan. 

Planet Saturnus mempunyai massa 568,5 x 10²⁴ kg. Jarak planet sejauh 1.427 juta km dari Matahari. Suhu permukaan Saturnus rata-rata mencapai -190˚C. Kala revolusinya adalah 29,5 tahun dan kala rotasinya adalah 10,7 jam. Saturnus memiliki lebih dari 47 satelit alami. Satelit yang biasa dikenal yaitu Titan, Rhea, Lapetus, Dione, dan Tetis. Salah satu yang terbesar (lebih besar daripada Merkurius) adalah Titan.

7)   Uranus

Uranus merupakan planet gas yang berwarna biru kehijauan dengan awan tebal yang menutupinya. Atmosfer planet ini terdiri dari hidrogen, helium, dan metana. Planet ini memiliki jarak dari Matahari adalah 2870 juta km. Suhu permukaan Uranus rata-rata mencapai -180˚C. Massa Uranus adalah 86,9 x 10²⁴ kg. Uranus adalah planet yang paling ringan diantara planet-planet raksasa. Kala revolusi Uranus terhadap Matahari mencapai 84 tahun dan kala rotasinya adalah 17,2 jam. Planet Uranus memiliki 27 satelit alami. Empat diantaranya yaitu Titania, Oberon, Umbriel, dan Ariel.

8)   Neptunus

Neptunus merupakan planet terjauh dari Matahari yaitu dengan jarak 4.497 juta km atau 30,06 SA. Suhu permukaan Neptunus rata-rata mencapai -220˚C. Neptunus merupakan planet gas raksasa yang berwarna biru karena atmosfernya banyak mengandung hidrogen (H₂), helium (He), dan metana (CH₄). 

Neptunus sering disebut kembaran dari Uranus. Planet Neptunus memiliki massa sebesar 102,4 x 10²⁴ kg. Sekali beredar mengelilingi Matahari, Neptunus memerlukan waktu 164,8 tahun sedangkan kala rotasi adalah 16,1 jam. Neptunus memiliki 13 satelit alami diantaranya yaitu Triton.

b)   Pengelompokkan Planet

Planet-planet dalam tata surya dapat dikelompokkan dengan kriteria tertentu. Ada tiga cara pengelompokan planet-planet, yaitu:

1)   Bumi sebagai pembatas planet

a)   Planet inferior adalah planet yang orbitnya berada di dalam orbit bumi. Yang termasuk planet inferior antara lain Merkurius dan Venus.

b)  Planet superior adalah planet yang orbitnya berada di luar orbit bumi. Yang termasuk planet superior adalah Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

2)   Asteroid sebagai pembatas planet

a)  Planet dalam yaitu planet yang orbitnya di dalam peredaran Asteroid. Yang termasuk planet dalam antara lain Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.

b)  Planet luar adalah planet yang garus edarnya berada di luar garis edar Asteroid. Yang termasuk planet luar antara lain Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

3)   Berdasarkan ukuran dan komposisi penyusunnya

a)   Planet Terrestrial yaitu planet yang memiliki ukuran dan komposisi yang hampir sama dengan bumi. Yang termasuk planet Terrestrial antara lain Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.

b) Planet Jovian yaitu planet yang memiliki ukuran sangat besar dan komposisi penyusunnya hampir sama dengan planet Jupiter. Yang termasuk planet Jovian antara lain Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

B.  GERAK PLANET PADA ORBIT TATA SURYA

Planet-planet beredar mengelilingi matahari. Planet-planet tersebut beredar dalam suatu lintasan planet yang disebut orbit. Dalam fisika, suatu orbit adalah jalan yang dilalui oleh objek, di sekitar objek lainnya, di dalam pengaruh dari gaya tertentu. Orbit pertama kali dianalisa secara matematis oleh Johannes Kepler pada awal tahun 1600-an yang merumuskan hasil perhitungannya dalam hukum Kepler tentang gerak planet. Dia menemukan bahwa orbit dari planet dalam tata surya kita adalah berbentuk elips dan bukan lingkaran atau episiklus seperti yang semula dipercaya.

Hukum Keppler

Hukum gravitasi Newton menunjukkan bahwa pada umumnya jika sebuah benda (misalnya planet) bergerak mengelilingi pusat gaya (misalnya matahari), benda akan ditarik oleh gaya yang berubah sebanding dengan  Lintasan benda tersebut dapat be rupa elips, parabola, atau hiperbola.

Hukum gravitasi Newton juga dapat diterapkan pada gerak benda-benda angkasa.Sebelum masuk ke penerapan tersebut, kita pelajari terlebih dahulu tentang pergerakan benda-benda angkasa.Pergerakan benda-benda angkasa telah dipelajari oleh Johanes Kepler dan dinyatakan dalam hukum-hukum Kepler berikut.

a.    Hukum I Keppler

“Setiap planet bergerak pada lintasan berbentuk elips dengan matahri berada di salah satu fokus elips ”.

Aphelium           : Jarak terjauh antara Matahari dan Bumi

Perihelium          : Jarak terdekat antara Matahari dan Bumi

b.     Hukum II

Garis khayal yang menghubungkan planet dengan matahari membentuk luas yang sama pada interval waktu yang sama.

  

Keterangan:

1)   Jika waktu tempuh planet mengelilingi matahari dari A ke B = B ke C = C ke D = D ke E = E ke F adalah sama. Maka luas AMB = BMC  = CMD = DME = EMF= FMA

2)   Kecepatan revolusi planet A ke B lebih besar dari kecepatan revolusi planet C ke D dan kecepatan revolusi planet C ke D lebih besar dari kecepatan revolusi planet E ke F.

c.    Hukum III

Perbandingan antara quadrat waktu revolusi terhadap pangkat tiga jarak rata-rata planet ke matahari adalah sama untuk semua planet.

Hukum III Kepler dapat dirumuskan seperti di bawah ini.

Dengan T : periode revolusi

R : jari-jari rata-rata orbit planet

K : suatu tetapan yang memiliki nilai sama untuk semua planet

Orbit suatu benda mengitari benda lain dalam orbit Kepler tidak hanya berupa elips, tetapi secara umum orbit itu berupa irisan kerucut yaitu :

·           Berbentuk lingkaran: e = 0

·           Berbentuk elips: 0 < e < 1

·           Berbentuk parabola: e = 1

e adalah nilai eksentrisitas irisan kerucut yang juga dikenal sebagai eksentrisitas sebuah orbit. Eksentrisitas merupakan parameter orbit untuk menentukan bentuk sebuah orbit dan seberapa besar dia mengalami perubahan dari bentuk lingkaran dengan nilai merentang dari 0 sampai 1 untuk menentukan bentuk lintasan orbit sebuah benda.

Kondisi lingkaran dengan e = 0 adalah kondisi yang sangat ideal, yang berlaku pada sistem dua - benda tak terganggu, (hanya meninjau interaksi dua benda saja), dengan massa yang berada di pusat sistem jauh lebih dominan dibanding massa yang mengitarinya (dengan kata lain, massa pusat sistem tepat berada di pusat lingkaran).

Akan tetapi kenyataannya, ada lebih dari dua obyek yang memiliki massa yang berinteraksi pada sistem, seperti Tata Surya, walaupun massa Matahari adalah 99% massa dari seluruh sistem Tata Surya, akan tetapi tidak serta merta pengaruh gaya gravitasi massa planet bisa saling mengabaikan. Oleh karena itu pusat massa sistem tidaklah berada tepat pada pusat massa Matahari, dan demikian juga planet-planet tidak bergerak dengan e = 0, akan tetapi dengan eksentrisitas yang sedikit lebih besar dari nol, artinya cenderung mengikuti gerak elips, sebagaimana yang telah teramati selama ini.

C.  GERAKAN BUMI DAN BULAN TERHADAP MATAHARI

1.    Bentuk dan Dimensi Bumi

a.    Bumi merupakan satu satunya planet dalam tata surya yang memiliki penghuni

b.    Sebagian besar permukaan bumi ditutupi oleh air, sehingga dari langit terlihat kebiru biruan.

c.    Bentuk bumi bulat agak pepat pada bagian kutub dan mengembang pada bagian khatulistiwa, diameter kutub 12.714 km dan diameter khatulistiwa 12.757 km.

d.   Bumi mempunyai garis lintang utara (LU) 90^o dan lintang selatan (LS) 90^oserta garis lintang 0^o pada khatulistiwa. Garis bujur timur (BT) 180^o dan garis bujur barat (BB) 180^o. Garis bujur 0^o berada di kota Greenwich, Inggris.

e.    Kemiringan sumbunya 23,5^o dan suhu permukaannya antara –89^oC sampai dengan 57,7^oC

2.    Rotasi Bumi

Rotasi bumi adalah perputaran bumi pada porosnya. Bumi berotasi dari arah barat ke timur. Waktu yang diperlukan bumi untuk melakukan satu kali rotasi adalah 24 jam atau persisnya 23 jam 56 menit 4 detik. Selang waktu yang diperlukan satu kali rotasi bumi disebut satu hari bumi. Waktu ini sama dengan lama antara terbitnya matahari hari ini dan terbitnya matahari besok. Selama waktu ini, suatu tempat telah mengalami siang dan malam.

D.  AKIBAT ROTASI DAN REVOLUSI BUMI

1)   Akibat Rotasi Bumi

a.    Gerak Semu Harian Matahari

Gerak semu harian matahari ialah seolah-olah matahari bergerak mengelilingi bumi. Pada pagi hari matahari tampak terbit disebelah timur, pada siang hari matahari tampak berada di atas kepala, dan pada sore hari matahari tampak terbenam disebelah barat. Namun, sebenarnya benda-benda tersebut tidak bergerak dari arah timur ke barat, tetapi bumilah yang berputar pada sumbunya dari arah barat ke timur. Perputaran bumi inilah yang menyebabkan benda-benda tersebut tampak bergerak. Gerak seperti ini disebut dengan gerak semu harian.

b.    Pergantian Siang dan Malam 

Permukaan bumi yang sedang menghadap matahari mengalami siang. Sebaliknya, permukaan bumi yang sedang membelakangi matahari mengalami malam. Akibat rotasi bumi, permukaan bumi yang menghadap dan membelakangi matahari berganti secara bergiliran. Ini adalah peristiwa pergantian siang dan malam.

c.    Perbedaan Waktu

Bumi terbagi menjadi 24 daerah waktu. Kota Greenwich di Inggris dilalui garis bujur 0˚ dan ditetapkan sebagai pusat daerah waktu di dunia. Setiap selisih 15˚ menyebabkan selisih perbedaan waktu 1 jam. Bagian bumi di sebelah timur Greenwich mengalami waktu yang lebih cepat dari Greenwich, sedangkan bagian bumi di sebelah barat Greenwich mengalami waktu yang lebih lambat dari Greenwich. Hal ini disebabkan arah rotasi bumi dari barat ke timur sehingga bagian bumi sebelah timur akan lebih dulu menghadap matahari. Indonesia memiliki tiga daerah waktu. Tiga daerah waktu tersebut, yaitu Waktu Indonesia Barat (WIB) meliputi Sumatera, Jawa, Madura, Kalimantan Barat, dan Kalimantan Tengah; WITA (Waktu Indonesia Tengah) meliputi Sulawesi, Bali, Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan, NTB, dan NTT;  WIT (Waktu Indonesia Timur) meliputi kepulauan Maluku dan Papua.

d.   Pembelokan Arah Angin

Angin adalah udara yang bergerak atau berpindah tempat karena perbedaan tekanan. Menurut hukum Buys Ballot angin bertiup dari tempat yang bertekanan tinggi menuju tempat yang bertekanan lebih rendah. Pada belahan bumi selatan angin berbelok ke arah kiri dan pada belahan bumi utara angin berbelok ke arah kanan.

e.    Pembelokan Arah Arus Laut

Angin mengakibatkan terjadinya arus laut. Pada belahan bumi selatan arah arus laut berbelok berlawanan dengan arah perputaran jarum jam, sedangkan pada belahan bumi bagian utara arah arus laut gerak pembelokan arah angin dan arus laut berbelok berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Gerak pembelokan arah angin dan pembelokan arus laut sebagai akibat rotasi bumi disebut efek Coriolis

2)   Akibat Revolusi Bumi

a.    Terjadinya gerak semu tahunan matahari

Pergeseran posisi matahari ke arah belahan bumi utara (22 Desember-21 Juni) dan pergeseran posisi matahari dari belahan bumi utara ke belahan bumi selatan (21 Juni-21 Desember) disebut gerak semu tahunan matahari. Disebut demikian karena sebenarnya matahari tidak bergerak. Gerak itu terjadi akibat revolusi bumi dengan sumbu rotasi yang miring.

b.    Perbedaan lamanya siang dan malam

1)   Antara tanggal 21 Maret s.d 23 September

a)    Kutub utara mendekati matahari, sedangkan kutub selatan menjauhi matahari

b)   Belahan bumi utara menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi selatan.

c)    Panjang siang dibelahan bumi utara lebih lama daripada dibelahan bumi selatan

d)   Ada daerah disekitar kutub utara yang mengalami siang 24 jam dan ada daerah disekitar kutub selatan yang mengalami malam 24 jam.

e)    Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke utara.

f)      Kutub utara paling dekat ke matahari pada tanggal 21 juni. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5˚ ke utara.

2)   Antara tanggal 23 September s.d 21 Maret

a)    Kutub selatan lebih dekat mendekati matahari, sedangkan kutub utara lebih menjauhi matahari.

b)   Belahan bumi selatan menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi utara.

c)    Panjang siang dibelahan bumi selatan lebih lama daripada belahan bumi utara

d)   Ada daerah di sekitar kutub utara yang mengalami malam 24 jam dan ada daerah di sekitar kutub selatan mengalami siang 24 jam.

e)    Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke selatan.

f)      Kutub selatan berada pada posisi paling dekat dengan matahari pada tanggal 22 Desember. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5˚ ke selatan.

3)   Pada tanggal 21 Maret dan 23 September

a)    Kutub utara dan kutub selatan berjarak sama ke matahari.

b)   Belahan bumi utara dan belahan bumi selatan menerima sinar matahari sama banyaknya.

c)    Panjang siang dan malam sama di seluruh belahan bumi.

d)   Di khatulistiwa matahari tampak melintas tepat di atas kepala.

c.    Pergantian musim

Di daerah beriklim sedang dan kutub, musim ditandai oleh perubahan intensitas sinar matahari yang mencapai permukaan bumi, variasi yang dapat menyebabkan hewan untuk pergi ke hibernasi atau bermigrasi, dan tanaman yang akan aktif. Biasanya dalam setahun dibagi menjadi 4 musim, yaitu:

1)   Musim semi (spring). Musim semi adalah satu dari 4 musim yang terjadi di daerah non tropis, yang merupakan suatu musim peralihan dari musim dingin ke musim panas. Di belahan utara bumi, diperkirakan musim semi terjadi pada tanggal 21 Maret- 21 Juni, sedangkan di belahan selatan bumi, diperkirakan musim semi terjadi pada tanggal 23 September – 21 Desember.

2)   Musim panas (summer). Musim panas adalah salah satu musim di negara yang berhawa sedang. Tergantung letak sebuah negara, musim panas dapat terjadi pada waktu yang berbeda-beda. Di belahan utara bumi, diperkirakan musim panas terjadi pada tanggal 21 Juni – 23 September dan di belahan selatan bumi, diperkirakan musim panas terjadi pada tanggal 21 Desember – 21 Maret. Pada beberapa negara, musim panas adalah musim liburan sekolah. Pada musim ini orang-orang suka pergi ke pantai untuk berjemur. Selain itu, pada musim panas buah-buahan dan tumbuh-tumbuhan sedang pada masa pertumbuhan penuhnya.

3)   Musim gugur (autumn). Musim gugur adalah salah satu dari 4 musim pada daerah beriklim sedang, dan merupakan masa peralihan dari musim panas ke musim dingin. Dalam zona beriklim sedang, musim gugur adalah musim di mana kebanyakan tumbuhan dipanen atau ditunai, dan pohon deciduous melepas daun-daun mereka. Musim gugur juga merupakan musim di mana hari-hari bertambah pendek dan dingin, dan peningkatan presipitasi di beberapa bagian dunia. Di belahan utara bumi, musim gugur dimulai sekitar pada tanggal 23 September – 21 Desember, sementara di belahan selatan bumi , musim gugur dimulai sekitar tanggal 21 Maret – 21 Juni.

4)   Musim dingin (winter). Musim dingin adalah musim yang paling dingin di bumi. Musim dingin merupakan salah satu dari 4 musim di negara-negara yang beriklim subtropis dan sedang. Di belahan utara bumi, musim dingin dimulai sekitar pada tanggal 21 Desember- 21 Maret, sementara di belahan selatan bumi musim dingin dimulai sekitar pada tanggal 21 Juni – 23 September.

Sementara itu, Indonesia yang terletaak pada garis khatulistiwa dan beriklim tropis, memiliki 2 jenis musim, yaitu:

1)   Musim Kemarau adalah musim di daerah tropis yang dipengaruhi oleh sistem muson. Musim kemarau dikenal sebagai musim kering. Untuk dapat disebut musim kemarau, curah hujan per bulan harus di bawah 60 mm/bulan (atau 20 mm per dasarian) selama tiga dasarian berturut-turut. Selain Indonesia, negara-negara yang sering mengalami musim ini adalah wilayah tropis di Asia Tenggara dan Asia Selatan, Australia bagian timur laut, Afrika, dan sebagian Amerika Selatan.

2)   Musim hujan adalah musim dengan ciri meningkatnya curah hujan di suatu wilayah dibandingkan biasanya dalam jangka waktu tertentu secara tetap. Musim hujan hanya dikenal di wilayah yang iklim tropis. Musim hujan dianggap mulai terjadi apabila curah hujan dalam tiga dasarian berturut-turut telah melebihi 100 mm/m² per dasarian dan berlanjut terus.

d.   Perubahan kenampakan rasi bintang

Rasi bintang adalah susunan bintang-bintang yang tampak dari bumi membentuk pola-pola tertentu. Ketika bumi berada disebelah timur matahari, kita hanya dapat melihat bintang-bintang yang berada di sebelah timur matahari. Ketika bumi berada di sebelah utara matahari, kita hanya dapat melihat bintang-bintang yang berada di sebelah utara matahari. Akibat adanya revolusi bumi, bintang-bintang yang nampak dari bumi selalu berubah. Berarti rasi bintang yang nampak dari bumi juga berubah.

E.  GERHANA

1.    Gerhana Matahari

Gerhana matahari terjadi ketika bayangan bulan bergerak menutupi permukaan bumi. Dimana posisi bulan berada diantara matahari dan bumi dalam satu garis lurus. Terjadinya Gerhana Matahari yaitu pada waktu bulan baru. Akibat ukuran bulan yang lebih kecil dibandingkan bumi dan matahari, maka terjadi tiga kemungkinan gerhana, yaitu:

a.  Gerhana Matahari Total, terjadi pada daerah-daerah yang berada di bayangan inti (umbra), sehingga cahaya matahari tidak tampak sama sekali. Gerhana Matahari Total terjadi hanya 6 menit. 

b.  Gerhana Matahari Cincin, terjadi pada daerah yang terkena lanjutan umbra, sehingga Matahari keliahatan seperti cincin.

c. Gerhana Matahari Sebagian, terjadi pada daerah-daerah yang terletak di antara umbra dan penumbra (bayangan kabur) sehingga matahari kelihatan sebagian.

2.    Gerhana Bulan

Gerhana bulan terjadi ketika bulan memasuki bayangan bumi. Gerhana bulan hanya terjadi pada bulan purnama. Gerhana bulan terjadi apabila bumi berada di antara matahari dan bulan. Gerhana bulan secara umum berdasarkan posisi bulan terhadap bayangan yang dibentuk bumi dikelompokkan menjadi 2, yaitu gerhana penumbra dan gerhana umbra.  

a.    Gerhana penumbra terjadi jika lebih dari setengah piringan bulan memasuki bayangan penumbra  bumi. Gerhana penumbra dibagi menjadi 2, yaitu:

1) Gerhaa penumbra total : Gerhana bulan dimana seluruh piringan bulan berada dalam bayangan penumbra, sehingga piringan bulan akan tampak redup secara keseluruhan.

2)   Gerhana penumbra sebagaian : Gerhana bulan dimana hanya sebagaian piringan bulan yang berada dalam bayangan penumbra.

b.    Gerhana umbra terjadi jika bulan melewati umbra bumi. Gerhana umbra dibedakan menjadi 2, yaitu:

1)   Gerhana umbra total : terjadi ketika posisi matahari-bumi-bulan berada pada satu garis lurus, sehingga seluruh piringan bulan masuk dalam bayangan umbra bumi dan bulan terlihat gelap.

2)   Gerhana umbra sebagaian : terjadi ketika posisi matahari-bumi-bulan tidak berada pada satu garis lurus, sehingga tidak seluruh piringan bulan terhalangi oleh bumi. Sedangkan sebagaian permukaan bulan yang lain berada di daerah penumbra. Sehingga masih ada bagaian sinar matahari yang sampai ke permukaan bumi.