DASAR-DASAR ILMU FALAK DAN TATAORDINAT: Bola Langit dan Peredaran Matahari H. Abbas Padil Dosen Fakultas Syari'ah dan Hukum UIN Alauddin Makassar Abstak Memahami peredaran matahari adalah salah satu dasar unsur dasar dalam ilmu falak, posisi matahari sesungguhnya tidaklah selalu tetap. Artinya, lintasannya tidaklah selalu berimpit dengan lingkaran khatulistiwa. Hanya pada sekitar tanggal 21 Maret dan tanggal 23 September saja, matahari melintas di lingkaran khatulistiwa. Sedang di luar waktu itu, matahari berada di utara khatulistiwa (sekitar tanggal 21 Maret sampai tanggal 23 September) dan berada di selatan khattulistiwa (sekitar tanggal 24 September sampai 20 Maret). Oleh karena- nya, titik terbit dan titik terbenam matahari tidaklah selalu tetap tempatnya, yakni tidak selamanya terbit di titik timur persis dan terbenam di titik barat persis pula. Hanya pada kedua tanggal di atas (yakni sekitar tanggal 21 Maret dan 23 September) saja, matahari terbit persis di timur dan terbenam persisi di barat. Sebab, dia berada di khatulistiwa, sedang titik perpotongan lingkaran khatulistiwa dengan horizon timur merupakan titik timur dan perpotongan di horizon barat merupakan titik barat. Ini berarti pula, pada saat matahari berada di khatulistiwa, maka untuk semua daerah di bumi, titik terbit matahari berada di titik timur persisi dan titik terbenam berda di titik barat persis. Kata Kunci: Horizon, Zenit, Nadir, Lingkaran Vertikal dan Meridian, Deklinasi Matahari A. Horizon, Zenit, Nadir , Lingkaran Vertikal Dan Meredian H orizon, nampak di segala penjuru mengelilingi permukaan bumi yang terjauh dari pandangan mata. Dan karena horizon itu nampak di segala penjuru, maka terlihatlah suatu lingkaran raksasa yang biasa disebut Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 195
H. Abbas Padil dengan istilah: lingakaran horizon. Setiap tempat di bumi, horizonnya berbed-beda . Ini disebabkan karena bentuk bumi bulat. Apabila kita berdiri tegak lurus dan dari tempat berdiri itu dihubungkan dengan satu garis lurus yang melewati titik pusat bumi ke arah atas sampai mememtong titik puncak pada bola langit dan ke arah bawah sampai memotong titik terbawah pada bola langit, maka titik potong di bola langit bagian atas disebut dengan Zenit dan titik potong di bola langit bagian bawah disebut Nadir dengan sendirinya garis itu tegak lurus pada bidang lingkaran horizon. Mengingat bahwa bumi ini bulat, sedang langit juga dilukiskan bulat seperti bola, maka untuk setiap tempat di bumi, masing-masing memiliki zenit dan nadir yng bebeda-beda. Dari titik zenith ke titik nadir melalui dan tegak lurus pada lingkaran horizon, dapat dibuat lingkaran - lingkaran yang jauhnya tak terbatas, lingkaran-lingkaran itu, disebut dengan istilah lingkaran vertical. Dan diantara lingkaran-lingkaran itu, ada yang melalui titik utara dan titik selatan. Lingkaran yang melalu titik utara dan selatan ini, disebut dengan istilah lingkaran meredian Di samping itu ada juga lingkaran vertikal yang melalui titik timur dan titik barat. Lingkan-lingkaran ini, disebut dengan istilah lingkaran vertical terutama. Selanjutnya perhatikan gambar nomor 1 berikut ini Z T U P S B N Gambar nomor 1 Keterangan gambar : P. = titik pusat bumi/titikpusat bola langit S = titik selatan B = titik barat U - T - S - B = lingkaran horizon Dalam gambar nomor 1 ini terlihat, Z - P - N bilah dihubungkan dengan garis, posisi garis itu akan tegak lurus pada bidang lingkaran horizon ( bidang yang berpusatpada titi P dan dilingkari oleh lingkaran U T S B ). Dari titik Z ke N melalui dan tegak lurus pada lingkaran horizon, dapat dibut lingkaran - lingkaran yang jumlahjnya tidak terbatas. Lingkaran-lingkatan itulah yang dimaksud dengan 196 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013
Dasar-dasar Ilmu Falak dan Tata Ordinat ... lingkaran vertical. Dengan demikian maka yang dimaksud dengan lingkaran Vertikal, ialah lingkaran yang berpusat pada bola langit, berposisi tegak lurus pada lingkaran horizon. Dalam gambar tersebut juga nampak, ada lingkaran yang melalui titik Z ke titik U ke titik N dan juga dari titik z ke titik S dan ke titik N .yang dimaksud dengan Lingkaran meredian ialah lingkaran vertikal yang melalui titik utara dan titik selaan. Selanjutnya, dari gambar tersebut juga dapat dilihat adanya lingkaran vertikal yang melalui titik timur dan titik barat.Lingkaran tersebut dinamakan lingkaran vertikan terutama. Jadi yang dimaksud dengan lingkaran vertikal terutama ialah lingkaran vertikal yang melalui titik timur dan titik barat. Lingkaran vertikal terutama ini, membagi bola langit menjadi dua bagian sama besar, yakni belahan utara dan belahan selatan. Sedang lingkaran meridian, membagi bola langit kepada belahan barat dan belahan timur (syuhudi Ismail, 1990: 16-18) B. Tinggi Kutub Yang dimaksudkan tinggi kutub ialah jarak dari kutub ke horizon diukur melalui lingkaran meredian. Mengenai tinggi kutub itu, berlaku rumus: Tinggi kutub = lintang tempat Jika tempat kita meninjau tepatnya di khattulistiwa , tetntu saja lintang kita = 00 , artinya, kutub utara dan kutub selatan bagi kita terletak pada ufuk, jadi tidak nmpak, dan tinggi kutub pun 00 pula. Kutub utara ditandai oleh sebuah bintang, yang dinamakan bintang kutub (bagi kutub selatan kebetulan tidak ada bintang yang menandai). Jika kita bergerak di atas bumi dari tempat peninjauan kita di khattulistiwa ke arah utara, maka kita lihat pada malam hati bintang kutub itu berangsur angsur naik menjauhi ufuk. Makin jauh kita bergerak dari khattulistiwa, makin tinggi pula kelihatan Bintang Kutub itu di atas ufuk Jarak suatu tempat dari khattulistiwa bumi, dinamakan lintang termpat, Oleh karena itu dapat dilukiskan "tinggi kutub = lintang tempat". Keadaan ini memungkinkan menentukan lintang suatu tempat dengan mudah, yaitu dengan mengukur berapakah tingginya bintang kutub itu di atas horizon. Jika bintang kutub kita lihat tingginya a derajat, maka jarak tempat peninjauan kita itu dari khattulistiwa adalah a derajat pula. Kebenaran qaidah tentang tinggi kutub itu dapat dibuktikan sebagai berikut: Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 197
H. Abbas Padil Z C 1 O 2 3 Ks S O = tempat peninjauan di atas bumi, ZO =garis arah unting-unting US =horizon; CH: khatulistiwa K ---K = Perpanjangan poros Ku Gambar nomor 2 H N K dan K = Kutup lagit. Garis ZO membuat sudut dengan CO sebeasar lintang tempat ( /_ O1 ). Sudut O1 dan sudut 03, sama besar karena berpenyiku sesamanya, yaitu sudut O2. Oleh karena itu , maka sudut KOS sama besar dengan sudut COZ atau dengn kata lain : tinggi kutub sama besarnya dengan lintang tempat. Pada gambar nampak pula, tempat sama ula dengan jarak zenith, yaitu jarak sepanjang meridian yang dihitung dari titik Z ke Eguator. (Abd. Rahim, 1983 : 3-5) C. Gerak Harian Matahari Setiap hari kita melihat matahari terbit di sebelah timur, lalu bergerak makin lama makin tinggi, hingga akhirnya tengah hari mencapai tempat kedudukannya yang paling tinggi pada hari itu. Setelah itu meneruskan perjalanannya tempatnya dilangit makin lama makin rendah, dan pada senja hari ia terbenam di sebelah barat. Titik tertinggi yang dicapai matahari dalam perjalanannya dinamakan titik rembang atau titik kulminasi,, waktu itu matahari sedang merembang atau berkulminasi. Langit tempat matahari bergerak kita lihat terbentang di atas kepala, sama jauhnya ke semua arah, karena itu menimbulkan kesan seakan-akan terbentuk seperdua bola. Bagian Lain bola langit itu tidak nampak olrh kia karena terletak di bawah batas penglihatan. Lingkaran pada bola langit yang merupakan batas diantara belahan yang nampak dan belahan langit yang tidak nampak oleh kita, dinamakan linkaran horizon. Jalan yang ditempuh oleh matahari dalam perjalanannya, berbentuk lingkaran pula. ( Abd.Rahim, 1983 : 1 ) Posisi matahari sesungguhnya tidaklah selalu tetap. Artinya, lintasannya tidaklah selalu berimpit dengan lingkaran khattulistiwa. Hanya pada sekitar tanggal 21 Maret dan tanggal 23 September saja, matahari melintas di lingkaran khattulistiwa. Sedang di luar waktu itu, matahari berada di utara khattulistiwa (sekitar tanggal 21 Maret sampai tanggal 23 September) dan berada di selatan khattulistiwa (sekitar tanggal 24 September sampai 20 Maret ). Oleh Karenanya, titik terbit dan titik terbenam matahari tidaklah selalu tetap tempatnya,yakni tidak 198 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013
Dasar-dasar Ilmu Falak dan Tata Ordinat ... selamanya terbit di titik timur persis dan terbenam di titik barat persis pula. Hanya pada kedua tanggal di atas (yakni sekitar tanggal 21 Maret dan 23 September) saja, matahari terbit persis di timur dan terbenam persisi di barat. Sebab, dia berada di khattulistiwa, sedang titik perpotongan lingkaran khattulistia dengan horizon timur merupakan titik timur dan perpotongan di horizon barat merupakan titik barat. Ini berarti pula, pada saat matahari berada di khattilistiwa , maka untuk semua daerah di bumi, titik terbit matahari berada di titik timur persisi dan titik terbenam berda di titik barat persis. Selanjutnya pada saat matahari "beredar" memotong atau berada dilingkaran meridian, dinamakan sedang berkulminasi. Titik tertinggi yang dicapai oleh matahari dalam perjalanannya "mengitari" bumi disebut sebagai titik kulminasi atau titik rembang. Dan oleh karena titik kulminasi matahari ada yang berada di lingkaran meridian sebelah atas horizon dan lingkaran meridian di bagian bawah horizon, maka berarti titik kulminasi tersebut ada dua macam. Yakni, titik kulminasi atas dan titik kulminasi bawah. Dengan demikian yang dimaksud dengan titik kulminasi atas ialah: titik yang tertinggi yang dapat dicapai oleh matahari (termauk juga benda-benda angkasa lainnya), sedang titik kulminasi bawah adalah titik yang terendah yang dapat dicapainya. Selanjutnya perhatikan gambar berikut : Z E KA T Tt U P S B Tb KB N Q Gambar nomor 3 Pada gambar nomor 3 di atas, tempuhan matahari berada pada lingkaran Tt - KA - Tb - KB. Ketika matahari berada di titik Tt., yakni beredar menuju ke titik KA, sebagai titk temu antara lintasan matahari yang paling atas dengan lingkaran meridian. Keadaan ini dinyatakan matahari sedang berkulminasi atas,yang disebut juga dengan istilah: meridian pas. Sesudah itu matahari bergerak terus menuju titik Tb, maka dinyatakan matahari sedang terbenam. Kemudian matahari menuju ke titik KB dan bila telah tiba di titik KB, maka dinyatakan sedang berkulminasi bawah, Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 199
H. Abbas Padil yakni pada saat berada di meridian bawah. Kemudian matahari terus bergerak menuju titik Tt. Demikian seterusnya. Dalam gambar di atas , bahwa titik terbit tidak berhimpit pada titik timur T dan titik terbenam tidak berhimpit dengan titik barat B. Matahai barulah terbit di titik timur (T) dan terbenam di titik barat (B), pada saat beredar di Khattulistiwa /Equator yakni pada lintasan T - E - B - Q, yakni yang terjadi sekitar tanggal 21 Maret dan 23 September sebagai mana telah dijelaskan. Dalam gambar di atas, juga terlihat bahwa posisi matahari pada saat kulminasi atas, tidak berhimpit dengan titik zenith. Pada waktu-waktu tertentu, di suatu tempat nampak matahari terbit dan terbenam di sebelah selatan lingkaran vertikal Terutama sedang waktu kulminasi berada di antara lingkungan tersebut. Dengan kata lain, pada waktu itu lintasan matahari memotong lingkaran vertical Terutama. Di waktu yang demikian ini, kita saksikan bayangan benda-benda yang terkena cahaya matahari, pada waktu pagi bayangan itu berda di utara benda yang bersangkutan, waktu tengah hari bayangan tersebut berada disebelah selatannya dan di waktu sore bayangan itu berada di sebelah utara lagi, seperti waktu pagi perhatikan gambar berikut : Gambar nomor 4 E E Z Z KA K KA Z T Tt T Tt U P S U P S B Tb B TB KB Tb KB Q H N N Pada gambar nomor 4 ini dapat dilihat, matahari terbit di titik terbit Tt. Berarti di sebelah selatan lingkran vertical Terutama T - Z - B, bayangan benda pada saat itu berada atas horizon disebelah utara benda yang bersangkutan. Kemudian pada waktu menuju ke kulminasi atas, lintasan matahari memotong lingkaranvertikal yang sekaligus berada di sebelah utara lingkaran vertical Terutama. Pada waktu itu, bayangan benda yang berada di sebelah selatan benda yang bersangkutan. Selanjutnya, matahari bergerak menuju ke titik terbenam ( Tb), terlebih dahulu memotong lagi lingkaran vertikal Terutama. Dan pada saat menjelang terbenam baynagn benda kembali lagi berada di sebelah utara benda yang bersangkutan. ( Syuhudi Ismali, 1990 : 22-25) 200 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013
Dasar-dasar Ilmu Falak dan Tata Ordinat ... D. Busur Siang/Malam dan Lama Siang/Malam Baik melalui gambar nomor 3 dan 4, terlihat lintasan matahari memotong lingkaran horizon di titik terbit dan titk terbenam Dengan demikian, lintasan matahari ada yang berada dibagian atas horizon dan ada pula di bahagian bawag horizon. Lintasan matahari yang berada di atas horizon disebut dengan busur siang, sedang yang berada di bawah horizon disebut dengan busur malam Menurut kenyataan, pada waktu-waktu tertentu masa siang lebih panjang dari masa malamnnya dan diwaktu-ewaktu tertentu lainnya, masa malam lebih panjang dari masa siangnya. InI disebabkan, Karena bumi beredar mengelilingi matahari (diistilahkan dengan: berevolusi), sedang posisi bumi terhadap lintasannya/falaknya tidak berada tegak lurus, tetapi membentuk sudut sekitar 23030'. Untuk semua daerah di bumi ( yng terkena sinar matahari), barulah sama-sama siang dan masa malamnya pada saat matahari berada di Khattulistiwa ( Equator ). Pada gambar nomor 5 berikut ini, dapat dilihat variasi perbedaan busur siang dan busur malam ( yang menujukkan masa siang dan masa malamnya ), untuk dua waktu tertentu, di lintang selatan, sebagai contoh perbandingan. E KA1 KA2 Tt2 T Tt1 U S Tb2 B Tb1 KB1 KB2 Q Gambar nomor 5 Keterangan gambar E - Q = Equator ( Khattulistiwa ) U = Titik Utara ; S = Titik Selatan. Tt1 - KA1 - Tb1 - KB1 - Rt1 = Lintasan matahari pada saat matahari berada di sebelah selatan Khattulistiwa Tt2 - KA2 - Tb2 - Kb2 - Tt2 = Lintasan matahari pada saat matahari berada di sebelah utara Khattulistiwa . Pada gambar nomor 5 di atas dapat disaksikan, busur siang Rt1 - Ka1 - Tb1, lebih panjang ( lebih besar ) dari buur malam Tb1 - Kb1 - tt1.nampak lebih pendek dari busur siang Tt2 - Ka2 - Tb2, Nampak lebih pendek dari busur mala Tb2 - KB2 - Tt2. Malamnya. Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 201
H. Abbas Padil Panjang atau pendeknya busur siang/malam tersebut, banyak ditenukan oleh posisi lintang tempat yang bersangkutan dan posisi matahari terhadap Khatulistiwa. Makin jauh tempat dan matahari dari Khattulistiwa, makin besar perbandingan panjang busur siang dengan busur malamnnya. Makin dekat tempat dan matahari dari Khattulistiwa, makin kecil perbedaan busur siang dengan busur malamnya. Berdasarkan perubahan-perubahan posisi matahari terhadap Khattulistiwa, maka dapat dicatat di sini, bahwa: 1 Pada waktu matahari persis berada di Khattulistiwa, jadi Pada tanggal 21 Maret tanggal 23 September, lamanya siang dan malam sama, bagi dareah yang mendapat lintasan cahaya matahari. 2. Pada saat antara tanggal 21 Maret sampai 21 Juni dan antara 21 Juni sampai 23 sementara nampak disebelah utara September, yakni ketika matahari Khatulistiwa, maka : a. panjang siang dari waktu malamnya. b. Untuk daerah bumi sebelah selatan Khattulistiwa, mengalami waktu siang yang lebih pendek dari waktu malamnya. c. Untuk daerah kutub utara, selama sekitar enam bulan, mengalami siang terus menerus. d. Untuk daerah kutub selatan, selama sekitar enam bulan, mengalami malam terus menerus 3. Pada saat antara tanggal 23 September sampai 22 Desember, dan tanggal 22 Desember sampai 21 Maret yakni ketika matahari sedang Nampak di sebelah selatan Khattulistiwa, maka: a. Untuk daerah bumi di sebelah utara Khattulistiwa,mengalami waktu siang yang lebih pendek dari waktu malamnya. b. Untuk daerah bumi disebelah selatan Khattulistiwa, mengalami waktu siang yang lebi panjang dari waktu malamnya. c. Untuk daerah kutub utara, selama sekitar enam bulan mengalami malam terus menerus. d. Untuk daerah kutub selatan, selama sekitar enam bulan, mengalami siang terus menerus. Perbandingan waktu siang dan malam yang terpanjang serta yang terpendek, dapat dilihat pada gambar di bawah ini : No Daerah bumi 01 02 03 04 05 06 00 100 200 300 400 500 Waktu siang/malam yang Terpanjang 12 jam 12 jam 35 menit 13 jam 13 menit 13 jam 56 menit 14 jam 51 menit 16 jam 09 menit Waktu siang/malam Yang terpendek 12 jam 11 jam 25 menit 10 jam 47 menit 10 jam 04 menit 09 jam 10 menit 07 jam 09 menit 202 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013
Dasar-dasar Ilmu Falak dan Tata Ordinat ... 07 08 09 10 11 600 620 30' 700 800 900 18 jam 30 menit 24 jam 65 hari 134 hari 186 hari 05 jam 05 menit 0 jam 0 menit 0 jam 0 menit 0 jam 0 menit 0 jam 0 menit Dari daftar di atas ternyata, untuk daerah yang berlintang 00 panjang siang selalu sama degan panjang malamnya, yakni 12 jam. Sedang untuk daerah-daerah selain dari lintang 00, pernah mengalami siang/malam yang lebih dari 12 jam dan kurang dari 12 jam. Malah, untuk daerah pada lintang 660 30',waktu siang/malamnya yang terpanjang pernah mengalami 24 jam, sedang waktu terpendeknya 0 jam. Artinya, di saat matahari berada di daerah 230 30' LU (tanggal 21 Juni) umpamanya,maka di bumi yang terletak pada 660 30 LU mengalami waktu siang terpanjang 24 jam, sedang untuk daerah 660 30 LS, waktu malamnya 24 jam. Selanjutnya untuk daerah yang berada pada 700 LU, pada sekitar tanggal 21 Juni tersebut, mengalami siang selama 65 hari terus menerus, sedang untuk daerah 700 LS, mengalami malam terus menerus. Demikian seterusnya. Perhitungan di atas ,adalah perhitungan yang masih kasar. Artinya, belum diperhitungkan tentang refreksi (pembiasan) cahaya matahari yang sampai ke bumi. Yang jelas, bahwa makin ke utara peredaran matahari, maka daerah- daerah bumi sebelah utara Khattulistiwa, siangnya akan lebih panjang dari malamnya; demikian pula sebaliknya. Dari daftar berikut dapat disaksikan tentang waktu siang terpanjang untuk daerah tersebut, masanya lebih lama dari malam terpanjangnya. NO 1 2 3 4 5 6 Lintang Geografis 660 30' 700 750 800 850 900 Waktu siang yang terpanjang 24 hari 65 hari 103 hari 134 hari 161 hari 186 hari Waktu malam terpanjang 22 hari 60 hari 97 hari 127 hari 153 hari 179 hari Perbedaan masa terpanjang untuk siang dan malam di atas, diantaranya disebabkan oleh bentuk bumi yang bulat itu, dalam mengelilingi matahari posisinya bersudut 23030', terhadap falaknya, ditambah dengaan sifat alamiyah cahaya (termasuk matahari) yang madah memantul, serta akibat pembiasan (refreksi) cahaya matahari oleh udara yang ada di sekeliling bumi. (syuhudi Ismail, 1990 : 26- 29) Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 203
H. Abbas Padil E. Lingkaran Waktu, Sudut Waktu dan Deklinasi Matahari 1. lingkaran waktu atau lingkaran deklinasi. Dari kutub langit utara ke kutub langit selatan, dapat dibuat lingkaran- lingkaran yang jumlahnya tak terbatas, yang semuanya tegak lurus pada lingkaran Khattulistiwa langit. Lingkaran-lingkaran yang demikian ini, disebut lingkaran deklinasi atau lingkaran waktu. Jadi yang dimaksud dengan lingkaran deklinasi atau lingkaran waktu ialah lingkaran besar yang ditarik dari langit kutub utara ke langit kutub selatan, tegak lurus pada lingkaran Khatulistiwa. Perhatikan gambar berikut : K KU KS H Gambar nomor 6 Keterangan gambar : EQ. = Equator ( Khatttulistiwa ) Ku = Kutub langit Utara; Ks = Kutub langit Selatan. Lingkaran-lingkaran Ku - Ks = Lingkaran-lingkaran Deklinasi, atau lingkaran waktu. Semua lingkaran deklinasi yang terlihat dalam gambar 6 di atas membuat sudut 900 terhadap lingkaran Khattulistiwa. Lingkaran deklinasi yang melalui titik zenith atau titik nadir, disebut lingkaran meridian. 2. Sudut waktu Setiap lingkaran waktu, membuat sudut dengan lingkaran meridian. Sudut yang diapit oleh lingkaran meridian dengan lingkaran waktu, disebut sudut waktu. Sudut itu dinamakan sudut waktu, oleh karena bagi semua benda langit yang terletak pada lingkaran waktu yang sama, berlaku kaedah : bahwa jarak waktu yang memisahkan benda-benda langit dari kedudukannya sewaktu berkelminasi, adalah sama. ( M.Sayuthi Ali, 1997 : 9 ) Perhatikan gambar berikut : 204 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013
Dasar-dasar Ilmu Falak dan Tata Ordinat ... R1 E Z P1 Z R Ku U P U S Ks U N Q N Gambar nomor 7 Keterangan gambar EQ. = Equator ( Khattulistiwa ); Z = Zenit ; N = Nadir. U = Titik Utara ; S = Titik Selatan Ku. = Kutub utara ; Ks = Kutub selatan R = posisi bintang R. R1 = Posisi bintang R ketika berkulminasi atas. P = Posisi bintang P P1 = Posisi bintang P ketika berkulminsi atas. Dari gmbar nomor 7 ini dapat dilihat, bintang R berada pada lingkaran waktu yang sama dengan bintang P karena, sudut RKuZ adalah sama besarnya dengan sudut PKsZ. kedua sudut ini, disebut sudut waktu bagi bintang R dan P. Besarnya sudut waktu itu, menunjukkan tentang berapakah jumlah waktu yang memisahkan benda langit yang bersangkutan, dari kedudukannya sewaktu berkulminasi. Pada saat benda kangit berada di titik kulminasi atas, sudut waktu benda langit itu adalah 00 . Apabila benda langit sedang berkedudukan di belahan langit bahagian barat, sudut waktunya diberi tanda positif, dan apabila berkedudukan di belahan langit bahagian timur, sudut waktunya diberi tanda negatif Besar sudut waktu, berkisar antara 00 sampai 1800 untuk setiap jam, rata-rata sudut waktu berubah 150. Hal ini disebabkan, karena "perputaran" benda-benda angkasa akibat perputaran bumi pada porosnya, rata-rata untuk satu kali putaran memerlukan waktu sekitar 24 jam. 3. Deklinasi Deklinasi ialah jarak dari suatu benda langit ke Kahttulistiwa langit diukur melalui lingkaran waktu atau lingkaran deklinasi dan dihitung dengan derajat, menit dan detik. Berhubungan dengan itu, lingkaran waktu dinamakan pula dengan lingkaran deklinasi. Apabila deklinasi suatu benda langit berada di utara Khattulistiws tandanya positif ( + ) dan apabila berada langit berada di sebelah selatan Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 205
H. Abbas Padil Khattulistiwa tandanya negtif ( - ) Deklinasi matahari berubah sewaktu-waktu selama satu tahun, tetapi pada tanggal-tanggal yang sama, bilangan deklinasi itu kira-kira sama pula. Dari tanggal 21 Maret, matahari berkedudukan di Khattulistiws (Equator),deklinasinya sebesar 00. Kemudian matahari berangsur-angsur bergerak ke uatara menjauhi Khattulistiwa, dari sehari ke sehari makin jauh, hingga pada tanggal 21 Juni ia mencapai kedudukannya yang paling jauh daari Khattulistiwa, yaitu 23027' utara. Setelah itu ia bergerak menuju Khatulistiwa setiap hari makin mendekati Khattulistiwa, hingga pada tanggal 23 September Ia berkedudukan di Khattulistiwa kembali. Dan pada tanggal 22 Desember ia mencapai tempat yang paling jauh dari Khattulistiwa, yaitu 23037' selatan. Akhirnya ia bergerak balik ke Khattulistiwa dan berangsur-angsur setiap hari mendekati Khattulistiwa hingga spada tanggal 21 Maret kembali ia berada tepat di Khattulistiwa. sebagaimana diterangkan di atas, jelaslah bahwa deklinasi matahari senantiasa berubah, tidak saja dari sehari ke sehari bahkan berubah dari jam ke jam. Dari perubahan kedudukan matahari selama setahun, Perubahan kedudukan matahari yang paling besar adalah tatkala matahari berkedudukan di Khatulistiwa, yakni disekitar tanggal 21 Maret dan tanggal 23 September, dan perubahan yang paling kecil tatkala matahari berbalik dalam perjalanan tahunnya, yaitu disekitar tanggal 21 Juni dan tanggal 22 Desember. Misalkan pada tanggal 23 Maret 2012 pukul 12.00 waktu Jawa deklinasi matahari berjumlah 1010'49" Utara, maka pada ke esokan harinya, yakni tanggal 24 Maret 2012 pada waktu yang sama delinasi matahari berjumlah 10 34'27" Utara jadi perbedaannya sebanyak 00 23'38" atau 0024' dalam waktu sehari semalam, atau sama dengan perbedaan satu menit busur dalam satu jam. Sedangkan apabila pada tanggal 23 Juni 2012 pukul 12.00 waktu Jawa deklinasi matahari berjumlah 23025' utara, maka pada keesokan harinya, pada waktu yang sama, deklinasi itu berjumlah 230 23' 60" atau 230 24' utara, berarti pebedaanya hanya satu menit busur dalam 24 jam. Mengenai perubahan dari tahun ke tahun, dapat dikemukakan contoh berikut: Pada tanggal 23 Maret 2009, pukul 12.00 waktu Jawa, deklinasi matahari berjumlah 10 04 25"utara, selanjutnya buat tanggal dan jam yang sama pada tahun 2010 deklinasinya berjumlah 00 58'41" utara, sedangkan pada tahun 2011 deklinasinya berjumlah 00 53'55" dan pada tahun 2012 deklinasinya berjumlah 1010'49". Untuk memperoleh ihtisar tentang perubahan deklinasi matahari dalam satu tahun, di bawah ini dicantumkan sebuah daftar yang memuat jumlah deklinasi matahari secara kasar sebagai berikut: 206 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013
Dasar-dasar Ilmu Falak dan Tata Ordinat ... Tanggal 23 Desember 21 Januari 08 Februari 23 Februari 08 Maret 21 Maret 04 April 16 April 01 Mei 23 Mei 21 Juni Deklinasi Matahari - 23,50 - 200 - 150 - 100 - 050 00 + 050 + 100 + 150 + 200 + 23,50 Tanggal 22 Desember 22 Nopember 03 November 20 Oktober 06 Oktober 23 September 10 Septemner 28 Agustus 12 Agustus 24 Juli 21 Juni Dari daftar di atas terbukti bahwa deklinasi matahari sama besarnya pada dua hari dalam sethun, misalnya pada tanggal 8 Februari dan tanggal 3 November, deklinasinya berjumlah - 150, pada tanggal 4 April dan 10 September berjumlah + 50, dan begitu selanjutnya. Ternyata pula, apa yang sudah di kemukakan tadi, bahwa perubahan deklinasi tidak berlaku sama rata selama setahun. Dari tanggal 23 Mei sampai tanggal 21 Juni yaitu dalam masa 29 hari, deklinasi berubah dari 200 menjadi 23,50, perubahannya sebanyak 3,50, tetapi dari tanggal 21 Maret sampai 4 April, yaitu masa 14 hari deklinasi matahari berubah dari 00 sampai + 50, jadi perubahannya sebanyak 50 ( Sayuti Ali 1997: 11-14) F. Tinggi Matahari Azimut dan Bayang - Bayang 1. Tinggi Matahari Untuk mengetahui berapa derajat tinggi matahari (demikian juga benda-benda angkasa lainnya) pada suatu waktu, maka diperlukan tempat tertentu pada bola langit untuk mengukurnya. Tempat itu adalah lingkaran vertical dan lingkaran horizon. Sebagaimana juga telah diketahui bahwa, lingkaran vertical selalu tegak lurus pada lingkaran horizion, sebab lingkaran vertical merupakan lingkaran yang nelalui titik zenith ke titik nadir, dengan pusat lingkarannya berada menjadi satu dengan titik pusat lingkaran bola bumi/ bola langit. Dengan demikian, maka untuk menentukan tinggi matahari, mula-mula dibuat lingkaran vertical yang melewati letak matahari pada saat itu sampai memotong pada lingkaran horizon. Busur lingkaran vertical dari matahari ke titik potong horizon itulah yang disebut dengan tinggi matahari pada saat itu.Biasanya, tinggi matahari dan juga tinggi benda-benda angkasa lainnya diberi lambang huruf kecil : h. Jadi, yang dimaksud dengan tinggi matahari ialah besar derajat busur lingkaran vertical yang melewati mtahari ke horizon, diukur mulai dari horizon ke Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 207
H. Abbas Padil matahari tersebut. Besar derajat tinggi matahari, berkisar antara 00 sampai + 900 ( bila matahari berada di atas horizon ) dan anara 00 sampai - 900 ( bila berada di bawah horizon ). Apabila busur lingkaran vertical dari matahari ke arah horizon dinamakan dengan tinggi matahari, maka busur lingkaran vertical dari matahari ke titik zenith disebut jarak xenit, sedang dari matahari ke titik nadir disebut dengan jarak nadir. Selanjutnya perhatikan gambar berikut KA E Z Z U M S M1 Tb U N Q KB Gambar 8 Keterangan Gambar Z = Z e n i th; U = Titik uatara ; N = Nadir S = Titik Selatan = Horizon U - M1 - Tb - S EQ. = Equator ( Khattulistiwa ) M = Matahari M1 = Titik perpotongan antara lingkaran vertical yang melewati Matahari M dengan lingkaran horizon. KA = Titik kulminasi atas Tb. = Titik terbenam matahari KB. = Titik kulminasi bawah Dari gambar nomor 8 ini kelihatan, lintasan matahari berada pada KA - M - Tb - KB, sedang lingkaran vertical yang meliwati matahari adalah Z - M - Ml - N. Kedua lingkaran tersebut bertemu pada titik M, yaitu kedudukan matahari yang sedang dihitung tingginya, yakni unsur Ml ke M Busur inilah yang dimaksud tinggi matahari tersebut. Adapun busur ZM adalah jarak zenith ke matahari dan biasanya diberi Lambang dengan hurus kecil : z . Dan bila matahari sedang berada di titik KA, yakni sedang berkulminasi, biasanya diberi lambang dengan huruf zm. (syuhudi Ismail 208 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013
Dasar-dasar Ilmu Falak dan Tata Ordinat ... 1990 : 37-41) Mengingat bahwa jarak Zenith (z) dan tinggi matahari (h) berada pada satu lingkaran vertical, sedang tinggi matahari itu sendiri bila sedang berada di atas horizon besarnya berkisar 00 - 900, maka dengan mudah dapat dinyatakan bahwa :s z = 900 - h h = 900 - z 2. Azimuth Azimut sebuah benda langit adalah jarak dari titik utara ke lingkaran vertical yang dilalui oleh benda langit tersebut, diukur sepanjanmg lingkaran horizon searah pemutaran jarum jam; melalui titik Timur, titik selatan sampai ke titik barat. Pada gambar berikut TZB lingkaran vertical utama, ZRD lingkaran vertikal yang dilalui bnda R, UTSD merupakan azimut bintang R Z B' T U P D S B N Gambar nomor 9 Benda langit yang sedang berkulminasi (termasuk matahari) azimutnya 00 jika kedudukannya di sebelah utara titik zenith dan 1800 apabila kedudukan benda langit berada di sebelah titik zenith Azimut titik Timur 900 sedang azimuth titik Barat sebesar 2700 (A. Jamil 2009 : 17-18). Azimut terbit dan terbenam matahari selalu berubah, pengaruh dari perubahan deklinasi yang selalu berubah - ubah dari hari ke hari. Azimut terbit dan terbenam matahari dapat dihitung dengan rumus : Cos A = Sin δ : cos φ 3. Bayang-bayang Pada siang hari, setiap benda yang menonjol di atas permukaan bumi dan kena Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 209
H. Abbas Padil sinar matahari, akan membuat bayang-bayang. Dalam keadaan matahari rendah, bayang-bayang itu akan menjadi amat panjang, makin tinggi kedudukan matahari di atas langit, makin pendek bayang-bayng itu. Jika matahari di zenith, benda-benda yang terpanjang tegak lurus pada permukaan bumi yang mempunyai penampang yang rata, atau penmpang yang paling besar di bagian bawahnya, tidak akan berbayang-bayang. Perjalanan matahari dalam satu hari menyebabkan perubahan dalam ukuran panjang bayang-bayang. Pagi hari bayang-bayang itu amat panjang, tengah harti ia makin pendek, petang hari ia menjadi amat panjang kembali. Tetapi bukan ukuran panjang bayang-bayang saja yng senang tiasa berubah, arah letaknya pun berubah- ubah pula. Jika matahari di bagian Timur, letak bayang-bayang ialah membujur kearah Barat, jika matahari berada di sebelah Utara, bayang-bayang menunjuk kearah Selatan, Cara umum boleh dikatakan: Azimut matahari senantiasa berbeda 1800 dengan azimut arah bayang-bayang. Tinggi dan azimuth bayang-bayang merupakan petunjuk yang sangat berharga tentang kedudukan matahari, dengan perantaraannya kita dapat mementukan waktu dan menentukan kedudukan kita di atas bumi. (Abd. Rachim 1983 : 21-22) Pembahasan bayang benda yang tegak ini,selain digunkan dalam pembahasan wakytu shalat (Dhuhur dan Ashar), juga diperlukan dalam penentuan waktu arah bayangan suatu benda menuju kearah qiblat shalat dan penentuan titik Timur dan Barat pada penggunaan tongkat istiwa. G. Kerendahan Ufuk Z B D M P h D R d R M O Gambar 10 Bidang horizon atau ufuq adalah sebuah bidang yang melalui titik pusat bumi dan tegak lurus pada garis vertical. Jika berdiri di atas bumi, letak mata tidak pernah tepat pada permukaan bumi, melainkan pada jarak tertentu di atasnya. Misalnya titik M. Melalui titik M dapat di gambarkan sebuah bidang sejajar dengan horizon . Jadi, tegak lurus pula pada garis vertical yng dinamakan ufuq hakiki Walaupun bidang horizon itu melalui titik pusat bumi dan bidang horizon 210 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013
Dasar-dasar Ilmu Falak dan Tata Ordinat ... melalui titik mata M, dipisahkan oleh jarak jari-jari bumi R, ditambah dengan ketinggian mata di atas permukaan bumi, yaitu h, kedua bidang itu dianggap berhimpit.Jadi, dipandang sebgai bidang horizon yang sama.Hal itu karena jarak dalam ilmu Falak sedemikian besarnya sehingga panjang jari-jari bumi merupakan bilangan yang tidak berarti, jika dibandingkan dengan jarak-jarak di langit yang tidak terhinggakan besarnya.Demikian keduanya sama dengan jarak 2 kali jari-jari bumi . Pandangan mata terhadap benda langit tidak dibatasi oleh ufuq hakiki, melainkan oleh bidang yang ditentukan oleh garis MN, sebuah bidang dari garis titik M yang menyingggung pada permukaan bumi pada titik P. bidang itu dinamakan horizon pandangan atau ufuk mar'i. Pada gambar di atas digambarkan ufuk mar'i lebih rendah dari ufuk hakiki . Jarak dari ufuk ke zenith besarnya 900 itulah ufuk hakiki. Sedangkan jarak dari zenith ke ufuk mar'i lebih besar dari 900. Perbedaan jarak antara ufuk hakiki dengan ufuk mar'i dinamakan kerendahan ufuk. Jika matahari sedang di ufuk (terbit atau terbenam) jumlah kerendahan ufuk itu harus ditambahkan kepada jumlah jarak zenith titik Semakin tinggi kedudukan kita, makin besar kerendahan ufuk. Daftar kerendahan ufuk berlaku apabila kita berada pada bidang datar hingga ke kaki langit, misalnya di atas kapal di tengah lautan, atau jarak di daratan, jika tanah yang ditunjuk merupakan daratan yang membuat jarak yang jauh senantiasa mengikuti bentuk lengkungan bumi. Tetapi untuk ini tidak terjadi, karena terhalang oleh rumah-rumah atau bahkan bukit. Oleh karena itu, kerendahan ufuk mar'i menjadi tidak sebesar yang tercantum dalam daftar. Jarak antara mata ke kaki langit yaitu MP dan diberi tanda d dapat dihitung dengan cara segitiga OPM merupakan segitiga siku-siku dengan sisi OP = R yaitu jri-jari bumi, dan sisi miring OM = R + h, ( h adalah ketinggian mata di atas permukaan bumi sedangkan panjang sisi d = 𝑑 = R + h 2 − R2 = 2Rh2 − R2 Karena R mempunyai kira-kira 6.000 km dan h hanya berjarak beberapa meter, maka 2Rh+b2 jumlah h2 dapat diabaikan sehingga diperoleh : 𝑑 = 2Rh 2R = 12.000 km . Jika bilangan h yang dinyatakan dengan meter diubah menjadikm maka didapat rumus : 𝑑 = 12h Contoh 1. Jika kita berada di atas kapal di tengah laut dan posisi mata 10 meter di atas permukaan air maka jauh pandangan adalah : 𝑑 = 12 X 10 Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 211
H. Abbas Padil = 120 = ±11 Km 2. Jika kita di daratan, berdiri di atas ketinggian tertentu dan jarak mata dengan daratan 200 cm batas jauh pandngan : 𝑑 = 12 X 10 = 2400 = 49 Km 3. Jika jarak batas pandangan kita misalnya 25 km, maka kerendahan ufuk adalah 25 1,85 𝑋 0,1′ = 13′5 4. Jika ketinggian mata dapat diketahui, maka kerendahan ufuk dapat ditetapkan . Menurut rumus 𝑑 = 12ℎ , sedangkan 011 keliling bumi = 1,85 km. Jika demukian kerendahan ufuk dapat diperoleh : d = 12ℎ 1,85 = 12ℎ 1,85 = 3,2ℎ Apabila dibandingkan dengan daftar kerendahan ufuk hasil rumus ini ternyata lebih benar. Hal ini disebabkan pengaruh refraksi, dengan mengakibatkan terangkatnya ufuk mar'i, sehingga jumlah kerendahan ufuk lebih sedikit jika dfibandingkan dengan ilmu pasti. Rumus yang lebih mendekati keadaan yang sebenarnya adalah : D = 3,2ℎ = Jumlah menit kerendahan ufuk = akar dari 3,2 kali jumlah meter ketinggian mata Contoh : 1. Berapa kerendahan ufuk mar'i jika tinggi mata 30 m 𝐷′ = 3,2ℎ = 3,2 𝑥 30 = 96 = 9,8 = 009′48′′ 2. Berapa ketinggian mata jika kerendahan ufuk 17' 3,2ℎ = 17′ 3,2 h = 172 = 289 h = 90 Untuk penentuan kerendahan ufuk dengan baik harus diperhatikan keadaan tepi pantai setempat. Pada umumnya sudah dianggap memadai. Untuk (Jakarta,Pekalongan Surabaya, Makassar dan Medan ) ditetapkan 10', pada tempat penungguan sebanyak 17' atau 18. Tetapi jika pada daerah istimewa misalnya berada pada lereng gunung yang tinggi sehingga pandangan bebas sampai ke kaki langit arah matahari terbit atau terbenam .Kerendahan ufuk disesuikan dengan daftar atau diambilkan jumlah yang lebih besar dari 10' atau 18' (A. Jamil 2009: 38-42) 212 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013
Dasar-dasar Ilmu Falak dan Tata Ordinat ... Daftar Pustaka Departemen Agama RI., Al-Qur'an dan Terjemahnya, Jakarta: Proyek Pengadaan Kitab Suci al- Qur'an Departemen Agama, 1983. Abd. Rachim, Ilmu Falak, (Yogyakarta : Liberty, 1983). Anwar, Syamsul., dkk. Hisab Bulan Qamariyah. Cet.1; Yogyakarta: Suara Muhammadiyah, 2008. Ensiklopedia Pengetahuan Al-Qur'an dan Hadits, Jakarta: Kamil Pustaka, 2013 Abdul Baqi', Muh.Fuad. al-lu'lu wal Marjan. (Himpunan Hadis Shahih yang disepakati Bukhari Muslim). Terjemahan Salim Bahreiys. Surabaya: Bina Ilmu, t.th. Azhari, Susiknan. Ilmu Falak-Perjumpaan Khazanah Islam dan Sains Modern, Cet. II ; Yogyakarta: Suara Muhammadiyah, 2007. Ali Parman, Ilmu Falak, Ujung Pandang: Yayasan al-Ahkam, 2001 Ash-Shiddiqy, Hasbi TM. Pedoman Shalat, Edisi Lengkap. Semarang: Pustaka Reski, 2001 __________________, Falsafah Hukum Islam, IV; Jakarta: Bulan Bintang, 1990. __________________, Koleksi Hadis-Hadis Hukum, Cet. III Bandung : PT. al-Ma'arif, 1979 Departemen Agama RI., Al-Qur'an dan Terjemahnya, Edisi Revisi 2006, Jakarta: CV. Pustaka Agung Harapan. Baiquni, Ahmad. Al-Qur'an Ilmu Pengetahuan dan Teknologi. Cet. 3; Jakarta: Dana Bhakti Wakaf, 1995. Chazin, Muhyiddin. Ilmu Falak. Cet.1; Yogyakarta: Buana Pustaka, 2004. Djazuli, HA. Ilmu Fiqih. Cet. 7; Jakarta: Kencana, 2010. Djambek, Saadoeddin. Pedoman Waktu Shalat Sepanjang Masa. Cet.1; Jakarta : Bulan Bintang,1974. Gassing, Qadir dan,Wahyuddin Halim. Pedoman Penulisan Karya Tulis Ilmiah. Cet. 2; Makassar: Alauddin Press, 2009. Himpunan Putusan Majelis Tarjih Muhammadiyah, Yogyakarta: Suara Muhammadiyah, 2009. Shalih bin Fauzan bin Abdullah al-Fauzan, Kitab Tauhid lish shaffil awwal a-lali, terjemahan oleh Agus Hasan Basri dengan judul Kitab Tauhid I, Cet. 1; Jakarta : Darul Haq, ; 1998 Sayyib Sabiq, Fikih Sunnah I, Bandung : PT. al-Ma'arif, 1990 Shihhab, M. Quraish. Wawasan Al-Qur'an. Tafsir Maudhu'i atas Pelbagai Persoalan Umat. Cet.6; Bandung : Mizan, 1997 _______________. Ensiklopedia Al-Qur'an ; Kajian Kosa Kata. Cet. 1; Jakarta: Lentera Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013 - 213
H. Abbas Padil Hati, 2007. Wardan, KR. Muhammad. Kitab Ilmu Falak dan Hisab. Cet. 1; Yogyakarta: Toko Pandu, 1957 Imam Muslim, Shahih Muslim bi Syarhan Nawawi, Kairo: Dar al-Fikr, 1981, Juz V. Syaikh Mamduh Farhan al-Buhairi, dkk. Koreksi Awal Waktu Subuh, Cet. I; Malang: Pustaka Qiblati, 2010. Qardhawiy,Yusuf. al-Ibadah fi al-Islam, (Beirut: Muassasah al-Risalah, 1975) Supriatna, Encup. Hisab Rukyat dan Aplikasinya. Cet.1; Bandung: Refika Aditama, 2007. Pedoman Hisab Muhammadiyah. Cet. 1 ; Yogyakarta: Majelis Tarjih dan Tajdid Pimpinan Pusat. Muhammadiyah, 2009. Mustofa, Agus. Pusaran Energi Ka'bah. Surabaya: Adma Press, 2008. Proyek Pembinaan Badan Peradilan Agama Islam. Pedoman Penentuan Arah Kiblat. Jakarta: 1985 214 - Vol. 2 / No. 2 / Desember 2013