Gerhana Matahari total: lihat jalur dan totalitas 2027

Apa yang ditunjukkan model

Gerhana Matahari total terjadi ketika Bulan lewat tepat di antara Matahari dan Bumi, lalu bayangan dalamnya yang gelap, umbra, menyentuh tanah. Hanya orang di dalam jalur sempit itu, biasanya selebar 100 hingga 250 km, yang melihat Matahari tertutup seluruhnya. Gerhana berikutnya di daratan terjadi pada 2 Agustus 2027: jalurnya melintasi Spanyol selatan, Maroko, Aljazair, Libya, Mesir, Arab Saudi, Yaman dan Somalia. Di dekat Luxor, Matahari tersembunyi sekitar 6 menit 23 detik, totalitas terlama dalam katalog gerhana pameran ini dari 2026 hingga 2060.

Model memiliki dua tampilan. Pada tampilan antariksa, Bumi, Bulan dan kedua kerucut bayangan digambar dalam kerangka acuan yang digunakan NASA untuk memprediksi gerhana, dan Bumi berputar ke jam tepat gerhana pilihan Anda. Bercak gelap di sisi siang adalah bayangan yang dihitung untuk setiap titik permukaan, sementara pita jingga merupakan jalur totalitas. Pada tampilan langit Anda berdiri di sebuah kota dan melihat ke atas: Bulan melintasi Matahari, cahaya terakhir terpecah menjadi manik, korona muncul dan langit menggelap. Semua waktu dan durasi pada halaman ini berasal dari elemen gerhana terbitan NASA, dan program yang mengubahnya menjadi waktu untuk setiap kota telah dibandingkan dengan tabel NASA sendiri (dijelaskan lebih lanjut di bawah).

Satu hal harus didahulukan. Jangan pernah menatap Matahari dengan mata telanjang, kacamata hitam biasa, atau melalui kamera, binokular maupun teleskop tanpa filter surya yang sesuai. Kacamata gerhana harus memenuhi standar internasional ISO 12312-2. Satu-satunya waktu aman untuk melepasnya adalah selama totalitas itu sendiri, dan kacamata harus dipasang lagi begitu manik terang pertama kembali.

Dua bayangan, dua jenis gerhana

Bulan, yang disinari Matahari dari satu sisi, membentuk bayangan di antariksa seperti benda lain. Karena Matahari bukan titik melainkan piringan selebar sekitar setengah derajat, bayangan itu memiliki dua bagian.

Penumbra adalah daerah tempat Bulan menutupi sebagian, tetapi bukan seluruh Matahari. Daerah ini melebar di belakang Bulan seperti kerucut yang mengembang, dan saat mencapai Bumi lebarnya sekitar 6800 km. Siapa pun di dalamnya melihat gerhana sebagian: Matahari tampak tergigit.

Umbra adalah daerah tempat Bulan menutupi seluruh Matahari. Bentuknya kerucut yang menyempit di belakang Bulan dan meruncing sekitar 374.000 km jauhnya. Jarak rata-rata Bulan ke titik terdekat permukaan Bumi sekitar 378.000 km, sehingga pada jarak rata-rata ujung umbra berhenti beberapa ribu kilometer sebelum mencapai tanah. Saat itu terjadi, orang di bawah sumbu bayangan melihat cincin cahaya Matahari di sekeliling Bulan: gerhana cincin. Hanya ketika Bulan berada dekat titik terdekat orbitnya, umbra mencapai Bumi, dan gerhana menjadi total di sepanjang jalur sempit.

Gerhana hibrida adalah campuran keduanya yang jarang terjadi. Permukaan Bumi melengkung, sehingga bagian tengah jalur sekitar satu jari-jari Bumi lebih dekat ke Bulan daripada kedua ujungnya. Jika ujung umbra berada di antara kedua jarak itu, gerhana berbentuk cincin di dekat matahari terbit dan terbenam, tetapi total di tengah. Antara 2001 dan 2100, katalog NASA mencatat 224 gerhana Matahari: 77 sebagian, 72 cincin, 68 total dan 7 hibrida.

Nyalakan Jarak sebenarnya untuk melihat panjang-panjang tersebut tanpa pemampatan yang biasanya diterapkan model. Bulan bergerak menjauh hingga sekitar 56 jari-jari Bumi dari bidang melalui pusat Bumi, dan kerucut gelap yang tampak sangat panjang pada tampilan termampatkan hanya nyaris mencapai tanah.

Mengapa Bulan dapat menutupi Matahari

Jari-jari rata-rata Matahari adalah 695.700 km dan Bulan 1737,4 km, dengan rasio sekitar 400. Jarak rata-rata Matahari adalah 149,6 juta km dan Bulan 384.400 km, dengan rasio sekitar 389. Kedua rasio hampir sama, sehingga kedua piringan tampak hampir sama besar di langit kita: masing-masing sekitar setengah derajat.

Kata "hampir" menjelaskan semua variasinya. Jarak Bulan berubah dalam setiap orbit, dari sekitar 363.300 km pada perigee rata-rata hingga 405.500 km pada apogee rata-rata, dan jarak Bumi dari Matahari berubah sekitar 3% sepanjang tahun. Ketika Bulan tampak lebih besar daripada Matahari, gerhana dapat menjadi total; ketika tampak lebih kecil, paling jauh gerhana menjadi cincin. Magnitudo NASA pada puncak gerhana menyatakan hal ini: untuk 2 Agustus 2027 nilainya 1,079, sehingga Bulan tampak hampir 8% lebih lebar daripada Matahari. Itulah sebabnya totalitas itu begitu lama.

Mengapa tidak terjadi gerhana setiap bulan

Bulan lewat di antara Bumi dan Matahari setiap bulan baru, sekitar setiap 29,5 hari. Biasanya tidak terjadi apa-apa, karena orbit Bulan miring 5,145° terhadap bidang orbit Bumi. Pada kebanyakan bulan baru, Bulan lewat sedikit di atas atau di bawah Matahari di langit kita, dan bayangannya sama sekali tidak mengenai Bumi.

Gerhana memerlukan bulan baru yang terjadi dekat salah satu dari dua simpul, titik perpotongan orbit Bulan dengan bidang orbit Bumi. Matahari sejajar dengan simpul dua kali setahun, sehingga gerhana Matahari muncul dalam "musim gerhana" dengan selang sekitar enam bulan. Itulah sebabnya katalog menunjukkan tanggal seperti Februari dan Agustus 2026, Februari dan Agustus 2027, lalu Januari dan Juli 2028: musim itu bergeser sekitar 19 hari lebih awal setiap tahun seiring perputaran simpul.

Setiap musim membawa setidaknya satu gerhana Matahari di suatu tempat di Bumi, tetapi kebanyakan berupa gerhana sebagian atau cincin, sementara gerhana total hanya mencakup sepotong kecil planet ini. Ukuran NASA untuk seberapa dekat bayangan mengenai pusat adalah gamma, jarak sumbu bayangan dari pusat Bumi dalam jari-jari Bumi pada puncak gerhana. Gamma mendekati 0 berarti bayangan mengenai bagian tengah sisi siang; mendekati ±1 berarti menyentuh tepinya. Gerhana 2027 memiliki gamma 0,1421, hampir mengenai pusat. Gerhana 2033 di Alaska memiliki gamma 0,9778, sehingga jalurnya jauh di utara dan selebar 781 km: bayangan mengenai Bumi secara miring dan melebar.

Jalur totalitas

Jika Bumi tidak berputar, umbra akan menyapu permukaannya dengan kecepatan sekitar 3500 km/h (elemen NASA untuk 2027 menggerakkan sumbu 0,545 jari-jari Bumi per jam). Rotasi Bumi membawa tanah ke arah yang sama, dari barat ke timur, sehingga kecepatan bayangan relatif terhadap tanah lebih rendah. Pembacaan Kecepatan bayangan pada model menunjukkannya setiap saat: di dekat Luxor pada 2 Agustus 2027 sekitar 2400 km/h. Di dekat awal dan akhir jalur, tempat bayangan mengenai lengkungan Bumi dengan sudut landai, kecepatannya berkali-kali lipat lebih tinggi.

Lebar jalur bergantung pada jarak Bulan dan sudut datang bayangan ke tanah. NASA memberikan 258 km pada puncak gerhana 2027 dan 116 km pada 2035. Model menghitung tepi jalur dari elemen yang sama setiap 30 detik: pada setiap saat model mencari perpotongan sumbu bayangan dengan Bumi, menentukan arah gerak bayangan relatif terhadap tanah yang berputar, lalu mengukur jari-jari umbra ke kedua sisi. Hasilnya adalah pita jingga. Tepi-tepinya merupakan batas: tepat di dalamnya totalitas berlangsung beberapa detik, sementara di garis pusat durasinya paling lama.

Mengapa pita melengkung di peta? Bayangan bergerak hampir lurus melalui antariksa, tetapi Bumi adalah bola berputar yang miring ke arah atau menjauhi Matahari, sehingga jalurnya melengkung di permukaan globe. Pada Agustus, bagian utara miring ke arah Matahari, dan jalur 2027 melengkung dari Atlantik melewati Gibraltar, melintasi Sahara ke Laut Merah, lalu ke Tanduk Afrika.

Apa yang terlihat dari tanah

Beralihlah ke Tampilan langit, pilih kota dan geser waktu. Fase muncul dalam urutan tetap, dinamai menurut empat kontak antara tepi kedua piringan.

Kontak pertama (C1). Tepi Bulan menyentuh tepi Matahari. Untuk sementara tidak tampak perubahan, karena Matahari yang tertutup 30% sekalipun masih terlalu terang untuk disadari pengurangannya. Fase sebagian biasanya berlangsung lebih dari satu jam. Melalui filter, Anda dapat mengamati bagian tergigit membesar.

Cahaya berubah. Ketika 80 hingga 90% Matahari tertutup, cahaya siang menjadi pucat dan bayangan menajam, karena cahaya kini berasal dari sabit tipis. Pembacaan Cahaya tersisa memberikan bagian piringan Matahari yang masih terlihat; pada tutupan 99% masih tersisa 1%, dan 1% itu terlalu terang untuk ditatap.

Manik Baily. Tepi Bulan tidak mulus. Lembah sedalam beberapa kilometer melewatkan cahaya Matahari terakhir sebagai titik-titik terpisah selama beberapa detik. Tampilan langit menggambar tepi Bulan dengan lembah kira-kira sedalam itu, sehingga manik muncul pada waktu yang kurang lebih tepat, meskipun pijarnya digambar lebih besar daripada kenyataan agar terlihat. Namanya berasal dari Francis Baily, yang mendeskripsikannya saat gerhana cincin 1836.

Cincin berlian. Ketika tinggal satu manik, titik itu berkilat di samping pijar redup korona seperti batu pada cincin. Lalu manik terakhir padam dan totalitas dimulai (kontak kedua, C2).

Totalitas. Piringan terang menghilang. Kromosfer, lapisan tipis berwarna merah muda, tampak sejenak di tepi, bersama lidah gas merah muda yang disebut prominensa. Di sekeliling Bulan hitam terbentang korona, atmosfer luar Matahari yang panas (lebih dari sejuta derajat), tetapi terlalu redup untuk terlihat selama masih ada bagian piringan terang. Langit menjadi biru senja pekat dan seluruh cakrawala berpijar, karena cahayanya datang dari tempat di luar bayangan yang hanya mengalami gerhana sebagian. Planet terang dan bintang dapat muncul.

Kontak ketiga (C3) mengakhiri totalitas dengan cincin berlian lagi serta manik di sisi lain Bulan, kemudian fase sebagian berjalan terbalik hingga kontak keempat (C4).

Tombol model Kontak pertama, Awal totalitas, Maksimum, Akhir totalitas dan Kontak terakhir melompat ke setiap saat itu untuk kota pilihan Anda. Pembacaan menunjukkan waktu setempat, ketinggian Matahari, bagian yang tertutup dan hitung mundur menuju awal atau akhir totalitas.

Keselamatan mata

Halaman keselamatan gerhana NASA, American Astronomical Society (AAS) dan Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) memberikan aturan yang sama.

• Kecuali selama totalitas, satu-satunya cara aman melihat Matahari adalah melalui filter surya: kacamata gerhana atau alat pengamat genggam yang memenuhi ISO 12312-2, atau filter yang dibuat untuk bagian depan teleskop atau kamera.
• Kacamata hitam biasa, bahkan yang sangat gelap, tidak aman. Kaca berjelaga, film yang sudah terkena cahaya, atau tumpukan kacamata hitam juga tidak aman.
• Jangan pernah melihat Matahari yang belum tertutup melalui kamera, binokular atau teleskop, bahkan sambil memakai kacamata gerhana: alat optik memusatkan cahaya hingga membakar filter kacamata dan mengenai mata.
• Selama totalitas, dan hanya saat itu, lepas filter untuk melihat korona. Pasang kembali begitu cincin berlian atau manik pertama muncul lagi.
• Gerhana cincin tidak pernah menjadi aman. Cincin terang adalah bagian permukaan Matahari.
• Jika Anda berada di luar jalur totalitas, sama sekali tidak ada waktu aman tanpa filter, bahkan ketika 99% tertutup.

AAS menyediakan daftar pemasok kacamata gerhana yang telah diperiksa, karena kacamata palsu dengan nomor ISO tercetak pernah dijual menjelang gerhana besar. Pengumuman gerhana KASI juga memperingatkan agar tidak memakai teleskop, kamera atau kacamata hitam tanpa filter surya, dan menyarankan agar tidak melihat lebih dari 3 menit sekali pengamatan, bahkan melalui filter.

Tampilan langit mengikuti aturan ini. Spanduknya tetap merah dengan peringatan sepanjang setiap fase sebagian, dan berubah menjadi catatan hijau hanya ketika Matahari tertutup sepenuhnya. Kontrol Filter surya menunjukkan tampilan berfilter: piringan jingga di langit hitam, tanpa korona.

Gerhana total berikutnya

Tabel mencantumkan gerhana total pada tahun-tahun mendatang, dengan durasi maksimum NASA (di garis pusat pada puncak gerhana) dan negara dalam jalurnya. Katalog pada tab Kontrol memiliki 43 gerhana, termasuk yang historis, dengan pencarian, filter dan pengurutan menurut durasi.

2 Agustus 2027: Spanyol, Afrika Utara dan Luxor

Inilah gerhana yang akan membuat banyak orang bepergian. Bayangan mencapai daratan di Selat Gibraltar sekitar 08:45 UT. Perhitungan untuk pusat kota: Cádiz mendapat totalitas 2 min 53 s dan Málaga 1 min 50 s, sementara Seville, tepat di utara jalur, hanya tertutup 98,3% dan tidak pernah gelap. Di seberang Mediterania, jalur mencakup Maroko utara dan Aljazair lalu menyusuri pantai Libya. Tunis berada di luar dengan 97,1% dan Kairo dengan 94,8%. Luxor dekat dengan titik puncak gerhana: totalitas berlangsung 6 min 20 s di pusat kota dan Matahari setinggi 82°, hampir tepat di atas kepala. Jeddah di Arab Saudi mendapat 6 min 0 s.

30 Maret 2033: Alaska

Bayangan datang melalui Selat Bering dan melintasi Alaska barat dan utara sebelum pergi melalui Samudra Arktik. Di Nome, totalitas berlangsung 2 min 30 s dengan Matahari hanya 8° di atas cakrawala sekitar pukul 09:47 setempat; di Utqiagvik berlangsung 2 min 36 s. Anchorage di luar jalur dengan 96,7%. Matahari rendah, salju dan cuaca musim semi perlu diperhitungkan. Coba tampilan langit untuk Nome dengan Ukuran Matahari diperkecil agar cakrawala dan pijar senja terlihat.

23 Agustus 2044 dan 12 Agustus 2045: Amerika Serikat

Gerhana 2044 berakhir saat matahari terbenam di Montana dan Dakota Utara; di Great Falls, dekat tepi selatan, totalitas hanya berlangsung 22 s dengan Matahari setinggi 5°. Setahun kemudian, pada 12 Agustus 2045, garis pusat melintasi seluruh negara: California utara, Nevada, Utah, Colorado, Kansas, Oklahoma, Arkansas, Mississippi, Alabama dan Florida. Orlando mendapat 5 min 47 s dengan Matahari setinggi 76°, sementara Dallas di luar jalur dengan 92,8%. Maksimumnya, 6 min 6 s, terjadi di Karibia.

Di antaranya, pada 22 Juli 2028, totalitas melintasi Australia dan Selandia Baru: Sydney mendapat 3 min 49 s dan Dunedin 2 min 51 s.

2 September 2035: Korea utara dan Jepang

Jalur 2035 membentang dari Tiongkok utara (Beijing: 1 min 33 s) melintasi bagian utara Semenanjung Korea, tempat Pyongyang mendapat 1 min 48 s dan Wonsan 2 min 8 s, lalu melewati Jepang tengah (Toyama: 1 min 15 s, Mito: 2 min 32 s). Seoul berada di selatan jalur dan melihat 96,5% tertutup, Tokyo 99,4%.

12 Agustus 2026, sudah berlalu

Gerhana 12 Agustus 2026 melintasi Greenland, Islandia barat (Reykjavik: 1 min 1 s) dan Spanyol utara pada sore hari. Di Valencia, totalitas datang dengan Matahari hanya 4° di atas cakrawala.

Kota Anda: gerhana berikutnya

Bagian Gerhana dari kota Anda pada tab Kontrol menghitung, untuk setiap 35 kota, semua gerhana Matahari dari hari ini hingga 2100 yang Mataharinya berada di atas cakrawala pada suatu saat antara kontak pertama dan terakhir. Untuk setiap gerhana, ditampilkan tanggal, luas Matahari yang tertutup (obskurasi) dan apakah kota berada di dalam jalur totalitas atau cincin. Bagian ini juga menandai gerhana total berikutnya dan yang menutupi bagian terluas sebelum 2100.

Beberapa hasil menunjukkan betapa jarangnya totalitas untuk satu tempat. Gerhana total berikutnya di New York adalah 1 Mei 2079. Paris dan Istanbul menunggu hingga 3 September 2081. Seoul, Tokyo, Madrid, London dan Perth tidak mendapatkannya sebelum 2100, meskipun Sydney mendapat 3 min 49 s pada 22 Juli 2028. Bagi Seoul, gerhana yang menutupi bagian terluas abad ini adalah 96,5% pada 2035.

Gerhana yang mengubah ilmu pengetahuan

28 Juli 1851. Julius Berkowski, yang bekerja di observatorium Königsberg di Prusia, membuat daguerreotipe yang menjadi foto gerhana Matahari total pertama yang berhasil.

18 Agustus 1868. Jalurnya melintasi India. Mengamati di Guntur, Jules Janssen melihat garis kuning terang dalam spektrum prominensa yang tidak cocok dengan unsur mana pun yang dikenal. Norman Lockyer kemudian mengaitkannya dengan unsur baru, helium.

29 Mei 1919. Ekspedisi ke Pulau Príncipe (Arthur Eddington) dan Sobral di Brasil (Andrew Crommelin) memotret bintang dekat Matahari yang sedang gerhana. Posisi mereka bergeser kira-kira sebesar yang diprediksi relativitas umum Einstein untuk pembelokan cahaya oleh gravitasi Matahari, sebagaimana dilaporkan Dyson, Eddington dan Davidson pada 1920.

30 Juni 1973. Prototipe Concorde 001 terbang di bawah bayangan di Afrika Utara pada Mach 2,05. Tujuh pengamatnya bertahan dalam totalitas selama 74 menit, jauh lebih lama daripada yang mungkin di lokasi darat mana pun, dan memakai waktunya untuk pengukuran inframerah dan kromosfer.

21 Agustus 2017 dan 8 April 2024 melintasi Amerika Serikat (dan pada 2024 juga Meksiko dan Kanada), menjadi gerhana total pertama yang disaksikan banyak orang dengan kacamata gerhana di tangan.

Cara menghitung waktunya

NASA tidak menerbitkan daftar tersendiri untuk setiap kota. NASA menerbitkan elemen Bessel: beberapa angka per gerhana, berupa polinomial pendek terhadap waktu, yang menggambarkan bayangan Bulan pada bidang melalui pusat Bumi dan tegak lurus terhadap sumbu bayangan (bidang fundamental). Untuk setiap gerhana, elemen ini memberikan:

• x dan y: tempat sumbu bayangan memotong bidang itu, dalam jari-jari Bumi;
• d dan μ: arah sumbu (deklinasinya) dan sudut jamnya, yang bersama-sama menyatakan orientasi Bumi di bawah bayangan;
• l₁ dan l₂: jari-jari penumbra dan umbra pada bidang;
• tan f₁ dan tan f₂: seberapa cepat jari-jari tersebut berubah sepanjang sumbu.

Untuk pengamat di lintang φ dan bujur λ, program terlebih dahulu menghitung posisi pengamat dalam kerangka yang sama (ξ, η, ζ), dengan memperhitungkan kepepatan Bumi. Lalu, pada setiap saat:

• jari-jari bayangan pada ketinggian pengamat adalah L₁′ = l₁ − ζ tan f₁ dan L₂′ = l₂ − ζ tan f₂;
• jarak pengamat dari sumbu adalah Δ = √((x − ξ)² + (y − η)²);
• magnitudo gerhana adalah (L₁′ − Δ) / (L₁′ + L₂′);
• gerhana total terjadi ketika Δ < −L₂′ dan cincin ketika Δ < L₂′.

Maksimum gerhana adalah saat Δ paling kecil. Kontak adalah saat Δ sama dengan L₁′ (C1 dan C4) atau |L₂′| (C2 dan C3); setiap saat tersebut dicari dengan beberapa iterasi metode Newton. Bagian luas Matahari yang tertutup dihitung dari kedua jari-jari tampak dan jarak pisahnya, memakai luas irisan dua lingkaran. Inilah persamaan baku dalam Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac dan Elements of Solar Eclipses karya Jean Meeus.

Elemen untuk seluruh 169 gerhana dari 2026 hingga 2100 dan gerhana historis berasal dari Solar Eclipse Search Engine NASA (Fred Espenak), yang mencantumkan elemen polinomial di balik Five Millennium Canon of Solar Eclipses. Pemeriksaan membandingkan hasil perhitungan dengan tiga sumber NASA:

• Kalkulator daring NASA. Untuk 35 kota dan 169 gerhana, 2259 pasangan ketika penumbra mencapai kota, jenis gerhana selalu cocok, magnitudo cocok hingga 0,00001, bagian tertutup hingga 0,005 poin persentase, dan setiap waktu kontak berselisih kurang dari 0,1 s.
• Tabel jalur NASA. Pada 266 titik garis pusat dari 12 gerhana (1919 hingga 2045), durasi totalitas hasil perhitungan cocok dengan nilai tabel NASA dengan selisih paling besar 0,21 s.
• Katalog NASA. Untuk seluruh 43 gerhana dalam katalog, waktu puncak gerhana cocok dalam 1,2 s dan durasi pusat dalam 0,5 s (NASA membulatkan ke detik penuh).

Penyederhanaan model

• Jarak sepanjang bayangan dimampatkan sekitar 9 kali agar Bulan, Bumi dan kerucut muat dalam satu tampilan; lebar melintang bayangan tetap sebenarnya. Jarak sebenarnya membatalkan pemampatan. Matahari digambar terlalu dekat dan terlalu kecil.
• Bumi digambar sebagai bola. Perhitungan memakai Bumi pepat, tetapi setiap kota dianggap berada di permukaan laut dan refraksi dekat cakrawala diabaikan, sehingga Matahari tepat di bawah cakrawala dianggap sudah terbenam.
• Rotasi Bumi bergantung pada ΔT, selisih antara waktu seragam dan rotasi nyata Bumi. Elemen NASA memakai prediksi ΔT (76 s untuk 2027). Nilai masa depan tidak dapat diketahui persis; kesalahan beberapa detik menggeser jalur satu atau dua kilometer ke timur atau barat.
• Tepi Bulan digambar dengan lembah buatan sedalam beberapa kilometer. Manik nyata mengikuti profil Bulan terukur, yang menggeser waktu kontak satu atau dua detik dan tidak dimodelkan di sini; tabel NASA juga memakai Bulan mulus.
• Korona digambar, bukan dipotret. Bentuknya berubah mengikuti siklus Matahari; model memakai bentuk umum dengan pita panjang di dekat khatulistiwa Matahari.
• Kecerahan langit pada tampilan langit mengikuti bagian Matahari yang terlihat; langit totalitas dan pijar cakrawala digambar menyerupai foto totalitas, bukan hasil pengukuran.