Sejak abad ke-16 ketika Nicolaus Copernicus menunjukkan bahwa Bumi berputar di sekitar Matahari, para ilmuwan telah bekerja tanpa lelah untuk memahami hubungan dalam istilah matematika. Jika benda langit yang cerah ini - yang bergantung pada musim, siklus diurnal, dan semua kehidupan di Bumi - tidak berputar di sekitar kita, lalu apa sebenarnya sifat orbit kita di sekitarnya?
Selama beberapa abad, para astronom telah menerapkan metode ilmiah untuk menjawab pertanyaan ini, dan telah menentukan bahwa orbit Bumi di sekitar Matahari memiliki banyak karakteristik menarik. Dan apa yang mereka temukan telah membantu kita memahami mengapa kita mengukur waktu dengan cara kita melakukannya.
Karakteristik Orbital:
Pertama-tama, kecepatan orbit Bumi mengelilingi Matahari adalah 108.000 km / jam, yang berarti bahwa planet kita melakukan perjalanan 940 juta km selama satu orbit tunggal. Bumi menyelesaikan satu orbit setiap 365.242199 berarti hari matahari, sebuah fakta yang jauh menuju penjelasan mengapa perlu hari kalender tambahan setiap empat tahun (alias. Selama tahun kabisat).
Jarak planet dari Matahari bervariasi karena mengorbit. Padahal, Bumi tidak pernah memiliki jarak yang sama dari Matahari dari hari ke hari. Ketika Bumi paling dekat dengan Matahari, dikatakan berada pada perihelion. Ini terjadi sekitar 3 Januari setiap tahun, ketika Bumi berada pada jarak sekitar 147.098.074 km.
Jarak rata-rata Bumi dari Matahari adalah sekitar 149,6 juta km, yang juga disebut sebagai satu unit astronomi (AU). Ketika berada pada jarak terjauh dari Matahari, Bumi dikatakan berada di aphelion - yang terjadi sekitar 4 Juli di mana Bumi mencapai jarak sekitar 152.097.701 km.
Dan Anda di belahan bumi utara akan memperhatikan bahwa cuaca “hangat” atau “dingin” tidak sesuai dengan seberapa dekat Bumi dengan Matahari. Itu ditentukan oleh kemiringan aksial (lihat di bawah).
Orbit Elips:
Selanjutnya, ada sifat orbit Bumi. Alih-alih menjadi lingkaran sempurna, Bumi bergerak mengelilingi Matahari dalam pola melingkar atau oval yang memanjang. Inilah yang dikenal sebagai orbit "elips". Pola orbital ini pertama kali dijelaskan oleh Johannes Kepler, seorang ahli matematika dan astronom Jerman, dalam karya seminalnya Astronomia nova (Astronomi Baru).
Setelah mengukur orbit Bumi dan Mars, ia memperhatikan bahwa kadang-kadang, orbit kedua planet tampak melaju cepat atau melambat. Hal ini bertepatan secara langsung dengan aphelion dan perihelion planet, yang berarti bahwa jarak planet-planet dari Matahari memiliki hubungan langsung dengan kecepatan orbitnya. Ini juga berarti bahwa Bumi dan Mars tidak mengorbit Matahari dalam pola melingkar sempurna.
Dalam menggambarkan sifat orbit elips, para ilmuwan menggunakan faktor yang dikenal sebagai "eksentrisitas", yang dinyatakan dalam bentuk angka antara nol dan satu. Jika eksentrisitas sebuah planet mendekati nol, maka elipsnya hampir berbentuk lingkaran. Jika dekat dengan satu, elips panjang dan ramping.
Orbit Bumi memiliki eksentrisitas kurang dari 0,02, yang artinya sangat dekat dengan lingkaran. Itulah sebabnya perbedaan antara jarak Bumi dari Matahari pada perihelion dan aphelion sangat kecil - kurang dari 5 juta km.
Perubahan Musiman:
Ketiga, ada peran yang dimainkan orbit Bumi di musim, yang kami sebutkan di atas. Keempat musim ditentukan oleh fakta bahwa Bumi dimiringkan 23,4 ° pada sumbu vertikal, yang disebut sebagai "kemiringan sumbu." Keunikan ini dalam orbit kita menentukan titik balik matahari - titik dalam orbit kemiringan sumbu maksimum menuju atau menjauh dari Matahari - dan titik baliknya, ketika arah kemiringan dan arah ke Matahari tegak lurus.
Singkatnya, ketika belahan bumi utara miring jauh dari Matahari, ia mengalami musim dingin sementara belahan selatan mengalami musim panas. Enam bulan kemudian, ketika belahan bumi utara condong ke arah Matahari, urutan musiman terbalik.
Di belahan bumi utara, titik balik matahari musim dingin terjadi sekitar 21 Desember, titik balik matahari musim panas mendekati 21 Juni, titik balik musim semi sekitar 20 Maret dan titik balik musim gugur sekitar 23 September. Kemiringan aksial di belahan bumi selatan persis kebalikan dari arah di belahan bumi utara. Jadi efek musiman di selatan dibalik.
Meskipun benar bahwa Bumi memang memiliki perihelion, atau titik di mana ia paling dekat dengan matahari, dan sebuah aphelion, titik terjauh dari Matahari, perbedaan antara jarak-jarak ini terlalu minim untuk memiliki dampak signifikan pada musim bumi dan iklim.
Poin Lagrange:
Karakteristik menarik lain dari orbit Bumi di sekitar Matahari berkaitan dengan Lagrange Points. Ini adalah lima posisi dalam konfigurasi orbit Bumi di sekitar Matahari di mana tarikan gravitasi gabungan Bumi dan Matahari memberikan gaya sentripetal yang dibutuhkan untuk mengorbit dengannya.
Lima Titik Lagrange antara Bumi diberi label (agak tidak imajinatif) L1 ke L5. L1, L2, dan L3 duduk di sepanjang garis lurus yang melewati Bumi dan Matahari. L1 berada di antara mereka, L3 berada di sisi berlawanan dari Matahari dari Bumi, dan L2 berada di sisi berlawanan dari Bumi dari L1. Ketiga titik Lagrange ini tidak stabil, yang berarti bahwa satelit yang ditempatkan di salah satu dari mereka akan bergerak keluar jalur jika terganggu sedikit pun.
Titik L4 dan L5 terletak di ujung dua segitiga sama sisi di mana Matahari dan Bumi merupakan dua titik yang lebih rendah. Titik-titik ini bergema di sepanjang orbit Bumi, dengan L4 60 ° di belakangnya dan L5 60 ° di depan. Kedua Titik Lagrange ini stabil, karenanya mengapa mereka menjadi tujuan populer untuk satelit dan teleskop ruang angkasa.
Studi tentang orbit Bumi di sekitar Matahari telah mengajar banyak ilmuwan tentang planet lain juga. Mengetahui di mana sebuah planet berada dalam kaitannya dengan bintang induknya, periode orbitnya, kemiringan sumbunya, dan sejumlah faktor lain semuanya penting untuk menentukan apakah ada atau tidak kehidupan di satu planet, dan apakah suatu hari nanti manusia bisa hidup sana.
Kami telah menulis banyak artikel menarik tentang orbit Bumi di Space Magazine. Berikut 10 Fakta Menarik Tentang Bumi, Seberapa Jauh Bumi dari Matahari ?, Apa Rotasi Bumi ?, Mengapa Ada Musim ?, dan Apa Itu Kemiringan Aksial Bumi?
Untuk informasi lebih lanjut, lihat artikel ini tentang NASA-Window ke artikel Universe tentang orbit elips atau lihat NASA's Earth: Overview.
Pemain Astronomi juga espidoes yang relevan dengan subjek. Inilah BQuestions Show: Lubang hitam hitam, Tidak Seimbang Bumi, dan Polusi Luar Angkasa.
Sumber:
- Wikipedia - Orbit Bumi
- NASA: Windows to the Universe - Orbit Bumi
- NASA: Tanya Ahli Astrofisika - Kecepatan Rotasi Bumi
