Idul Fitri 1435 H di Indonesia yang (Kemungkinan Besar) Bersamaan

Bagian kedua dari lima tulisan

Bulan suci Ramadhan 1435 H telah memasuki persepuluhan harinya yang terakhir. Aroma lebaran telah mengambang pekat di udara. Seluruh moda transportasi telah disesaki segenap insan yang berarak ke segenap tujuan. Kemacetan pun tak terhindarkan di jalan-jalan raya, demikian panjang membentang. Wajah-wajah kuyu, lelah dan pasrah bertebaran di setiap sudut. Namun tidak ada yang menyesali mengikuti tradisi mudik dalam rangka bersilaturahmi dengan sanak saudara di kampung halaman meski harus melalui ‘siksaan’ di jalan raya. Pasar-pasar tradisional dan modern kian penuh sesak saja dengan aliran pengunjung terus mengalir dan berjubel, menggerakkan roda perekonomian lokal. Namun juga sukses membuat banyak orang pingsan, terhimpit dan berdesak-desakan. Semua ini dalam rangka menyambut satu hari istimewa: hari raya Idul Fitri 1435 H.

Gambar 1. Bulan sabit selepas senja tiga hari setelah konjungsi. Nampak ia berbentuk busur setengah lingkaran dengan bagian tengahnya yang tebal. Jika bagian tengahnya berada dalam kondisi paling tipis, Bulan sabit seperti ini akan bersalin nama sebagai hilaal, benda langit yang menjadi penentu Ramadhan dan hari raya Idul Fitri 1435 H. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Bulan sabit selepas senja tiga hari setelah konjungsi. Nampak ia berbentuk busur setengah lingkaran dengan bagian tengahnya yang tebal. Jika bagian tengahnya berada dalam kondisi paling tipis, Bulan sabit seperti ini akan bersalin nama sebagai hilaal, benda langit yang menjadi penentu Ramadhan dan hari raya Idul Fitri 1435 H. Sumber: Sudibyo, 2014.

Ya. Di Indonesia, hari raya Idul Fitri bukanlah sekedar hari raya yang bernafaskan religi. Lebih dari itu, ia juga menjadi peristiwa sosial dan budaya dalam skala yang amat massif. Mari cermati sejarah kontemporer negeri ini, adakah peristiwa lain yang mampu memindahkan manusia dalam skala luar biasa besar selain hari raya Idul Fitri? Di tahun 1435 H (2014) ini saja, diperkirakan 27 juta orang menjadi bagian dalam tradisi mudik. 27 juta orang itu setara dengan 11,25 % penduduk Indonesia saat ini. Dengan kata lain, 1 dari 10 orang Indonesia saat ini terlibat dalam pergerakan mudik. Pergerakan manusia dalam jumlah itu tentu membawa amat banyak implikasi, baik dari sisi positif maupun negatif. Yang jelas, pergerakan ini menunjukkan betapa posisi hari raya Idul Fitri di Indonesia demikian penting bagi segenap rakyat banyak.

Atas dasar itu pula, urusan penetapan hari raya Idul Fitri menjadi hal yang krusial di tingkat akar rumput, termasuk di tahun 1435 H. dan layaknya tahun silam, potensi (kembali) bersamanya Umat Islam Indonesia dalam merayakan Idul Fitri 1435 H pun sangat terbuka.

Di satu sisi, PP Muhammadiyah telah jauh-jauh hari memaklumatkan bahwa bagi mereka 1 Syawwal 1435 H bertepatan dengan Senin 28 Juli 2014. Dasarnya, pada Minggu 27 Juli 2014 seluruh Indonesia telah memenuhi “kriteria” wujudul hilaal tanpa terkecuali. Di sisi yang lain, meski masih tetap menantikan hasil sidang itsbat penetapan Idul Fitri 1435 H yang salah satunya mengagendakan mendengar dan menerima/menolak laporan-laporan observasi hilaal dari seluruh penjuru Indonesia (yang mencakup 111 titik rukyat), namun kemungkinan besar Menteri Agama bakal memutuskan 1 Syawwal 1435 H juga bertepatan dengan Senin 28 Juli 2014 bila mengacu kesepakatan selama ini. Sebab pada Minggu 27 Juli 2014 itu hampir seluruh wilayah Indonesia telah memenuhi “kriteria” Imkan Rukyat.

Sisi Hisab

Bagaimana sesungguhnya posisi Bulan pada Minggu senja 27 Juli 2014 sehingga hari raya Idul Fitri 1435 H bakal berpotensi besar berlangsung bersamaan di Indonesia ?

Gambar 2. Peta tinggi Bulan di Indonesia pada Minggu senja 27 Juli 2014. Tinggi terkecil ada di pulau Miangas (Sulawesi Utara) sementara tinggi terbesar di Pelabuhan Ratu (Jawa Barat). Sumber: BMKG, 2014.

Gambar 2. Peta tinggi Bulan di Indonesia pada Minggu senja 27 Juli 2014. Tinggi terkecil ada di pulau Miangas (Sulawesi Utara) sementara tinggi terbesar di Pelabuhan Ratu (Jawa Barat). Sumber: BMKG, 2014.

Salah satu parameter penting bagi penentuan awal bulan kalender Hijriyyah adalah konjungsi Bulan-Matahari (ijtima’). Peristiwa konjungsi Bulan dan Matahari pada hakikatnya adalah peristiwa dimana pusat cakram Matahari tepat berada dalam satu garis bujur ekliptika yang sama dengan pusat cakram Bulan ditinjau dari titik referensi tertentu. Dalam peristiwa ini Bulan bisa saja seakan-akan ‘menindih’ Matahari dalam situasi khusus yang kita kenal sebagai Gerhana Matahari. Namun yang sering dijumpai adalah Bulan berjarak terhadap Matahari sehingga antara Matahari dan Bulan hanyalah berada dalam satu garis lurus. Garis lurus ini tidak harus mendatar (horizontal) ataupun tegak (vertikal). Di Indonesia, konjungsi Bulan dan Matahari lebih sering terjadi saat kedua raksasa langit tersebut terletak pada satu garis lurus yang relatif miring terhadap cakrawala (horizon).

Dengan menggunakan sistem perhitungan (sistem hisab) ELP 2000-82 diketahui bahwa jika ditinjau dari titik pusat Bumi (geosentrik), konjungsi Bulan dan Matahari akan terjadi pada Minggu 27 Juli 2014 pukul 05:42 WIB. Sebaliknya bila ditinjau dari titik-titik di permukaan Bumi (toposentrik), konjungsi justru terjadi lebih dulu yakni dalam rentang waktu antara pukul 03:47 WIB (bagi kota Manado dan Biak) hingga pukul 04:03 WIB (bagi kota Medan). Meski konjungsi toposentrik sejatinya lebih realistis, mengingat segenap umat manusia hidup di permukaan Bumi, namun dalam praktiknya ia kalah populer dibanding konjungsi geosentrik. Sehingga yang dijadikan patokan dalam perhitungan ilmu falak adalah konjungsi geosentrik.

Konjungsi geosentrik Bulan-Matahari menentukan elemen umur Bulan, yakni selang waktu antara saat konjungsi (geosentrik) terjadi hingga saat Matahari terbenam di masing-masing titik pada satu wilayah negeri tertentu. Bagi Indonesia pada 27 Juli 2014 senja umur Bulan bervariasi antara +9,91 jam yang terjadi di Jayapura (Papua) hingga +13,25 jam di Lhoknga (Aceh). Selain umur Bulan, terdapat parameter signifikan lainnya yang disebut tinggi Bulan, yakni tinggi pusat cakram Bulan terhadap garis cakrawala (horizon) pada saat Matahari terbenam. Di Indonesia, pada saat yang sama tinggi Bulan bervariasi antara +1,74 derajat di pulau Miangas (Sulawesi Utara) hingga +3,47 derajat di Pelabuhan Ratu (Jawa Barat). Dan parameter berikutnya yang juga menentukan adalah elongasi Bulan, yakni jarak sudut antara titik pusat cakram Bulan dan Matahari pada saat Matahari terbenam. Pada saat tersebut, elongasi Bulan di Indonesia bernilai antara 6,08 derajat di Merauke (Papua) hingga 7,26 derajat di pulau Sabang (Aceh). Harus digarisbawahi bahwa semua ini merupakan perhitungan yang didasarkan pada kondisi ideal, dimana elevasi (ketinggian) setiap titik dianggap sama dengan rata-rata permukaan air laut.

Gambar 3. Peta tinggi Bulan di lingkup global pada Minggu senja 27 Juli 2014. Perhatikan, meski kotasuci Makkah terletak jauh lebih ke barat dibanding Indonesia, faktanya tinggi Bulan di Makkah sama dengan tinggi Bulan di Indonesia (tepatnya di pulau Morotai, Maluku Utara). Sumber: BMKG, 2014.

Gambar 3. Peta tinggi Bulan di lingkup global pada Minggu senja 27 Juli 2014. Perhatikan, meski kotasuci Makkah terletak jauh lebih ke barat dibanding Indonesia, faktanya tinggi Bulan di Makkah sama dengan tinggi Bulan di Indonesia (tepatnya di pulau Morotai, Maluku Utara). Sumber: BMKG, 2014.

Dari pemaparan data tersebut terlihat, bahwa parameter tinggi Bulan ternyata tidaklah mengikuti bentuk geografis Indonesia. Sehingga posisi Bulan dan Matahari saat ini menjadikan titik Lhoknga (Aceh), yang menjadi titik terbarat Indonesia, tidak memiliki tinggi Bulan terbesar bagi seluruh negeri. Sebaliknya geometri posisi Bulan dan Matahari adalah demikian rupa sehingga justru di titik Pelabuhan Ratu-lah tinggi Bulan mencapai nilai maksimumnya bagi segenap Indonesia. Hal ini pun berlaku dalam lingkup global. Kita bisa melihat misalnya di Saudi Arabia, negeri yang secara teknis terletak jauh lebih ke barat dibanding Indonesia. Namun pada Minggu senja 27 Juli 2014, tinggi Bulan di sekitar kotasuci Makkah adalah sama dengan tinggi Bulan di pulau Morotai, Halmahera bagian utara (Maluku Utara). Yakni sama-sama 2 derajat.

Gambar 4. Simulasi posisi Bulan di Pos Observasi Logending, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah) pada Minggu senja 27 Juli 2014 saat Matahari terbenam. Garis tak putus-putus menunjukkan cakrawala, tepatnya cakrawala semu (horizon semu). Sementara garis putus-putus menunjukkan ambang batas "kriteria" Imkan Rukyat. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 4. Simulasi posisi Bulan di Pos Observasi Logending, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah) pada Minggu senja 27 Juli 2014 saat Matahari terbenam. Garis tak putus-putus menunjukkan cakrawala, tepatnya cakrawala semu (horizon semu). Sementara garis putus-putus menunjukkan ambang batas “kriteria” Imkan Rukyat. Sumber: Sudibyo, 2014.

Bagaimana cara membaca data-data ini sehingga kita bisa mengetahui bahwa secara teknis Idul Fitri 1435 H di Indonesia berkemungkinan besar jatuh pada saat yang sama ?

Seperti telah tertuang dalam tulisan yang lalu, khasanah perbedaan atau persamaan dalam berpuasa Ramadhan dan berhari raya Idul Fitri di Indonesia sangat dipengaruhi oleh bagaimana sikap dua ormas Islam terbesar, masing-masing NU di satu sisi dan Muhammadiyah di sisi yang lain. Dan keduanya memiliki cara berbeda guna menentukan awal Ramadhan maupun hari raya Idul Fitri. Bagi NU, penentuan tersebut hanya bisa dilakukan dengan cara rukyat hilaal dengan hisab (perhitungan ilmu falak) sebagai sebagai faktor pendukung pelaksanaan rukyat. Semenjak beberapa tahun belakangan NU telah mulai konsisten melakukan rukyat hilaal bagi penentuan setiap awal bulan kalender Hijriyyah. Seiring beragamnya sistem hisab di lingkungan NU yang hasilnya pun sangat bervariasi, ormas ini memiliki parameter sendiri untuk menentukan apakah hasil rukyat hilaal bisa diterima ataukah tidak. Parameter tersebut mengacu pada “kriteria” Imkan Rukyat yang diformulasikan Kementerian Agama RI, khususnya pada faktor tinggi Bulan minimal dalam sistem hisab kontemporer.

rmd1435_IRSebaliknya bagi Muhammadiyah, awal bulan kalender Hijriyyah cukup ditentukan dengan cara hisab tanpa perlu melaksanakan rukyat hilaal. Kriteria yang digunakan adalah “kriteria” wujudul hilaal, yang pada saat ini memiliki formulasi sebagai berikut :

rmd1435_WHDengan membandingkan dua “kriteria” tersebut terhadap realitas perhitungan posisi Bulan pada Minggu senja 27 Juli 2014, maka dengan mudah dapat dilihat seluruh wilayah Indonesia telah memenuhi “kriteria” wujudul hilaal karena seluruh titik memiliki tinggi Bulan positif (lebih besar dari nol) tanpa terkecuali. Sementara jika dipandang dari “kriteria” Imkan Rukyat, hampir seluruh Indonesia telah memenuhi syarat karena memiliki tinggi Bulan lebih dari atau sama dengan +2 derajat (terkecuali Kepulauan Sangir-Talaud di Sulawesi Utara). Dengan menerapkan prinsip wilayatul hukmi, maka konstelasi tersebut kemudian diterjemahkan sebagai seluruh wilayah Indonesia telah memenuhi “kriteria” Imkan Rukyat. Sehingga 1 Syawwal 1435 H bakal bertepatan dengan Senin 28 Juli 2014. Inilah potensi persamaan itu.

Sisi Rukyat

Uraian tersebut di atas berdasarkan pada perspektif hisab. Namun bagaimana jika berdasarkan perspektif rukyat itu sendiri?

Sebelum 2013, paparan di atas hanya bermakna dari sisi hisab namun tidak demikian dari sisi rukyat. Di Indonesia, saat tinggi Bulan setara atau melebihi 2 derajat memang sudah mulai muncul laporan rukyatul hilaal yang menyatakan terlihatnya hilaal. Laporan ini memang dapat divalidasi di tingkat sidang itsbat karena dianggap telah memenuhi “kriteria” Imkan Rukyat, namun tidak demikian dari sisi ilmiah. Laporan-laporan tersebut selalu hanya menyatakan “hilaal terlihat” tanpa adanya parameter-parameter hasil observasi yang bisa dijadikan rujukan, apalagi menyertakan citra (foto) sebagai bukti fisik.

Gambar 5. Perbandingan visibilitas menurut kriteria Odeh dan RHI pada Rabu 7 Agustus 2013 saat Matahari terbenam dalam lingkup global, dibatasi di antara garis lintang 20 LU hingga 20 LS. Pada kriteria Odeh, A = hilaal mudah diamati dengan mata tanpa alat bantu optik, B = hilaal mudah diamati dengan binokular/teleskop dan mungkin bisa diamati dengan mata tanpa alat bantu optik, C = hilaal hanya bisa diamati hilaal dengan binokular/teleskop dan D = hilaal mustahil diamati. Sementara pada kriteria RHI, T = hilaal teramati dengan binokular/teleskop dan mungkin dengan mata tanpa alat bantu optik, TT = hilaal mustahil diamati. Perhatikan kota Makassar, Sulawesi Selatan (Indonesia) berada dalam wilayah hilaal mustahil diamati baik menurut Odeh (wilayah D) maupun RHI (wilayah TT). Namun rukyat pencitraan saat itu secara gemilang berhasil menyajikan citra hilaal. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan software Accurate Hijri Calculator 2.2 dari Abdurro'uf.

Gambar 5. Perbandingan visibilitas menurut kriteria Odeh dan RHI pada Rabu 7 Agustus 2013 saat Matahari terbenam dalam lingkup global, dibatasi di antara garis lintang 20 LU hingga 20 LS. Pada kriteria Odeh, A = hilaal mudah diamati dengan mata tanpa alat bantu optik, B = hilaal mudah diamati dengan binokular/teleskop dan mungkin bisa diamati dengan mata tanpa alat bantu optik, C = hilaal hanya bisa diamati hilaal dengan binokular/teleskop dan D = hilaal mustahil diamati. Sementara pada kriteria RHI, T = hilaal teramati dengan binokular/teleskop dan mungkin dengan mata tanpa alat bantu optik, TT = hilaal mustahil diamati. Perhatikan kota Makassar, Sulawesi Selatan (Indonesia) berada dalam wilayah hilaal mustahil diamati baik menurut Odeh (wilayah D) maupun RHI (wilayah TT). Namun rukyat pencitraan saat itu secara gemilang berhasil menyajikan citra hilaal. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan software Accurate Hijri Calculator 2.2 dari Abdurro’uf.

Di sisi lain, rekapitulasi rukyat hilaal yang merentang masa baik dalam lingkup global seperti dilakukan ICOP (International Crescent Observation Project) maupun lingkup lokal Indonesia yang dihimpun RHI (Rukyatul Hilal Indonesia) tidak mendukung “kriteria” Imkan Rukyat. Pekerjaan ICOP mewujud pada persamaan batas yang dikenal sebagai kriteria empirik Audah (atau kriteria Odeh). Sementara kerja keras RHI mengemuka sebagai kriteria empirik RHI (atau kriteria RHI). Baik kriteria Odeh maupun kriteria RHI memiliki bentuk yang mirip (jika dibatasi pada kawasan tropis semata) dan memiliki nilai ambang batas yang lebih besar ketimbang “kriteria” Imkan Rukyat, apalagi wujudul hilaal. Harus digarisbawahi bahwa baik kriteria Odeh maupun kriteria RHI dibentuk oleh laporan-laporan observasi hilaal baik dengan mata dibantu oleh alat bantu optik (teleskop/binokular) maupun tidak.

Perubahan dramatis terjadi pada 2013, tepatnya pada saat penentuan Idul Fitri 1434 H (2013) melalui rukyat hilaal pada Rabu senja 7 Agustus 2013. Meski baik kriteria Odeh maupun kriteria RHI menunjukkan bahwa hilaal tidak mungkin teramati pada saat itu di segenap penjuru Indonesia, namun tim Observatorium Bosscha yang ditempatkan di Makassar (Sulawesi Selatan) secara gemilang berhasil mengobservasinya sekaligus melampirkan citra (foto) hilaal tersebut, sebagai bukti fisik. Sukses ini merupakan kulminasi dari kerja keras para perukyat hilaal kontemporer (yang mencakup observatorium Bosscha, sejumlah institusi pendidikan dan ormas terkait) untuk mencari dan mengembangkan teknik-teknik observasi yang bisa dijadikan pegangan sekaligus menyajikan bukti yang kuat semenjak 2009.

Gambar 6. Kiri: citra asli hilaal Makassar 2013 hasil rukyat pencitraan yang terdiri dari 10 citra berbeda dan kemudian ditumpuk (di-stacking) lewat software pengolah citra, hal yang telah menjadi standar dalam astronomi modern. Kanan: citra hilaal Makassar 2013 yang telah dipermak lebih lanjut dengan software pengolah citra, yang diperuntukkan bagi kalangan umum (non perukyat). Nampak jelas goresan tipis sedikit melengkung, yang adalah hilaal. Sumber: Observatorium Bosscha, 2013 dan Cecep Nurwendaya, 2013.

Gambar 6. Kiri: citra asli hilaal Makassar 2013 hasil rukyat pencitraan yang terdiri dari 10 citra berbeda dan kemudian ditumpuk (di-stacking) lewat software pengolah citra, hal yang telah menjadi standar dalam astronomi modern. Kanan: citra hilaal Makassar 2013 yang telah dipermak lebih lanjut dengan software pengolah citra, yang diperuntukkan bagi kalangan umum (non perukyat). Nampak jelas goresan tipis sedikit melengkung, yang adalah hilaal. Sumber: Observatorium Bosscha, 2013 dan Cecep Nurwendaya, 2013.

Sukses observasi hilaal Makassar 2013 itu merupakan buah dari penggunaan teleskop (untuk memperkuat intensitas cahaya sabit Bulan) yang ditempatkan pada dudukan (mounting) robotik (sehingga teleskop senantiasa terus mengarah ke posisi Bulan dari waktu ke waktu) disertai penggunaan filter (untuk meningkatkan kontras antara sabit Bulan dengan langit di latar belakangnya) dan kamera beresolusi tinggi (untuk merekam citra sabit Bulan sebagai data elektronis) yang disertai dengan pengolahan citra (guna mempertajam citra/foto mentah dengan teknik stacking sehingga menyajikan hasil yang ramah mata). Hilaal Makassar 2013 ini terekam pada pukul 18:11 WITA, atau 5 menit setelah Matahari terbenam di lokasi tersebut.

Di tempat lain, penggunaan instrumen serupa (teleskop + mounting + filter + kamera) pun berhasil merekam sabit Bulan dalam waktu berjam-jam sebelum Matahari terbenam, seperti yang dilakukan tim observatorium as-Salam, Surakarta (Jawa Tengah) dan observatorium al-Buruj, Kudus (Jawa Tengah). Kedua tim tersebut merupakan bagian dari jejaring RHI. Sukses ini menunjukkan bahwa tanpa harus mengundang pakar astrofotografi dari mancanegara, para perukyat kontemporer Indonesia telah mampu mencetak prestasi yang hampir sama. Hanya kerendahhatian mereka saja yang membuat semua terasa sunyi.

Gambar 7. Perbandingan visibilitas menurut kriteria RHI bagi penentuan Idul Fitri 1434 H (2013) dengan Idul Fitri 1435 H (2014) saat Matahari terbenam dalam lingkup global, dibatasi di antara garis lintang 20 LU hingga 20 LS. T = hilaal teramati dengan binokular/teleskop dan mungkin dengan mata tanpa alat bantu optik, TT = hilaal mustahil diamati. Pada 2013, wilayah T hanya menyentuh Jawa bagian selatan namun faktanya rukyat pencitraan berhasil merekam hilaal dari Makassar. Dengan menggunakan linieritas tersebut, maka pada 2014 ini wilayah Jawa bagian selatan memiliki potensi lebih besar dalam merekam hilaal melalui rukyat pencitraan, meskipun terletak di luar wilayah T. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan software Accurate Hijri Calculator 2.2 dari Abdurro'uf.

Gambar 7. Perbandingan visibilitas menurut kriteria RHI bagi penentuan Idul Fitri 1434 H (2013) dengan Idul Fitri 1435 H (2014) saat Matahari terbenam dalam lingkup global, dibatasi di antara garis lintang 20 LU hingga 20 LS. T = hilaal teramati dengan binokular/teleskop dan mungkin dengan mata tanpa alat bantu optik, TT = hilaal mustahil diamati. Pada 2013, wilayah T hanya menyentuh Jawa bagian selatan namun faktanya rukyat pencitraan berhasil merekam hilaal dari Makassar. Dengan menggunakan linieritas tersebut, maka pada 2014 ini wilayah Jawa bagian selatan memiliki potensi lebih besar dalam merekam hilaal melalui rukyat pencitraan, meskipun terletak di luar wilayah T. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan bantuan software Accurate Hijri Calculator 2.2 dari Abdurro’uf.

Hasil hilaal Makassar 2013 menjadikan sidang itsbat penetapan Idul Fitri 1434 H (2013) mengeluarkan yurisprudensi baru, yakni menerima hasil rukyat pencitraan (yakni rukyat hilaal yang berbasis teleskop, kamera dan pengolahan citra). Ini menjadikan Indonesia sebagai negara (berpenduduk mayoritas) Muslim pertama di dunia yang mengambil langkah tersebut. Kini, bagaimana dengan penentuan Idul Fitri 1435 H (2014)? Parameter posisi Bulan dan Matahari yang diperbandingkan dengan penentuan Idul Fitri setahun silam menunjukkan adanya kemiripan. Maka potensi terekamnya hilaal lewat rukyat pencitraan pun terbuka, dengan lokasi yang berpotensi terbaik terletak di sepanjang pantai selatan pulau Jawa. Tentu, keberhasilan ini akan terjadi bilamana cuaca cerah.

Gambar 8. Estimasi bentuk hilaal (goresan merah) dalam rukyat pencitraan, disimulasikan dari Pos Observasi Logending, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah) pada Minggu senja 27 Juli 2014 saat Matahari terbenam. Goresan merah tersebut sejatinya merupakan bagian dari busur lingkaran, dengan panjang busur hanya 10 derajat. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 8. Estimasi bentuk hilaal (goresan merah) dalam rukyat pencitraan, disimulasikan dari Pos Observasi Logending, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah) pada Minggu senja 27 Juli 2014 saat Matahari terbenam. Goresan merah tersebut sejatinya merupakan bagian dari busur lingkaran, dengan panjang busur hanya 10 derajat. Sumber: Sudibyo, 2014.

Referensi :

Sudibyo. 2013. Syawwal 1435 H (2014). Kertas Kerja dalam Temu Kerja Nasional Hisab Rukyat 2013. Batam (Kepulauan Riau), Juni 2013.

Nurwendaya. 2013. Sidang Itsbat Awal Zulhijjah 1434 H. Bahan Sidang Itsbat Kementerian Agama RI 5 Oktober 2013 (29 Zulqaidah 1434 H).

BMKG. 2014. Informasi Hilal Saat Matahari Terbenam Ahad 27 Juli 2014 M Penentu Awal Bulan Syawwal 1435 H.

Tulisan bagian pertama.

Inti Komet yang Mirip Bebek

Seperti (mainan) bebek (yang terbuat dari) karet. Begitu kesan pertama yang membersit saat menyaksikan citra bidikan terkini dari wahana antariksa takberawak Rosetta. Betapa tidak? Saat Rosetta secara perlahan namun pasti kian mendekati benda langit tersebut, kameranya pun kian tajam mengabadikannya. Apa yang semula hanya nampak sebagai titik cahaya kecil mirip bintang, lama kelamaan kian membesar dan menampakkan bentuk lonjong berotasi. Hingga akhirnya bentuk lonjong itu pun kian membesar dan mengungkapkan raut mengejutkannya, mirip bebek.

Gambar 1. Inti komet Churyumov-Gerasimenko yang diabadikan Rosetta dari jarak 10.000 km (kiri), berbanding dengan mainan bebek karet milik Fira (kanan). Sumber: ESA, 2014 & Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Inti komet Churyumov-Gerasimenko yang diabadikan Rosetta dari jarak 10.000 km (kiri), berbanding dengan mainan bebek karet milik Fira (kanan). Sumber: ESA, 2014 & Sudibyo, 2014.

“Bebek” Rosetta ini sesungguhnya adalah inti komet Churyumov-Gerasimenko, benda langit yang menjadi sasaran utama Rosetta semenjak misi antariksa diluncurkan lebih dari 10 tahun silam. Badan antariksa negara-negara Eropa (ESA) membangun Rosetta sebagai sebuah misi antariksa tak berawak ambisius sehingga tak hanya terbang dalam jarak dekat seperti prestasi yang dicetak Giotto terhadap komet Halley (1986), salah satu momen terpenting sepanjang sejarah ESA sekaligus tonggak bersejarah dalam era eksplorasi antariksa. Namun lebih dari itu, Rosetta dibebani target ambisius untuk mengorbit (mengelilingi) sebuah inti komet dan kemudian mendarat di permukaannya.

Namanya diambil dari nama Batu Rosetta, yakni lempengan prasasti yang diungkap pasukan Napoleon di kota kuno Philae (Mesir) dan lantas menjadi kunci pengungkapan rahasia sistem penulisan hiroglif Mesir setelah diangkut dan diteliti tanpa kenal lelah ke Paris (Perancis). Seperti halnya Batu Rosetta, misi antariksa Rosetta pun diharapkan mampu mengungkap sesuatu yang baru. Dalam hal ini adalah rahasia komet, sebagai salah satu anggota tata surya kita yang paling eksotik namun sekaligus juga paling misterius. Umat manusia masakini telah menempatkan komet sebagai salah satu relik yang masih tersisa dari ganasnya tata surya kita dikala usianya masih sangat muda.

Teori yang saat ini diterima menempatkan komet sebagai relik dari planetisimal, yakni kumpulan debu primitif dalam ukuran kecil yang kemudian ‘membeku’ terhadap waktu dan melanglang buana di dinginnya tata surya. Hanya sesekali saja ia terhangatkan sinar Matahari (hingga memuntahkan uap airnya) kala berada di titik terdekatnya terhadap sang surya (perihelion). Di bawah pengaruh gravitasi, mayoritas kometisimal/planetisimal berkembang lebih lanjut menjadi gumpalan-gumpalan lebih besar yang disebut protoplanet. Protoplanet pun lama-kelamaan membesar dan mulai mengalami diferensiasi kimiawi hingga akhirnya membentuk bakal inti dan bakal selubung, ciri khas sebuah planet. Planet-planet dan planet kerdil dalam tata surya beserta sebagian besar satelit alaminya diyakini terbentuk dengan cara tersebut. Diferensiasi kimiawi menyebabkan upaya kita untuk memahami substansi material primitif tata surya kala masih berusia sangat muda menjadi mustahil. Alhasil satu-satunya cara guna memperoleh material primitif tersebut hanyalah dengan menerbangkan wahana antariksa takberawak terhadap relik tata surya saat masih sangat muda, yakni komet dan asteroid.

Gambar 2. Sekuens citra (foto) inti komet Churyumov-Gerasimenko yang diabadikan Rosetta pada 14 Juli 2014 silam dari jarak 10.000 km. Nampak terlihat ia berotasi dengan periode rotasi 12-an jam. Sumber: ESA, 2014.

Gambar 2. Sekuens citra (foto) inti komet Churyumov-Gerasimenko yang diabadikan Rosetta pada 14 Juli 2014 silam dari jarak 10.000 km. Nampak terlihat ia berotasi dengan periode rotasi 12-an jam. Sumber: ESA, 2014.

Beberapa misi antariksa pendahulu telah menyajikan temuan mengejutkan. Giotto misalnya, yang diterbangkan ESA melintas dekat komet Halley, menunjukkan inti komet Halley berbentuk irregular (tak beraturan) dengan diameter efektif 18 km. Permukaannya demikian gelap hingga bisa disebandingkan dengan gelapnya batubara/aspal. Giotto juga memperlihatkan bahwa inti komet Halley relatif ringan sehingga massa jenisnya bahkan lebih kecil dibanding air, membuatnya akan mengapung apabila diletakkan dengan hati-hati di Samudera Indonesia (Samudera Hindia). Hal serupa juga dijumpai Deep Space 1 yang diterbangkan Amerika Serikat (melalui NASA) ke inti komet Borrely pada 2001. Temuan lebih mencengangkan diperoleh misi Deep Impact (juga diterbangkan NASA), yang dihantamkan langsung ke inti komet Tempel-1 pada 2005 dengan kecepatan 10,5 km/detik. Hantaman itu menggerus permukaan inti komet Tempel-1 yang ditabraknya dan memastikan bahwa inti komet itu memang dibentuk oleh kumpulan debu, hanya saja ukurannya sehalus bedak. Dan terakhir ada misi Stardust (juga dari NASA), yang sengaja lewat menembus ekor komet Wild 2 dan menyedotnya dalam sebuah kontainer kecil khusus untuk kemudian dipak dan dikirim kembali ke Bumi. Analisis terhadap debu-debu yang berhasil disekap Stardust menunjukkan betapa kacau balaunya tata surya kita kala masih sangat muda, yang ditandai eksisnya substansi yang seharusnya hanya bisa terbentuk dalam lingkungan sangat panas (yakni yang jauh lebih dekat ke Matahari ketimbang planet Merkurius), namun kini justru bersemayam di dalam salah satu benda langit terdingin pada tata surya kita (yakni komet).

Diluncurkan pada 2 Maret 2004 silam oleh roket jumbo Ariane 5G dari bandar antariksa Kourou, Guyana Perancis (Amerika selatan), Rosetta dijadwalkan akan mengorbit komet Churyumov-Gerasimenko pada 6 Agustus 2014 besok. Komet Churyumov-Gerasimenko adalah sebuah komet periodik dengan periode pendek, yakni hanya 6,45 tahun. Ia pertama kali dilihat oleh sepasang astronom eks-Uni Soviet, yakni Svetlana Ivanova Gerasimenko dan Klim Ivanovych Churyumov pada 11 September 1969. Karena itulah nama Churyumov dan Gerasimenko lantas ditabalkan pada komet ini. Komet ini mengorbit Matahari dalam lintasan yang cukup lonjong, sehingga pada suatu waktu ia bisa saja hanya berjarak 185 juta kilometer dari sang surya. Namun di waktu yangh lain ia bisa melipir demikian jauh hingga sejauh 850 juta kilometer dari Matahari, atau sedikit lebih jauh dibanding orbit planet gas raksasa Jupiter. Seperti halnya komet-komet berperiode pendek lainnya, komet Churyumov-Gerasimenko pun demikian menderita di bawah ‘penjajahan’ gravitasi Jupiter. Pada 1959 komet ini melintas dalam jarak relatif dekat dengan Jupiter, membuat planet gas raksasa itu berkemampuan mengubah orbit sang komet secara dramatis. Akibatnya jarak terdekat komet ke Matahari pun memendek, dari yang semula diperkirakan sejauh 400 juta kilometer (2,7 satuan astronomi) menjadi hanya 185 juta kilometer (1,2 satuan astronomi) saja. Perubahan tersebut bertahan hingga hari ini.

Gambar 3. Simulasi pendaratan Philae di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko. Pendarat seberat 100 kg ini dilengkapi dengan tiga jangkar di kakinya guna menjaga agar ia tak terpental kembali ke antariksa seiring sangat kecilnya gravitasi inti komet. Dengan terungkapnya bentuk inti komet Churyumov-Gerasimenko, pendaratan Philae menjumpai tantangan baru. Sumber: ESA, 2014.

Gambar 3. Simulasi pendaratan Philae di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko. Pendarat seberat 100 kg ini dilengkapi dengan tiga jangkar di kakinya guna menjaga agar ia tak terpental kembali ke antariksa seiring sangat kecilnya gravitasi inti komet. Dengan terungkapnya bentuk inti komet Churyumov-Gerasimenko, pendaratan Philae menjumpai tantangan baru. Sumber: ESA, 2014.

Saat terus melaju hingga sedekat 10.000 kilometer saja dari inti komet Churyumov-Gerasimenko dalam jarak 524 juta kilometer (3,5 satuan astronomi) dari Matahari kita, panorama “bebek” a la Rosetta pun tergelar. Dalam khasanah astronomi, benda langit dengan bentuk seperti inti komet Churyumov-Gerasimenko disebut sebagai benda langit biner kontak. Dalam bahasa yang lebih sederhana (namun tak resmi), inti komet Churyumov-Gerasimenko mengekspresikan apa yang disebut benda langit kembar dempet. Ia mendapatkan namanya karena pada awalnya benda langit ini terdiri dari dua buah benda langit yang masing-masing lebih kecil dan saling terpisah, berjalan sendiri-sendiri dalam orbitnya masing-masing. Suatu waktu di masa silam, takdir sejarah membuat orbit keduanya saling berpotongan. Dan kedua benda langit pun saling bertemu. Andaikata kecepatan relatif antar keduanya sangat kecil (yakni di bawah 3 meter/detik), maka keduanya pun akan saling bertabrakan tanpa memiliki cukup energi untuk saling menghancurkan. Kini keduanya pun saling melekat satu sama lain, membentuk kembar dempet. Pengukuran Rosetta menunjukkan inti komet kembar dempet Churyumov-Gerasimenko berukuran 4 km x 3,5 km. Massanya berkisar 3,14 milyar ton dengan massa jenis rata-rata sebesar 0,1 gram dalam tiap sentimeter kubiknya. Dengan kata lain, massa jenis inti komet ini hanya sepersepuluh air murni, menjadikannya bakal mengapung saat diletakkan dengan hati-hati di perairan dalam manapun.

Terungkapnya bentuk inti komet Churyumov-Gerasimenko membuat para perancang misi Rosetta di ESA kini pusing tujuh keliling. Betapa tidak, kini lokasi yang bisa digunakan sebagai target bagi pendarat Philae seperti rencana semula kini kian menyempit. Salah perhitungan sedikit saja, pendarat Philae mungkin takkan bisa mendarat dengan baik di permukaan inti komet Churyumov-Gerasimenko. Bahkan terbuka peluang pendarat tersebut akan terpental dari permukaan inti dan menghilang ke kegelapan antariksa. Semua harus diperhitungkan baik-baik, dicek berulang-ulang dan disimulasikan dalam berbagai kondisi. Agar pendaratan yang dijadwalkan bakal berlangsung pada November 2014 besok bisa meraih sukses.

Referensi :

Temming. 2014. Rosetta’s Comet has a Split Personality. Sky & Telescope online, 18 July 2014.

Planet Penabrak itu Bernama Merkurius

Bila anda Muslim dan telah usai bersantap sahur pada bulan suci Ramadhan 1435 H ini, khususnya pada rentang waktu semenjak 20 Juli 2014 hingga seminggu kemudian, janganlah buru-buru beranjak tidur (lagi). Tetaplah terjaga hingga waktu Shubuh tiba. Usai menunaikan shalat Shubuh, jika cuaca cerah maka carilah tempat lapang dengan arah pandang terbuka ke langit timur, tanpa terhalang bukit/gunung maupun bangunan. Cermati mataangin di antara arah timur laut dan timur. Maka akan terlihat sebintik cahaya terang demikian berbinar, jauh melebih terangnya titik-titik cahaya bintang gemintang disekelilingnya. Titik cahaya benderang ini merupakan Venus, sang bintang kejora yang sejatinya adalah planet tetangga terdekat ke Bumi kita.

Gambar 1. Venus dan Merkurius di tengah gelimang cahaya fajar di langit timur 21 Juli 2014, setengah jam sebelum Matahari terbit. Disimulasikan dengan Starry Night untuk kota Kebumen, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah). NE : timur laut, E : timur. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan basis Starry Night.

Gambar 1. Venus dan Merkurius di tengah gelimang cahaya fajar di langit timur 21 Juli 2014, setengah jam sebelum Matahari terbit. Disimulasikan dengan Starry Night untuk kota Kebumen, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah). NE : timur laut, E : timur. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan basis Starry Night.

Cermati Venus dan lingkungan sekitarnya dalam menit-menit berikutnya, setidaknya hingga setengah jam sebelum terbitnya mentari. Pada saat itu sapuan cahaya fajar telah demikian merata di langit timur dan mulai mengembara ke segala arah, sehingga bintang-gemintang pada umumnya mulai tak terlihat, bersembunyi dibalik cerlangnya cahaya fajar. Namun Venus masih akan terlihat terang meski mulai sedikit memudar. Arahkan pandangan mata ke sudut di sisi kiri bawah Venus. Maka akan terlihat pula sebuah bintik cahaya lainnya, yang juga relatif terang meski tak sebenderang Venus dan berkedudukan lebih rendah terhadap kaki langit timur. Bintik cahaya ini adalah Merkurius, planet terdekat ke Matahari dalam sistem tata surya kita sekaligus planet tetangga terdekat ketiga bagi Bumi.

Mungil

Kita telah mengenal Merkurius semenjak awal mula peradaban. Planet ini kerap menghiasi langit timur menjelang terbitnya mentari, atau sebaliknya menjadi bagian dari lukisan langit senja pasca terbenamnya sang surya. Ia kadang tampil bersama dengan Venus, namun di lain waktu dapat pula muncul sendirian. Bedanya dengan Venus, Merkurius tak pernah bisa mencapai kedudukan yang cukup tinggi terhadap kaki langit timur maupun barat. Sebab sebagai planet terdekat ke Matahari, Merkurius hanya bisa mencapai elongasi maksimum 28 derajat terhadap Matahari, baik elongasi barat maupun timur. Dengan kata lain, tinggi maksimum yang bisa dicapai Merkurius hanyalah 28 derajat terhadap kaki langit tepat di kala Matahari terbit maupun terbenam.

Gambar 2. Merkurius (panah kuning) mengapung malu-malu di tengah gelimang kabut pada langit kota Gombong yang masih bermandikan cahaya lampu buatan manusia pada fajar 17 Agustus 2012 usai shalat Shubuh. Diabadikan dari lantai dua masjid asy-Syifa kompleks RS PKU Muhammadiyah Gombong, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah). Citra (foto) telah diolah dengan bantuan software GIMP 2. Sumber: Sudibyo, 2012.

Gambar 2. Merkurius (panah kuning) mengapung malu-malu di tengah gelimang kabut pada langit kota Gombong yang masih bermandikan cahaya lampu buatan manusia pada fajar 17 Agustus 2012 usai shalat Shubuh. Diabadikan dari lantai dua masjid asy-Syifa kompleks RS PKU Muhammadiyah Gombong, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah). Citra (foto) telah diolah dengan bantuan software GIMP 2. Sumber: Sudibyo, 2012.

Merkurius adalah planet terdekat ke Matahari sekaligus planet dengan orbit terlonjong. Ia beredar mengelilingi Matahari dalam orbit lonjongnya dengan titik terdekat ke Matahari (perihelion) sejarak 46 juta kilometer, sementara titik terjauhnya (aphelion) berjarak 70 juta kilometer. Bandingkan dengan Bumi kita, yang perihelionnya sejauh 147,5 juta kilometer sementara aphelionnya berjarak 152,5 juta kilometer. dengan jarak lebih dekat, Merkurius pun memiliki periode revolusi lebih kecil. Planet ini hanya butuh 88 hari untuk menyelesaikan orbitnya. Sebaliknya ia berputar sangat lambat pada sumbunya, jauh lebih lambat dibanding Bumi. Merkurius membutuhkan waktu 59 hari sekali untuk berotasi pada sumbunya (hari bintang). Namun jika mengacu pada kedudukan Matahari, maka Matahari akan terlihat terbit pada satu titik di permukaan Merkurius setiap 176 hari sekali (hari Matahari), atau tepat dua kali lipat nilai periode revolusinya. Bandingkan dengan Bumi kita, yang hari bintangnya hanya 23 jam 56 menit 4 detik sementara hari Matahari-nya hanya 24 jam.

Meski hanya sepelemparan batu dari Bumi, Merkurius menjadi salah satu planet paling misterius. Tumbuh dan berkembangnya era teleskop dalam astronomi tak banyak membantu. Sebab meski teleskop kian lama kian besar dan memiliki kemampuan perbesaran kian bagus saja sehingga memungkinkan untuk memetakan planet-planet lain, keuntungan itu tak berlaku bagi Merkurius. Posisinya yang terlalu dekat dengan Matahari membuat Merkurius baru muncul di langit kala langit sudah berlabur cahaya senja ataupun cahaya fajar, sehingga tak ideal untuk observasi teleskop. Berkembangnya instrumen pencitra (kamera) yang lantas dipadukan dengan teleskop-teleskop raksasa masa kini kian memperparah situasi. Instrumen-instrumen itu sangat sensitif terhadap cahaya benderang. Bahkan jika cahayanya terlalu terang (intensitas cahayanya terlalu tinggi), instrumen pencitra itu bakal rusak permanen. Inilah alasannya mengapa teleskop sekelas teleskop antariksa Hubble tak pernah diarahkan untuk mengamati Merkurius, pun teleskop-teleskop reflektor tercanggih terkini di permukaan Bumi dengan cermin-cermin obyektifnya yang demikian gigantik.

Satu-satunya cara mempelajari Merkurius lebih detil hanyalah dengan mengirim wahana antariksa takberawak ke sana. Hal ini baru terlaksana saat pada 1974 saat wahana Mariner 10 (yang diterbangkan Amerika Serikat melalui NASA) berhasil melintas di dekat Merkurius. Selama kurun 1974 hingga 1975, Mariner 10 terbang melintas dekat planet mungil hingga tiga kali namun tidak ditujukan untuk mengorbitinya. Dalam keterbatasan itu, Mariner 10 berhasil memetakan 45 % permukaan Merkurius sekaligus mengungkap sebagian rahasianya. Pekerjaan Mariner 10 kemudian dituntaskan oleh wahana MESSENGER, yang melintas dekat Merkurius hingga tiga kali selama kurun waktu 2008-2009 untuk kemudian beredar mengelilingi planet itu semenjak Maret 2011.

Gambar 3. Wajah Merkurius dilihat dari jarak lebih dekat ke planet tersebut, diabadikan oleh wahana antariksa takberawak MESSENGER saat melintas pada 14 Januari 2008 dalam perjalanannya untuk mengorbit planet itu. Sumber: NASA, 2008 dalam Morison, 2008.

Gambar 3. Wajah Merkurius dilihat dari jarak lebih dekat ke planet tersebut, diabadikan oleh wahana antariksa takberawak MESSENGER saat melintas pada 14 Januari 2008 dalam perjalanannya untuk mengorbit planet itu. Sumber: NASA, 2008 dalam Morison, 2008.

Merkurius ternyata adalah planet termungil dalam tata surya kita, dengan garis tengah 4.880 km atau hanya sepertiga ukuran Bumi kita, atau sedikit lebih besar dari Bulan. Temperatur permukaannya bervariasi di antara sepanas 450 derajat Celcius di kala siang hingga sebeku minus 200 derajat Celcius di saat malam. Planet ini pun diselimuti atmosfer walaupun sangat tipis dan juga memiliki pelindung medan magnet meski kekuatannya 100 kali lebih lemah dibanding magnetosfer Bumi.Namun yang paling mengejutkan adalah struktur internalnya. Merkurius memiliki massa jenis rata-rata 5,3 kali lipat air, menjadikannya planet terpadat dalam tata surya kita. Selain itu Merkurius juga memiliki inti yang sangat besar, hingga 80 % jari-jari planet tersebut dengan massa hingga 65 % massa Merkurius. Bandingkan dengan Bumi kita, yang intinya hanya 50 % jari-jari Bumi dengan massa hanya 32 % massa Bumi. Kulit (kerak dan selubung) Merkurius jauh lebih tipis dibanding Bumi, sehingga jika Merkurius disandingkan dengan Bumi maka bisa diibaratkan seperti jeruk medan berdampingan dengan jeruk bali.

Tabrak Lari

Bagaimana Merkurius bisa seaneh ini?

Gambar 4. Perbandingan penampang melintang Bumi dan Merkurius. Nampak meski dimensi Merkurius jauh lebih kecil ketimbang Bumi, perbandingan ukuran inti Merkurius (yakni inti luar dan inti dalam) terhadap garis tengah Merkurius jauh lebih besar ketimbang Bumi. SUmber: NASA, 2011.

Gambar 4. Perbandingan penampang melintang Bumi dan Merkurius. Nampak meski dimensi Merkurius jauh lebih kecil ketimbang Bumi, perbandingan ukuran inti Merkurius (yakni inti luar dan inti dalam) terhadap garis tengah Merkurius jauh lebih besar ketimbang Bumi. SUmber: NASA, 2011.

Gagasan terpopuler pada saat ini adalah Merkurius merupakan sisa dari peristiwa dahsyat yang dialami Merkurius purba. Saat itu Merkurius purba berukuran lebih besar dan setidaknya 2,25 kali lipat lebih massif. Tetapi seperti nasib Bumi purba, Merkurius purba pun bertabrakan dengan planet asing purba berdiameter seribuan kilometer dengan massa seperenam massa Merkurius purba. Tabrakan ini adalah imbas ganasnya tata surya kita saat masih berusia sangat muda sehingga sangat kacau-balau. Karena planet asing penabraknya lebih kecil, hanya massa kerak dan mantel Merkurius yang terdampak berat dalam tabrakan ini. Sebagian massa kerak dan selubung Merkurius terkelupas, rontok dan lantas beterbangan ke langit. Namun inti Merkurius tidak terpengaruh. Inilah kenapa Merkurius kemudian memiliki kulit sangat tipis dan sebaliknya mempunyai inti yang terlalu besar dibanding planet-planet kebumian lainnya. Gagasan ini lantas dikenal sebagai gagasan Percikan Besar (big-splat hypothesis).

Seiring suksesnya gagasan serupa dalam menjelaskan asal-usul Bulan, gagasan Percikan Besar Merkurius pun segera merengkuh popularitas tertinggi. Namun belakangan disadari bahwa gagasan ini tidak sepenuhnya mampu memecahkan aspek-aspek misterius Merkurius. Misalnya, bagaimana planet mungil ini bisa demikian kaya akan besi dengan konsentrasi besi metaliknya hingga 2 kali lipat lebih besar dibanding planet kebumian lainnya? Juga bagaimana Merkurius bisa tetap mengandung substansi gampang menguap (volatil) seperti air, belerang, timbal, kalium dan natrium dalam jumlah besar? Kadar substansi gampang menguap di Merkurius justru lebih besar ketimbang substansi sejenis di Bulan. Padahal jika Percikan Besar benar-benar terjadi, substansi gampang menguap itu seharusnya sangat sulit dijumpai karena seharusnya telah habis menguap kala Merkurius purba masih sangat panas sesaat pasca Percikan Besar terjadi.

Untuk mengatasi kesulitan tersebut, astronom Eric Asphaug (Arizona State University, Arizona, Amerika Serikat) bersama dengan astronom Andreas Reufer (University of Bern, Swiss) mengapungkan sebuah gagasan baru nan kontroversial yang dipublikasikan pada awal Juli 2014 ini. Bagi Asphaug-Reufer, masalah yang masih tersisa dalam gagasan Percikan Besar Merkurius bisa diatasi bilamana kita menata ulang posisi Merkurius purba dan planet asing purba tersebut. Merkurius purba bukanlah benda langit yang ditabrak, melainkan sebagai penabrak. Inilah gagasan yang secara tak resmi dinamakan gagasan tabrak lari kosmik (hit-and-run hypothesis).

Lewat simulasi komputernya Asphaug-Reufer memperlihatkan bahwa sebelum tabrakan terjadi, Merkurius purba adalah protoplanet bermassa 4,52 kali lipat Merkurius saat ini atau setara seperempat massa Bumi terkini. Sementara planet asing purba itu memiliki massa 15,37 kali lipat Merkurius saat ini atau setara 0,8 massa Bumi saat ini. Pada suatu waktu di kala usia surya kita masih amat sangat muda, terjadilah situasi demikian rupa sehingga Merkurius purba melejit ke arah planet asing purba tersebut. Baik Merkurius purba maupun planet asing purba itu masih sama-sama menyandang status protoplanet, namun sudah mulai mengalami diferensiasi kimiawi sehingga bakal inti dan bakal selubungnya telah terbentuk. Maka tabrakan pun tak terhindarkan lagi. Merkurius purba menubruk planet asing purba itu dengan kecepatan relatif 13,81 km/detik (49.700 km/jam) pada sudut 34 derajat.

Gambar 5. Simulasi gagasan Tabrak Lari menurut Asphaug-Reufer dalam 20 menit pertama. Panah hijau menunjukkan arah gerak Merkurius purba tepat sebelum tabrakan terjadi. Warna biru di pusat cakram planet asing purba dan Merkurius purba menunjukkan posisi bakal inti masing-masing protoplanet. Terlihat dalam 20 menit (0,3 jam) pasca tabrakan, Merkurius purba benar-benar hancur lebur. Sebaliknya planet asing purbanya masih bersisa separuh. Sumber: Asphaug-Reufer, 2014.

Gambar 5. Simulasi gagasan Tabrak Lari menurut Asphaug-Reufer dalam 20 menit pertama. Panah hijau menunjukkan arah gerak Merkurius purba tepat sebelum tabrakan terjadi. Warna biru di pusat cakram planet asing purba dan Merkurius purba menunjukkan posisi bakal inti masing-masing protoplanet. Terlihat dalam 20 menit (0,3 jam) pasca tabrakan, Merkurius purba benar-benar hancur lebur. Sebaliknya planet asing purbanya masih bersisa separuh. Sumber: Asphaug-Reufer, 2014.

Gambar 6. Lanjutan simulasi gagasan Tabrak Lari menurut Asphaug-Reufer hingga 5 jam kemudian. Warna biru menunjukkan material bakal calon inti masing-masing protoplanet sebelum tabrakan terjadi. Terlihat dalam 5 jam setelah tabrakan, planet asing purbanya mulai menggumpal dan membundar kembali dan demikian halnya proto-Merkurius, meski kali ini ukuran keduanya telah lebih kecil dibanding saat pra-tabrakan. Nampak terdapat gumpalan kecil di dekat proto-Merkurius, yang kelak berkembang menjadi Bulan Merkurius. Asphaug-Reufer, 2014.

Gambar 6. Lanjutan simulasi gagasan Tabrak Lari menurut Asphaug-Reufer hingga 5 jam kemudian. Warna biru menunjukkan material bakal calon inti masing-masing protoplanet sebelum tabrakan terjadi. Terlihat dalam 5 jam setelah tabrakan, planet asing purbanya mulai menggumpal dan membundar kembali dan demikian halnya proto-Merkurius, meski kali ini ukuran keduanya telah lebih kecil dibanding saat pra-tabrakan. Nampak terdapat gumpalan kecil di dekat proto-Merkurius, yang kelak berkembang menjadi Bulan Merkurius. Asphaug-Reufer, 2014.

Tubrukan itu melepaskan energi sangat besar, setara dengan total energi yang dilepaskan Matahari kita saat ini selama 102,36 jam berturut-turut. Energi yang sangat besar membuat Merkurius purba rontok sepenuhnya, muncrat menjadi debu, pasir dan bebatuan panas beragam ukuran yang terlontar ke arah tertentu. Sebaliknya planet asing purba itu bernasib sedikit lebih baik, hanya separuh bagiannya yang rontok dan tersembur ke angkasa. Sisanya masih mampu mempertahankan diri dan segera mengorganisir diri kembali di bawah pengaruh gravitasinya sendiri. Pada saat yang sama, remah-remah Merkurius purba khususnya bekas bakal intinya pun mulai menggumpal kembali hingga pada akhirnya terbentuk gumpalan membundar (spheris) yang lebih kecil dibanding Merkurius purba pra-tabrakan. Maka hanya dalam 5 jam pasca tabrakan, telah terbentuk dua gumpalan besar yang baru dan berbeda ukuran. Gumpalan yang lebih besar adalah planet asing purba yang kini telah sedikit mengecil. Sementara gumpalan yang lebih kecil merupakan proto-Merkurius, yang setelah mendingin terus berkembang menyerap debu dan pasir yang dijumpai disekelilingnya (termasuk yang mengandung substansi gampang menguap) hingga akhirnya menjadi Merkurius masa kini. Karena didominasi bekas bakal inti Merkurius purba pra-tabrakan, maka tidak mengherankan bila kita saat ini melihat Merkurius sebagai planet dengan inti yang terlalu besar.

Kapan tabrak lari kosmik ini terjadi? Baik Asphaug maupun Reufer tak menyebutkan skala waktunya, namun kemungkinan besar berlangsung sebelum terjadinya Hantaman Akbar yang membentuk Bulan kita. Sebab Asphaug-Reufer menyebut bahwa planet asing purba yang ditabrak Merkurius purba pada Tabrak Lari ini mungkin berkembang lebih lanjut menjadi proto-Venus atau bahkan malah proto-Bumi. Sementara sisa remah-remah tabrakan, baik yang tercukur dari Merkurius purba maupun planet asing purba tersebut, mungkin berkembang lebih lanjut menjadi gumpalan-gumpalan planetisimal yang kelak membentuk kawanan asteroid. Atau bisa saja ia tetap berwujud debu dan menjadi bagian dari debu antarplanet yang mengisi ruang-ruang di antara planet-planet dalam tata surya kita.

Gagasan Tabrak Lari ini menyisakan kejutan. Dalam 5 jam pasca tabrakan, memang terbentuk dua gumpalan besar yang kini kita ketahui sebagai planet asing purba itu dan proto-Merkurius. Tetapi sejatinya masih ada satu gumpalan lagi yang terbentuk, dengan ukuran sedikit lebih kecil dibanding proto-Merkurius namun dengan komposisi yang mirip. Gumpalan yang lebih kecil ini berposisi cukup dekat dengan proto-Merkurius, sehingga hampir pasti ia berkembang menjadi satelit alaminya alias Bulan-nya Merkurius. Namun di masa kini kita tahu bahwa Merkurius merupakan satu dari dua planet dalam tata surya kita yang sama sekali tak berpengiring (planet lainnya adalah Venus). Jadi kemana perginya Bulan Merkurius ini?

Referensi :

Beatty. 2014. Is Mercury a Hit-and-Run Survivor? Sky & Telescope Online, 10 July 2014.

Cassis. 2014. Planet Mercury a Result of Early Hit-and-run Collisions. School of Earth and Space Exploration, Arizona State University.

Morison. 2008. Introduction to Astronomy and Cosmology. West Sussex : John Wiley & Sons, UK.

NASA. 2011. MESSENGER, Mercury Orbit Insertion. NASA, John Hopkins University Applied Physics Laboratory & Carnegie Institution of Washington, 18 March 2011.