Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016 dan Sang Candra yang (Bisa) Memicu Gempa

Jumat  16 September  2016  Tarikh Umum (TU) hampir tengah malam, bertepatan dengan 15 Zulhijjah 1437 H. Jika langit cerah, Bulan akan berkedudukan tinggi di langit dengan wajah bundar penuh seperti layaknya Bulan purnama. Arahkan pandangan padanya. Sejak pukul 23:56 WIB hingga hampir empat jam kemudian, ada sesuatu yang akan terjadi. Sekilas pandang Bulan akan tetap terlihat bulat bundar penuh. Namun jika anda bermata jeli dan langit mendukung (tidak berawan, apalagi mendung), akan terlihat satu bagian wajah Bulan yang lebih gelap ketimbang bagian lainnya.  Bagian yang sedikit gelap tersebut akan muncul terutama di sekitar pukul 01:55 WIB. Inilah jejak dari peristiwa langit yang kurang familiar bagi kita: Gerhana Bulan Penumbral atau disebut juga Gerhana Bulan samar. Inilah gerhana yang paling bontot di musim gerhana tahun 2016 TU ini.

Dalam Gerhana Bulan Penumbral, kita memang takkan menyaksikan cakram Bulan yang menghilang sepenuhnya dan digantikan oleh benda sangat redup berwarna kemerah-merahan seperti dalam Gerhana Bulan Total. Kita juga takkan menyaksikan Bulan yang setengah meredup layaknya Gerhana Bulan Sebagian. Namun jangan salah, konfigurasi benda langit yang menghasilkan Gerhana Bulan Penumbral adalah identik dengan yang memproduksi baik Gerhana Bulan Total maupun Gerhana Bulan Sebagian. Mereka terjadi tatkala Matahari, Bulan dan Bumi tepat berada dalam satu garis lurus dalam konfigurasi syzygy. Di tengah-tengah konfigurasi tersebut adalah Bumi, sementara Bulan menempati salah satu dari dua titik nodal (titik potong orbit Bulan dengan bidang orbit Bumi mengelilingi Matahari). Akibatnya pancaran sinar Matahari yang seharusnya tiba di paras Bulan terhalangi oleh Bumi. Sehingga membuat Bulan tak memperoleh sinar Matahari mencukupi. Atau bahkan tak mendapatkannya sama sekali untuk periode waktu tertentu.

Gambar 1. Bulan dalam puncak Gerhana Bulan Penumbral (kiri) dan purnama biasa (kanan), diabadikan dengan teleskop yang terangkai kamera. Secara kasat mata, penggelapa sebagian wajah Bulan dalam Gerhana Bulan Penumbral sangat sulit untuk diamati. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Bulan dalam puncak Gerhana Bulan Penumbral (kiri) dan purnama biasa (kanan), diabadikan dengan teleskop yang terangkai kamera. Secara kasat mata, penggelapan sebagian wajah Bulan dalam Gerhana Bulan Penumbral sangat sulit untuk diamati. Sumber: Sudibyo, 2014.

Akibatnya Bulan yang sejatinya sedang berada dalam fase Bulan purnama pun menjadi temaram atau bahkan sangat redup kemerah-merahan dalam beberapa jam kemudian. Sedikit berbeda dengan Gerhana Matahari, Gerhana Bulan memiliki wilayah gerhana cukup luas meliputi lebih dari separuh bola Bumi yang sedang berada dalam suasana malam. Karena garis tengah Matahari jauh lebih besar ketimbang Bumi, maka Bumi tak sepenuhnya menghalangi pancaran sinar Matahari yang menuju ke Bulan. Sehingga bakal masih ada bagian sinar Matahari yang lolos meski intensitasnya berkurang. Ini membuat wilayah gerhana Bulan pun terbagi ke dalam zona penumbra (bayangan tambahan) dan zona umbra (bayangan utama).

Konfigurasi

Bagaimana gerhana samar yang unik ini bisa terjadi? Pada dasarnya ada tiga jenis Gerhana Bulan. Yang pertama adalah Gerhana Bulan Total (GBT), terjadi kala bayangan utama Bumi sepenuhnya menutupi cakram Bulan tanpa terkecuali. Sehingga Bulan akan nyaris menghilang sepenuhnya saat puncak gerhana tiba, menampakkan diri sebagai benda langit sangat redup berwarna kemerah-merahan. Yang kedua adalah Gerhana Bulan Sebagian (GBS), terjadi kala bayangan utama Bumi tak sepenuhnya menutupi cakram Bulan. Akibatnya Bulan hanya akan lebih redup dan terlihat “robek” di salah satu sisinya dengan persentase tertentu kala puncak gerhana. Dan yang terakhir adalah Gerhana Bulan Penumbral (GBP) atau gerhana Bulan samar, yang bisa terjadi kala hanya bayangan tambahan Bumi yang menutupi cakram Bulan, baik menutupi sepenuhnya maupun separo. Tak ada bayangan utama Bumi yang turut menutupi. Dalam gerhana samar ini, Bulan masih tetap mendapatkan sinar Matahari meski intensitasnya sedikit lebih rendah dibanding seharusnya.

Gambar 2. Peta wilayah Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016 dalam lingkup global. Perhatikan Indonesia dibelah oleh garis P4 di sisi timur, yakni garis dimana akhir gerhana bertepatan dengan terbenamnya Bulan (terbitnya Matahari). Dengan demikian seluruh Indonesia berkesempatan menyaksikan Gerhana Bulan yang samar ini, sepanjang langit cerah. Sumber: NASA, 2016.

Gambar 2. Peta wilayah Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016 dalam lingkup global. Perhatikan Indonesia dibelah oleh garis P4 di sisi timur, yakni garis dimana akhir gerhana bertepatan dengan terbenamnya Bulan (terbitnya Matahari). Dengan demikian seluruh Indonesia berkesempatan menyaksikan Gerhana Bulan yang samar ini, sepanjang langit cerah. Sumber: NASA, 2016.

Gerhana Bulan 16-17 September 2016 merupakan gerhana Bulan samar, yang terjadi sebagai konsekuensi dari peristiwa Gerhana Matahari 1 September 2016. Pada dasarnya tidak setiap saat Bulan purnama terjadi diiringi  dengan peristiwa Gerhana Bulan. Sebaliknya suatu peristiwa Gerhana Bulan pasti terjadi bertepatan dengan saat Bulan purnama. Musababnya adalah orbit Bulan yang tak berimpit dengan bidang edar Bumi mengelilingi Matahari), melainkan menyudut sebesar 5o. Hanya ada dua titik dimana Bulan berpeluang tepat segaris lurus syzygy dengan Bumi dan Matahari, yakni di titik nodal naik dan titik nodal turun. Dan dalam kejadian Bulan purnama, mayoritas terjadi tatkala Bulan tak berdekatan ataupun berada dalam salah satu dari dua titik nodal tersebut. Inilah sebabnya mengapa tak setiap saat Bulan purnama kita bersua dengan Gerhana Bulan.

Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016 hanya terdiri dari tiga tahap. Tahap pertama adalah awal gerhana/kontak awal penumbra (P1) yang akan terjadi pada tanggal 16 September 2016 TU pukul 23:56 WIB. Sementara tahap kedua adalah puncak gerhana, yang bakal terjadi pada tanggal 17 September 2016 TU pukul 01:55 WIB. Magnitudo gerhana saat puncak adalah 0,90, maknanya 90 % cakram Bulan pada saat itu tertutupi oleh bayangan tambahan (penumbra) Bumi. Dan yang terakhir adalah tahap akhir gerhana/kontak akhir penumbra (P4) yang bakal berlangsung pada pukul 03:53 WIB. Dengan demikian durasi Gerhana Bulan Penumbral ini mencapai 3 jam 57 menit.

Wilayah gerhana bagi Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016  melingkupi sebagian seluruh benua Asia, Australia, Afrika, Eropa dan sebagian kecil Brazil di benua Amerika. Hanya mayoritas benua Amerika yang tak tercakup ke dalam wilayah gerhana ini. Seluruh Indonesia tercakup ke dalam wilayah gerhana. Secara umum tanah Nusantara ini terbelah menjadi dua oleh garis P4, yakni  himpunan titik-titik yang mengalami terbenamnya Bulan bersamaan dengan akhir gerhana. Garis P4 tersebut melintas melalui sebagian pulau Irian. Dapat dikatakan bahwa segenap Indonesia, kecuali propinsi Papua, adalah mengalami gerhana secara utuh.Sementara di propinsi Papua durasi total gerhananya terpotong oleh terbitnya Matahari (yang hampir bersamaan dengan terbenamnya Bulan).

Sesuai dengan namanya, Gerhana Bulan Penumbral ini nyaris tak dapat dibedakan dengan Bulan purnama biasa. Butuh teleskop dengan kemampuan baik untuk dapat melihatnya. Untuk memotretnya, butuh kamera dengan pengaturan (setting) yang lebih kompleks dan bisa disetel secara manual. Dalam puncak gerhana Bulan samar, jika cara pengaturan kamera kita tepat maka Bulan akan terlihat menggelap di salah satu sudutnya. Detail teknis pemotretan untuk mengabadikan gerhana ini dengan menggunakan kamera DSLR (digital single lens reflex) tersaji berikut ini :

Bagi Umat Islam ada anjuran untuk menyelenggarakan shalat gerhana baik di kala terjadi peristiwa Gerhana Matahari maupun Gerhana Bulan. Tapi hal tersebut tak berlaku dalam kejadian Gerhana Bulan Penumbral ini. Musababnya gerhana Bulan samar dapat dikatakan mustahil untuk bisa diindra dengan mata manusia secara langsung. Padahal dasar penyelenggaraan shalat gerhana adalah saat gerhana tersebut dapat dilihat, seperti dinyatakan dalam hadits Bukhari, Muslim dan Malik yang bersumber dari Aisyah RA. Pendapat ini pula yang dipegang oleh dua ormas Islam terbesar di Indonesia, yakni Nahdlatul ‘Ulama dan Muhammadiyah. Keduanya sepakat saat gerhana tak bisa disaksikan (secara langsung), maka shalat gerhana tak dilaksanakan.

Gempa

Gerhana Bulan Penumbral ini akan berlangsung dalam kurun yang hampir bersamaan dengan temuan terkini dalam ranah ilmu kebumian tentang hubungan antara posisi Bulan dan gempa di Bumi. Telah lama umat manusia mencoba menelusuri apakah kejadian kegempaan di Bumi kita, yang kerap merenggut korban jiwa dan luka-luka serta kerugian material yang luar biasa, berhubungan dengan posisi benda-benda langit khususnya Bulan. Bulan mendapat perhatian khusus karena kemampuan gravitasinya dalam mempengaruhi Bumi. Tiap benda langit yang bertetangga dengan Bumi kita sejatinya juga mencoba memaksakan pengaruh gravitasinya, dalam bentuk gaya pasang surut atau gaya tidal. Namun hanya Bulan dan Matahari yang memiliki pengaruh terbesar.

Gaya tidal kedua benda langit tersebut mempengaruhi Bumi demikian rupa sehingga badan air di paras Bumi, yakni air yang terkumpul sebagai samudera, mengalami pasang surut dalam rupa pasang naik dan pasang turun parasnya secara periodik. Fenomena ini akan mencapai titik maksimumnya tatkala kedua benda langit tersebut nampak segaris dengan Bumi. Tepatnya pada saat elongasi Bulan terhadap Matahari bernilai paling kecil, yang terjadi pada saat konjungsi, dan pada saat elongasi Bulan terhadap Matahari bernilai yang paling besar, yang bertepatan dengan saat oposisi. Kita mengenal konjungsi Bulan dan Matahari sebagai Bulan baru atau Bulan mati, sebaliknya oposisi Bulan dan Matahari mendapatkan namanya yang megah sebagai Bulan purnama. Bulan purnama terjadi dalam 14,8 hari pasca Bulan baru, sementara Bulan baru berikutnya terjadi 14,8 hari pasca Bulan purnama.

Sejak abad ke-19 TU sudah mulai dipikirkan kemungkinan bahwa gaya tidal Bulan dan Matahari, atau lebih tepatnya kombinasinya, tidak hanya berpengaruh pada badan air Bumi saja. Namun juga pada kerak Bumi (litosfer) secara keseluruhan. Aksi gaya tidal kombinasi dari Bulan dan matahari secara berulang-ulang yang mencapai puncaknya setiap 14,8 hari sekali mungkin menghasilkan gangguan pada litosfer hingga melahirkan peristiwa-peristiwa geologis seperti misalnya gempa bumi tektonik. Pemikiran ini kian menguat setelah ilmu kebumian memasuki babak baru melalui tektonik lempeng pada dekade 1960-an TU, yang mendeskripsikan pembagian kerak bumi ke dalam lempeng-lempeng tektonik makro dan mikro yang saling bergerak dengan sejumlah gejalanya. Pada saat yang hampir bersamaan, ilmu kegempaan (seismologi) mulai melakukan pencatatan terkait magnitudo, episentrum dan hiposentrum gempa-gempa tektonik dalam lingkup global menggunakan jaringan seismometer yang ditanam dimana-mana.

Gambar 3. Rekaman letusan dahsyat Gunung Tvashtar Patera di Io seperti diabadikan wahana antariksa New Horizon saat lewat didekatnya pada 2007 TU silam. Semburan material vulkanik akibat letusan dahsyat ini mencapai ketinggian 330 km dari paras Io. Vulkanisme di Io ditenagai oleh rejaman gaya tidal Jupiter nan dahsyat. Sumber: NASA, 2007.

Gambar 3. Rekaman letusan dahsyat Gunung Tvashtar Patera di Io seperti diabadikan wahana antariksa New Horizon saat lewat didekatnya pada 2007 TU silam. Semburan material vulkanik akibat letusan dahsyat ini mencapai ketinggian 330 km dari paras Io. Vulkanisme di Io ditenagai oleh rejaman gaya tidal Jupiter nan dahsyat. Sumber: NASA, 2007.

Dalam ranah astronomi juga diperoleh temuan mencengangkan tentang bagaimana aksi gaya tidal di lingkungan planet tetangga kita. Io, salah satu satelit alamiah Jupiter, mendapat perhatian lebih karena aktivitasnya yang aneh. Kini kita tahu bahwa Io menjadi benda langit paling aktif secara vulkanik di seantero tata surya akibat aksi gaya tidal Jupiter. Gaya tidal Jupiter mempengaruhi Io demikian rupa sehingga benda langit yang sedikit lebih besar dari Bulan itu dipaksa mengembang dan mengempis secara teratus. Perbedaan elevasi paras Io pada saat mengembang dan mengempis bisa mencapai 100 meter. Bandingkan dengan Bumi yang hanya 1 meter. Rejaman gaya tidal nan dahsyat secara berulang-ulang di Io inilah yang membangkitkan 99,5 %  panas interior Io dan menjadikannya kaya dengan gunung-gemunung berapi yang rajin meletus.

Bagaimana dengan Bumi, khususnya dengan peristiwa gempa bumi? Sekilas pandang kombinasi gaya tidal Bulan dan Matahari sulit untuk bisa membangkitkan gempa bumi khususnya gempa bumi tektonik.  Telah diketahui bahwa sebuah gempa bumi tektonik terjadi pada sebuah sumber gempa dalam sebuah segmen di satu sesar (patahan) tertentu. Sebagai akibat dari pergerakan lempeng tektonik, sebuah sesar aktif pun seyogyanya turut bergerak. Namun gesekan antar segmen batuan yang saling berhadapan di sepanjang sesar dapat menahan pergerakan itu untuk sementara. Namun di sisi lain juga menyebabkan tekanan yang diderita segmen batuan tersebut meningkat dan kian meningkat. Hingga akhirnya tekanan tersebut melampaui ambang batas dayatahan batuan, yang membuat segmen batuan tersebut terpatahkan dan melenting. Inilah yang memproduksi getaran seismik yang kita kenal sebagai gempa bumi tektonik.

Tekanan yang diderita sebuah segmen dalam sebuah patahan tidak hanya berasal dari dirinya sendiri saja. Namun juga bisa berasal dari luar. Telah diketahui bahwa gempa bumi tektonik dapat “menular”, maksudnya dapat merembet dari satu segmen ke segmen sebelahnya dalam satu sesar yang sama. Agar sebuah gempa bumi tektonik yang dipicu oleh gempa bumi tektonik lainnya didekatnya dapat terjadi, maka harus ada tekanan eksternal  (disebut tekanan Coulomb)  dalam rentang 0,1 hingga 1 Mega Pascal (1 Pascal = 1 Newton/meter2).  Sebaliknya kombinasi gaya tidal Bulan dan Matahari hanya menghasilkan tekanan eksternal di sekitar 1 kilo Pascal saja, atau 100 kali lemah ketimbang ambang batas tekanan Coulomb yang dibutuhkan untuk memicu sebuah gempa bumi tektonik.

Gambar 4. Tiga belas kawasan di Kepulauan Jepang yang sensitif terhadap gaya tidal Bulan (dalam Bulan baru maupun Bulan purnama) terkait kemampuannya memicu gempa bumi tektonik di sini. Situasi tersebut dapat terjadi hanya bila tekanan akibat tektonik regional (disimbolkan dengan P-axes) searah dengan tekanan dari gaya tidal Bulan. Sumber: Tanaka, 2004.

Gambar 4. Tiga belas kawasan di Kepulauan Jepang yang sensitif terhadap gaya tidal Bulan (dalam Bulan baru maupun Bulan purnama) terkait kemampuannya memicu gempa bumi tektonik di sini. Situasi tersebut dapat terjadi hanya bila tekanan akibat tektonik regional (disimbolkan dengan P-axes) searah dengan tekanan dari gaya tidal Bulan. Sumber: Tanaka, 2004.

Namun sejatinya tidak sesederhana itu. Penyelidikan Tanaka dkk (2004) memperlihatkan bahwa tekanan Coulomb yang kecil dari kombinasi gaya tidal Bulan dan Matahari pun sejatinya mampu memicu gempa bumi tektonik. Asalkan tekanan Coulomb dari gaya tidal Bulan dan Matahari itu searah dengan tekanan Coulomb dari tektonik regional. Analisanya terhadap distribusi dan pola dari 90.000 gempa bumi tektonik di Kepulauan Jepang sepanjang kurun Oktober 1997 TU hingga Mei 2002 TU memperlihatkan dari 100 kawasan yang dipetakan terdapat 13 kawasan (13 %) yang sensitif terhadap gangguan gaya tidal Bulan dan Matahari.  Penyelidikan lain juga memperlihatkan bahwa zona subduksi menjadi kawasan yang sangat sensitif terhadap gangguan dari gaya tidal Bulan dan Matahari, khususnya dalam hal memicu kejadian gempa-gempa bumi tektonik dalam. Jumlah getaran yang dihasilkan oleh gempa-gempa bumi tektonik dalam meningkat secara eksponensial bersamaan dengan meningkatnya tekanan Coulomb akibat gaya tidal. Peningkatan ini membuat potensi meletupnya gempa bumi tektonik di zona subduksi menjadi meningkat di sekitar fase Bulan baru dan Bulan purnama.

Penyelidikan lebih lanjut oleh Ide dkk (2016) memperlihatkan bahwa tekanan dari gaya tidal Bulan dan Matahari lebih berpotensi untuk memicu gempa bumi tektonik besar (magnitudo di atas 7,0) ketimbang yang lebih kecil, secara statistik. Dengan zona subduksi sebagai kawasan yang sangat sensitif terhadap tekanan Coulomb akibat gaya tidal Bulan dan Matahari, maka gempa besar yang terjadi di sini dapat mencakup gempa akbar (megathrust), gempa yang paling ditakuti. Penyelidikan terhadap tiga gempa akbar dalam kurun 15 tahun terakhir, masing-masing Gempa akbar Sumatra-Andaman 2004 (magnitudo 9,3) di Indonesia, gempa akbar Maule 2010 (magnitudo 8,8) di Chile dan gempa akbar Tohoku-Oki 2011 (magnitudo 9,0) di Jepang menegaskan hal itu. Ketiga gempa itu cukup menggetarkan karena skalanya dan kedahsyatan tsunami yang ditimbulkannya hingga renggutan korban jiwa yang diakibatkannya. Gempa akbar Sumatra-Andaman 2004 dan gempa akbar Maule 2010 terjadi di sekitar waktu Bulan purnama, bertepatan dengan pasang naik tinggi dan juga puncak tekanan Coulomb akibat gaya tidal. Sementara gempa akbar Tohoku-Oki 2011 tidak terjadi pada Bulan baru ataupun Bulan purnama, namun bersamaan dengan saat amplitudo tekanan Coulomb akibat gaya tidal mencapai nilai maksimumnya.

Gambar 5. Tiga peristiwa gempa akbar dalam 15 tahun terakhir bersama dengan perubahan dinamis tekanan akibat gaya tidal Bulan. Masing-masing adalah gempa akbar Sumatra-Andaman 2004 (atas), gempa akbar Tohoku-Oki 2011 (tengah) dan gempa akbar Maule 2010 (bawah). Kiri: lokasi episentrum dan mekanisme fokal sumber gempa, kanan : perubahan dinamis tekanan akibat gaya tidal Bulan pada bidang patahan sumber gempa dalam arah lentingan. Terlihat jelas ketiga gempa tersebut terjadi tatkala amplitudo tekanan akibat gaya tidal mencapai maksimum. Sumber: Ide, 2016.

Gambar 5. Tiga peristiwa gempa akbar dalam 15 tahun terakhir bersama dengan perubahan dinamis tekanan akibat gaya tidal Bulan. Masing-masing adalah gempa akbar Sumatra-Andaman 2004 (atas), gempa akbar Tohoku-Oki 2011 (tengah) dan gempa akbar Maule 2010 (bawah). Kiri: lokasi episentrum dan mekanisme fokal sumber gempa, kanan : perubahan dinamis tekanan akibat gaya tidal Bulan pada bidang patahan sumber gempa dalam arah lentingan. Terlihat jelas ketiga gempa tersebut terjadi tatkala amplitudo tekanan akibat gaya tidal mencapai maksimum. Sumber: Ide, 2016.

Baiklah, dari data-data yang sifatnya sangat teknis tersebut, apa yang dapat kita simpulkan? Ternyata memang ada hubungan antara saat Bulan baru maupun Bulan purnama dengan kejadian gempa bumi tektonik di Bumi kita, khususnya gempa bumi besar (magnitudo 7,0 atau lebih). Penemuan ini memang tidak mengubah kedudukan gempa bumi tektonik saat ini sebagai peristiwa alam yang sangat sulit diprediksi waktu kejadiannya secara spesifik. Ia juga tidak mengurangi apa yang selama ini selalu diserukan para ahli kebumian dan kebencanaan dalam berhadapan dengan ancaman gempa, untuk selalu waspada. Namun temuan ini membuka jendela pengetahuan baru, bahwa saat-saat Bulan baru dan Bulan purnama adalah saat-saat yang lebih rawan bagi Bumi kita, khususnya di zona subduksi. Dan Gerhana Matahari terjadi pada saat Bulan baru, sementara Gerhana Bulan pada saat Bulan purnama.

Referensi :

Tanaka dkk. 2004. Tidal Triggering of Earthquakes in Japan Related to the Regional Tectonic Stress. Earth Planets Space, vol 56 (2004) pp 511-515.

Ide dkk. 2016. Earthquake Potential Revealed by Tidal Influence on Earthquake Size-Frequency Statistics. Nature Geoscience (2016), online 12 September 2016.

Iklan

2 thoughts on “Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016 dan Sang Candra yang (Bisa) Memicu Gempa

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s