Projek Citizen Science – Menjejak waktu pergerakan Umbra dan Kecerahan Bulan ketika Gerhana

Fasa-fasa gerhana bulan penuh 2011. Foto oleh shahgazer

Meraikan fenomena Gerhana Bulan Penuh yang akan berlaku pada 31 Januari 2018 nanti, FalakOnline dengan kerjasama pelbagai agensi Falak dari Jabatan Mufti Negeri-negeri, pihak Universiti serta penggiat tegar Astronomi tempatan ingin mengajak anda semua terlibat sama di dalam dua projek sumber khalayak (crowdsourcing) iaitu

  1. Usaha mengira saiz umbra hasil dari pengumpulan data-data saintifik berkaitan saat dan waktu PERGERAKAN BAYANG-BAYANG UMBRA merentasi permukaan Bulan.
  2. Mengenalpasti tahap KECERAHAN  Bulan ketika kemuncak  fasa Gerhana Bulan Penuh

Maklumat lengkap fenomena Gerhana Bulan Penuh 31 Januari 2018


PROJEK 1 – PERGERAKAN BAYANG-BAYANG UMBRA

Sejarah

Sebelum ini, setiap kali fenomena gerhana bulan berlaku, majoriti atau hampir kesemua daripada aktiviti yang kita lakukan ialah mengambil gambar fasa-fasa gerhana, bermula daripada awal munculnya bayang-bayang umbra hinggalah tamat.

Secara amnya, ia memang aktiviti yang mudah dan menarik untuk dilakukan, terutama sekali zaman sekarang di mana hampir semua orang mempunyai kamera untuk merakamnya.

Namun begitu, disebalik fasa-fasa gerhan itu, ada satu perkara menarik yang masih boleh dikaji, malah sering diperhatikan oleh ahli astronomi dunia.

Ia berkaitan dengan saiz bayang-bayang umbra Bumi.

Bayang-bayang umbra dan penumbra Bumi. Sumber.

Berdasarkan kiraan trigonometri, pada kedudukan Bulan di angkasa lepas , bayang-bayang umbra ini mempunyai diameter lebih kurang 9000km, atau lebih kurang 2.6 kali ganda daripada saiz fizikal Bulan ini. Namun, berdasarkan pemerhatian sebelum ini, saiz umbra ini selalunya besar sedikit (2% lebih besar) daripada kiraan, dan itupun tidak konsisten atau sama bagi setiap kali berlakunya gerhana.


Mengapa ia berbeza?

Saiz umbra yang 2% lebih besar  ini adalah disebabkan cahaya matahari yang memasuki atmosfera Bumi, akan terhalang sedikit demi sedikit. Bahagian 100% gelap di Bulan adalah jasad Bumi ini sendiri yang menutup terus cahaya daripada atahari, tetapi bahagian umbra yang ada shading atau kurang sikit gelapnya itu adalah disebabkan halangan atmosfera kita tadi.

Sempadan diameter bayang-bayang umbra boleh dikira secara teori, tetapi diameter sebenarnya mungkin berbeza. Simulasi Sky Safari 5 Pro.

Adalah dipercayai perbezaan saiz umbra ini berlaku kerana terdapat halangan tambahan di dalam atmosfera Bumi, sebagai contoh jika berlakunya letusan gunung berapi, asap dan debunya akan menyelubungi lapisan atmosfera. Kesannya ialah kadar cahaya matahari yang bergerak menerusinya akan berkurangan berbanding biasa. Ini akan mengakibatkan umbra kelihatan lebih gelap daripada biasa. Jadinya, apabila diperhatikan dengan teliti, kita akan dapat lihat umbra ini ‘muncul’ lebih awal berbanding biasa.


Objektif kajian

Berdasarkan faktor-faktor di atas, kita akan cuba mengira saiz umbra ketika ia bergerak merentasi di atas permukaan Bulan. Hasil daripada pemerhatian tersebut, kita akan cuba dapatkan perbezaannya berbanding dengan kiraan secara teori.


Data yang perlu dikumpulkan

Salah satu cara untuk mengira perbezaan waktu muncul dan hilangnya umbra ini ialah dengan memerhatikan pergerakannya MERENTASI kawah-kawah yang ada di atas permukaan Bulan.

Terdapat banyak kawah yang besar-besar yang mudah dilihat menerusi binokular, teleskop ataupun kamera yang menggunakan lens berfokal panjang.

Contoh simulasi lintasan bayang-bayang umbra merentasi kawah bernama Plato. Kiri menunjukkan saat kawah itu hilang (immersion) dan kanan menunjukkan ketika ia muncul (egress) kembali.

Berpandukan kawah-kawah ini, kita catatkan waktu dan ketika hilangnya sesebuah kawah (bahasa saintifiknya ialah Immersion). Kemudian, apabila fasa gerhana penuh tamat dan umbra mula bergerak keluar daripada Bulan, sekali lagi kita cuba perhatikan bilakah munculnya (istilah saintifik ialah Egress) kawah yang sama.

Mudah bukan?

Kita dah tahu objektifnya, sekarang kita lihat 3 langkah yang perlu dibuat.


Langkah 1: Peta Bulan

Ok langkah pertamanya ialah dapatkan PETA BULAN yang paling lengkap dan besar yang anda boleh perolehi. Pastikan peta bulan ini mempunyai tandaan kawah-kawah yang kita akan gunakan sebagai titik rujukan itu nanti.

Jika anda menggunakan perisian astronomi di dalam PC atau telefon bimbit, boleh cuba tengok samada ia boleh zoom dekat ke arah Bulan.

Anda juga boleh muat turun peta bulan di bawah, cetak dan gabung-gabungkan menjadi sebuah peta yang besar.

Klik pada SETIAP gambar dan muat turun.

Pertubuhan ALPO, iaitu Association of Lunar and Planetary Observer, telah mencadangkan menggunakan 20 buah kawah rujukan yang mudah kelihatan. Nama-nama kawahnya adalah seperti di bawah:

1. Grimaldi  6. Timocharis 11. Manilius 16. Gassendi 21. Billy
2. Aristarchus  7. Tycho 12. Menelaus 17. Birt 22. Campanus
3. Kepler  8. Plato 13. Plinius 18. Abulfeda E 23. Dionysius
4. Copernicus  9. Aristoteles 14. Taruntius 19. Nicolai A 24. Goclenius
5. Pytheas 10. Eudoxus 15. Proclus 20. Stevinus A 25. Langrenus

..

Kami mendapati ada di antara kawah-kawah ini agak susah untuk kenalpasti. Maka, senarai di atas telah dipermudahkan lagi dengan memilih hanya 5 buah kawah utama sahaja (tandaan merah di bawah) yang dirasakan paling mudah.

 

1. Grimaldi  6. Timocharis 11. Manilius 16. Gassendi 21. Billy
2. Aristarchus  7. Tycho 12. Menelaus 17. Birt 22. Campanus
3. Kepler  8. Plato 13. Plinius 18. Abulfeda E 23. Dionysius
4. Copernicus  9. Aristoteles 14. Taruntius 19. Nicolai A 24. Goclenius
5. Pytheas 10. Eudoxus 15. Proclus 20. Stevinus A 25. Langrenus

Walau apa pun, tidak semestinya anda menghadkan kepada kawah-kawah itu sahaja. Boleh cuba kesemua 20 buah kawah di dalam senarai asal! Lebih banyak data lebih bagus!

Jika kawah itu besar, ambil masa apabila KESELURUHAN BAHAGIAN KAWAH HILANG, dan ketika ia muncul, ambil waktu apabila KESELURUHAN BAHAGIAN KAWAH MUNCUL.

Simulasi di atas menunjukkan ‘sempadan’ umbra yang bergerak merentasi kawah Plato. Disebabkan kawah ini agak besar, maka anda hanya perlu mencatat waktu ketika keseluruhan kawah Plato ini ditenggelami bayang-bayang umbra.


Langkah 2: Kaedah mencerap

Setelah anda bersiap-sedia dengan peta bulan tadi, langkah seterusnya ialah mencerap kejadian itu. Jadual di bawah merupakan kiraan kasar menggunakan perisian Sky Safari 5 Pro, waktu-waktu kawah-kawah tersebut hilang dan muncul kembali.

Kami galakkan untuk mula cerapan sekurang-kurang 5 MINIT SEBELUM waktu yang tertera.

 

Jangkaan Hilang (Immersion) Jangkaan Muncul (Egress)
1. Grimaldi 7:56 PM 10:13 PM
2. Aristarchus 7:55 PM 10:24 PM
3. Kepler 8:00 PM 10:24 PM
4. Copernicus 8:06 PM 10:31 PM
5. Pytheas 8:04 PM 10:33 PM
6. Timocharis 8:06 PM 10:37 PM
7. Tycho 8:29 PM 10:26 PM
8. Plato 8:06 PM 10:41 PM
9. Aristoteles 8:15 PM 10:49 PM
10. Eudoxus 8:16 PM 10:50 PM
11. Manilius 8:18 PM 10:47 PM
12. Menelaus 8:21 PM 10:50 PM
13. Plinius 8:25 PM 10:54 PM
14. Taruntius 8:36 PM 11:03 PM
15. Proclus 8:33 PM 11:03 PM
16. Gassendi 8:08 PM 10:19 PM
17. Birt 8:21 PM 10:32 PM
18. Abulfeda E 8:27 PM 10:42 PM
19. Nicolai A 8:40 PM 10:40 PM
20. Stevinus A 8:46 PM 10:55 PM

 

Cara untuk melakukan cerapan ini ada 2 iaitu secara visual dan secara rakaman astrofoto.

Cara 1: Secara visual (dengan mata)

Berikut merupakan cara-cara yang boleh anda gunakan untuk melihat waktu hilang dan muncul kawah-kawah tersebut.

1. Menerusi sebuah binokular – dengan cara ini, hanya beberapa buah kawah besar sahaja yang boleh digunakan.

2. Menerusi teleskop berkuasa rendah atau sederhana. Pastikan anda dapat melihat keseluruhan bentuk bulatan Bulan di dalam pandangan teleskop tersebut. Jika nak zoom pun, pastikan jangan terlalu tinggi kuasa pembesarannya. Maksimum 1/4 daripada Bulan adalah yang paling tinggi.

3. Menerusi skrin  LCD atau paparan skrin Komputer atau TV. Cara ini lebih mudah kerana kita tidak perlu pandang lama-lama di dalam kanta mata teleskop. Boleh ambil kerusi, sambil-sambil minum kopi-o panas, perhatikan paparan yang ada di skrin.

Cara 2: Secara astrofoto (rakaman kamera)

Menerusi cara ini, anda perlu mengambil seberapa banyak gambar fasa gerhana yang mungkin. Amnya, kena rakam 1 gambar SETIAP MINIT. Kalau lebih kerap lagi bagus. Anda juga perlu pastikan TIMESTAMP atau waktu di dalam kamera  itu TEPAT dan SAMA dengan waktu piawai Malaysia di SIRIM.MY

Kemudian, preview kembali gambar-gambar yang dirakam, dan kenalpasti frame yang manakah menunjukkan hilang/muncul kawah-kawah rujukan tadi. Catatkan waktu frame tersebut.


Langkah 3: Kongsi Data

Apabila sudah mencatatkan waktu sesebuah kawah yang sedang diperhatikan itu hilang atau muncul, anda boleh terus kongsikan maklumat waktu menerusi BORANG SURVEY ONLINE di SINI. Borang ini hanya memerlukan data-data wajib berikut sahaja:

  1. Nama kawah
  2. Fasanya (yakni samada hilang atau muncul),
  3. Waktunya.
  4. Kaedah cerapan.

Maklumat tambahan lain boleh isi kalau rasa nak.

Jika aktiviti itu dianjurkan oleh sesebuah organisasi dan mereka mengedarkan survey yang sama tetapi dalam bentuk cetakan kertas, itu pun sama juga. Anda hanya isi dan ikut arahan yang diberi oleh mereka. Data ini pun akan kami ambil dan dimasukkan ke dalam kajian.

Ok jangan lupa ye, BORANG SURVEY ONLINE ada di SINI


PROJEK 2 – KECERAHAN BULAN KETIKA FASA KEMUNCAK GERHANA

Projek ke-2 ini lebih mudah, Ia hanya perlu dilakukan SEKALI SAHAJA iaitu ketika WAKTU PUNCAK FASA GERHANA BULAN PENUH, iaitu pada jam 9:29 MALAM


Objektif

Kecerahan Bulan ketika fasa gerhana penuh berbeza-beza daripada satu gerhana ke gerhana yang lain. Ia adalah disebabkan faktor keadaan atmosfera kita ketika gerhana, samada penuh dengan debu, habuk atau bersih memutih. Jika lebih banyak ampaian habuk debu di dalamnya, maka gerhana itu nanti akan menjadi merah pekat dan gelap. Jika sesiapa yang ingat ketika Gunung Pinatubo meletup pada awal tahun 1990an dulu, keadaan Bulan ketika gerhana masa tu amat gelap..malah hampir hilang dari pandangan!

Kajian KECERAHAN BULAN ini akan dapat menentukan keadaan atmosfera Bumi ketika ini.


Kaedah

Caranya amat mudah.

  1. Lakukan cerapan ketika waktu puncak gerhana, iaitu jam 9:29 PM
  2. Perhatikan warna Bulan dengan menggunakan mata kasar.
  3. Bandingkan warna tersebut dengan skala Danjon di bawah.
  4. Masukkan hasil cerapan anda di dalam BORANG SURVEY ONLINE dan pilih bahagian survey untuk Projek 2.

 

Harus diingat ye, lakukan aktiviti ini hanya pada waktu puncak sahaja.


Itu sahaja 2 projek kecil yang anda perlu lakukan! Amat mudah dan ringkas, tetapi impaknya kepada kajian sains Astronomi amat besar!

Kami amat mengalu-alukan keterlibatan anda semua di dalam usaha yang jarang kali dilakukan ini. Bidang Astronomi ini amat dinamik dan masih ada banyak ruang untuk semua lapisan masyarakat sama-sama terlibat di dalam skop kajian seperti ini.


 

Share this:

shahgazer

Shahrin Ahmad ialah pemilik portal Falak Online. Beliau meminati Astronomi sejak tahun 1984 dan masih bertahan minatnya sehingga hari ini. Beliau gemar berkongsi pengalaman, cerita dan informasi terkini berkenaan dunia Astronomi. Beliau juga sering dijemput memberi ceramah dan kursus yang berkaitan. Beliau mempunyai sebuah balai cerap persendirian, dipanggil sebagai ShahGazer Observatory (SGO).

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *