Rasi Bintang Sebagai Pedoman Arah Utara-Selatan



Alam semesta tunduk dan patuh pada Allah Sang Khaliq. Ketundukan alam semesta dapat disaksikan melalui keteraturan pergerakannya. Tidak ada satu pun benda-benda langit yang lepas dari lintasannya. Padahal terdapat milyaran benda-benda langit yang bertebaran di angkasa yang amat luas tanpa batas. Keteraturan gerakan bintang-bintang ini mengundang keingintahuan manusia sejak zaman dahulu. Mereka sudah mampu mempelajari bintang-bintang dan mempergunakannya di dalam kehidupan mereka sebagai simbol kepercayaan, ramalan nasib, dan petunjuk arah dan musim. Di dalam Al-Qur’an Allah berfirman:
وَهُوَ الَّذِي جَعَلَ لَكُمُ النُّجُومَ لِتَهْتَدُوا بِهَا فِي ظُلُمَاتِ الْبَرِّ وَالْبَحْرِ ۗ قَدْ فَصَّلْنَا الْآيَاتِ لِقَوْمٍ يَعْلَمُونَ
yang artinya “Dan Dialah yang menjadikan bintang-bintang bagimu, agar kamu menjadikannya petunjuk dalam kegelapan di darat dan di laut. Sesungguhnya Kami telah menjelaskan tanda-tanda kebesaran (Kami) kepada orang-orang yang mengetahui” (Q.S. Al-An’am: 97).
Bangsa Babilonia dan Yunani selama berabad-abad telah mengamati adanya konstelasi-konstelasi[1] di langit yang selalu dilewati planet-planet dan Matahari  yang terdapat di bidang ekliptika[2]. Mereka kemudian memberi nama konstelasi-konstelasi ini dengan nama zodiak atau lingkaran binatang-binatang. Mereka membagi daerah ekliptika ini menjadi 12 bagian[3] karena planet-planet dan Matahari  berada dalam satu zodiak selama satu bulan. Setelah satu tahun, planet-planet dan Matahari  kembali lagi ke kedudukan awal[4].
Tepat di atas kutub utara, terdapat bintang Polaris yang sejak zaman dahulu sudah digunakan sebagai petunjuk arah mata angin. Bintang ini merupakan bagian dari konstelasi Ursa Minor (Little Dipper). Di dekat konstelasi ini, terdapat pula konstelasi Ursa Mayor (Big Dipper). Dua buah bintang dari konstelasi Ursa mayor (  Ursa Mayor) ini jika ditarik garis lurus lebih kurang lima kali dari jarak dua bintang ini, akan langsung membidik bintang Polaris. Untuk wilayah ekuator (seperti Kota Pontianak), bintang Polaris tentu tidak dapat terlihat. Namun, konstelasi Ursa Mayor masih dapat terlihat hampir sepanjang tahun. Dengan cara menarik garis lurus dengan kelipatan lima kali dari jarak dua bintang ini, arah utara sejati dapat diperkirakan.
Selain itu, di belahan bumi selatan terdapat pula konstelasi Crux yang menyerupai layang-layang. Di dekat konstelasi ini terdapat dua buah bintang yang sangat terang (  Centauri) yang juga sangat berguna sebagai penunjuk keberadaan konstelasi Crux. Konstelasi ini juga sudah lama digunakan oleh manusia zaman dahulu untuk menunjukkan arah selatan. Sejauh penelusuran penyusun, penjelasan bagaimana menggunakan konstelasi ini sebagai petunjuk arah selatan masih simpang siur. Dari berbagai sumber, penyusun akan memperjelas bagaimana menentukan arah selatan berpedoman pada konstelasi ini.
Penentuan arah utara sejati merupakan salah satu tinjauan ilmu falak karena arah utara sejati sangat diperlukan untuk menentukan arah kiblat. Beberapa cara yang sering digunakan untuk menentukan arah utara sejati adalah dengan menggunakan tongkat istiwa, kompas, dan theodolite. Selain itu, ada cara yang sangat klasik yang dapat digunakan untuk menentukan arah utara-selatan sejati yaitu berdasarkan letak rasi bintang Ursa Mayor-bintang Polaris dan konstelasi Crux – dua bintang penunjuk seperti yang dipaparkan sebelumnya.
2.1. Konstelasi Sirkumpoler
Bintang sirkumpoler adalah bintang yang kelihatan terus-menerus mengelilingi kutub. Kulminasi atas dan bawahnya tetap di atas horizon. Pada gambar berikut, bintang P, R, dan Y merupakan bintang sirkumpoler.
Gambar 2.1. Bintang Sirkumpoler[5]
Bintang sirkumpoler yang paling banyak dikenal adalah bintang Polaris yang merupakan bintang paling terang di konstelasi Ursa Minor. Bintang Polaris letaknya hampir tetap di langit di atas kutub utara, dari jam ke jam, dari malam ke malam, dan telah membantu penjelajah selama berabad-abad. Polaris berjarak kira-kira 430 tahun cahaya dari bumi dan merupakan sistem multi bintang. Bintang Polaris memiliki asensio rekta sebesar 2° 31’ 49" dan deklinasi sebesar +89° 15′ 51″. Bintang-bintang sirkumpoler membentuk konstelasi sirkumpoler. Konstelasi sirkumpoler merupakan konstelasi yang selalu berada di satu belahan bola langit saja. Konstelasi ini dikelompokkan menjadi konstelasi utara dan konstelasi selatan.
Konstelasi utara terdiri atas bintang-bintang yang gerak semunya hanya mengelilingi kutub utara saja (bintang-bintang sirkumpoler utara). Contoh konstelasi utara adalah Ursa Minor dan Ursa Mayor. Pada konstelasi Ursa Minor inilah terdapat bintang Polaris.
Begitu juga dengan konstelasi selatan, ia terdiri dari bintang-bintang yang gerak semunya hanya mengelilingi kutub selatan (bintang-bintang sirkumpoler selatan). Contoh konstelasi selatan adalah Crux atau rasi bintang pari (layang-layang). Konstelasi ini dapat pula dijadikan pedoman untuk menentukan arah selatan.
Di antara 88 konstelasi[6], 12 di antaranya berada sejajar dengan ekliptika. Ada juga konstelasi yang berada sejajar dengan ekuator, misalnya konstelasi Orion. Konstelasi-konstelasi yang terletak sejajar dengan ekliptika atau ekuator ini dapat diamati oleh pengamat hampir di setiap tempat di bumi.
2.2. Penentuan Arah Utara Berdasarkan Konstelasi Ursa Mayor
Konstelasi Ursa Mayor terdiri atas 7 buah bintang utama yang dapat dilihat secara kasat mata diantaranya Dubhe (Alpha Ursa Majoris), Merak  (Beta Ursa Majoris), Phecda (Gamma Ursa Majoris), Megrez (Delta Ursa Majoris), Alioth   (Epsilon Ursa Majoris), Mizar (Zeta Ursa Majoris), dan Alkaid (Eta Ursa Majoris)[7].
Konstelasi Ursa Mayor mudah dikenali apabila pengamat telah melihat paling tidak 5 buah bintang dari konstelasi ini yaitu 4 buah bintang yang membentuk segi-4 mirip trapesium dan 1 buah bintang yang merupakan bagian dari tangkai.
Untuk menentukan arah utara-selatan menggunakan konstelasi Ursa Mayor, ada dua metode yang dapat digunakan[8]:
a.      Metode 1 (digunakan apabila bintang Polaris dapat terlihat)
Untuk wilayah yang terletak jauh di sebelah utara ekuator, arah utara dapat ditentukan dengan mudah karena di belahan bumi utara bintang Polaris dapat terlihat. Bintang Polaris ini juga merupakan bintang yang paling terang di konstelasi Ursa Minor. Arah utara yang akan kita tentukan adalah tepat mengarah ke bintang Polaris ini.
Gambar 2.2. Menentukan letak bintang Polaris dengan metode 1

Semakin mendekati kutub utara, semakin mudah untuk mengidentifikasi kenampakan bintang Polaris berdasarkan konstelasi Ursa Mayor atau Ursa Minor karena bintang Polaris merupakan bagian (ujung) dari konstelasi Ursa Minor. Jika berpedoman pada konstelasi Ursa Mayor, bintang Polaris dapat diidentifikasi letaknya dengan cara menarik garis lurus dimulai dari bintang   ke bintang   di konstelasi Ursa Mayor.
b.      Metode 2 (digunakan apabila bintang Polaris tidak terlihat)
Di ekuator, bintang Polaris sulit terlihat karena letaknya tepat di horizon. Namun, arah utara dapat diperkirakan dengan cukup akurat yaitu dengan mencari konstelasi Ursa Mayor. Caranya dengan menarik garis lurus melalui bintang  di konstelasi Ursa Mayor. Jarak antara bintang   Ursa Mayor ke Bintang Polaris berjarak lima kali panjang garis  Ursa Mayor. Perhatikan gambar berikut.
Gambar 2.3. Cara Menentukan letak bintang Polaris dengan metode 2[9]
Misalkan kita melakukan pengamatan di langit untuk daerah sekitar ekuator untuk menentukan arah utara. Pertama-tama pengamat harus mencari letak konstelasi Ursa Mayor. Ada baiknya jika pengamat sudah mengetahui waktu terbit konstelasi ini. Kenampakan konstelasi ini diilustrasikan sebagai berikut.
Gambar 2.4. Kenampakan Konstelasi Ursa Mayor[10]
Jika jarak bintang  Ursa Mayor adalah x (eks) cm, maka bintang Polaris adalah terletak 5x (lima eks) cm dari bintang  Ursa Mayor. Letak bintang Polaris dapat diperkirakan dengan cara menarik garis seperti yang ditunjukkan oleh gambit berikut ini.
Gambar2.5. Cara Menarik garis 5x melalui 2 bintang dari konstelasi Ursa Mayor[11]

2.3. Penentuan Arah Selatan Berdasarkan Konstelasi Crux
Konstelasi Crux dikenal juga dengan rasi salib selatan. Orang-orang Jawa menyebut konstelasi ini gubug menceng. Konstelasi ini bentuknya seperti layang-layang. Dari 4 bintang pada rasi (gugus) bintang ini dapat ditarik semacam garis salib, hingga salah satu garis itu dapat menentukan letak kutub selatan bola langit. Pada garis itu dengan horizon terletak titik selatan[12].
Konstelasi Crux tersusun atas 5 bintang yaitu Acrux (Alpha Crux), Gacrux (Gamma Crux), Mimosa, Delta Crucis dan Epsilon Crucis. Dari kelima bintang yang ada, Mimosa merupakan bintang yang paling terang sedangkan Epsilon Crucis merupakan bintang yang paling redup. Sistem bintang dari kelima bintang ini ternyata bermacam-macam, Acrux dengan sistem bintang ganda, Gacrux dengan tiga sistem bintang, Mimosa dengan sistem bintang ganda dan Delta Crucis satu bintang. Didukung dengan magnitudo bintang yang relatif terang (1 – 1,5) Hal inilah yang menjadi alasan mengapa konstelasi ini mudah diidentifikasi. Konstelasi Crux oleh para nelayan zaman dahulu dijadikan sebagai kompas alami yaitu dengan cara menarik garis lurus ke bawah antara Gacrux dan Acrux.
Metode penentuan arah selatan berpedoman pada konstelasi Crux adalah sebagai berikut[13].
1.       Terlebih dahulu pengamat harus mengenali bentuk konstelasi ini di langit. Konstelasi ini cukup mudah dikenali. Bentuknya seperti layang-layang yang terdiri dari 5 bintang. Namun hanya 4 bintang yang membentuk layang-layang apabila dihubungkan dengan garis. Di dekat bintang ini terdapat dua buah bintang yang sangat terang (bintang penunjuk), yaitu  Centauri (Rigil Kent dan Hadar). Apabila diilustrasikan, pengamat akan meliihat konstelasi ini dengan kenampakan sebagai berikut.
Gambar 2.6. Kenampakan konstelasi Crux untuk markaz Kota Semarang,
tanggal 3 Januari 2016 pukul 02.30
2.       Tarik garis lurus yang melalui sumbu layang-layang (garis A)
3.       Buatlah garis yang melalui kedua bintang penunjuk.
4.       Buat garis yang tegak lurus dengan garis yang menghubungkan dua buah bintang penunjuk (garis B)
5.       Perpotongan garis A dan garis B adalah kutub selatan bola langit (titik C)
6.       Kutub selatan bumi adalah garis vertical yang ditarik dari titik C ke horizon.
Gambar 2.7. Cara menentukan arah selatan dari konstelasi Crux
Untuk markaz Kota Semarang, tanggal 3 Januari 2016 pukul 02.30
2.4. Pergeseran Kenampakan Konstelasi
Jika kita benar-benar mengamati konstelasi di langit, termasuk pula konstelasi Ursa Mayor dan konstelasi Crux, terdapat pola waktu terbit konstelasi-konstelasi ini yaitu setiap bulan terjadi pergeseran sebesar 2 jam bagi tiap-tiap konstelasi untuk berada di tempat yang sama. Hal ini disebabkan waktu yang kita gunakan sehari-hari adalah waktu Matahari  (sinodis), sedangkan lama 1 hari Matahari  tidaklah sama dengan lama 1 hari bintang.
Gambar 2.8. Waktu sideris dan waktu sinodis Matahari
Jika suatu bintang mencapai kulminasi atasnya pada jam 00.00 malam misalnya, maka pada malam berikutnya akan mencapai kulminasi atasnya pula pada jam 11.56 malam (23.56). Jadi waktu bintang adalah 4 menit lebih cepat daripada waktu Matahari  yang kita pakai sehari-hari dalam tempo 24 jam[14]. Dengan demikian, jika diambil rata-rata 1 bulan = 30 hari, maka selama 30  hari terjadi pergeseran waktu bintang selama 4 menit x 30 = 120 menit = 2 jam. Itulah sebabnya dari satu bulan ke bulan berikutnya terjadi pergeseran waktu terbit bintang sekitar 2 jam lebih awal dari bulan sebelumnya untuk berada di tempat langit yang sama.
Penentuan arah utara berpedoman pada konstelasi Ursa Mayor pada dasarnya adalah menemukan (memperkirakan) keberadaan bintang Polaris. Berdasarkan data azimutnya (tidak dicantumkan dalam makalah ini), dapat disimpulkan bahwa bintang Polaris sebenarnya bukanlah “bintang tetap”, melainkan “bintang bergerak” walaupun gerakannya ini tidak terlalu signifikan, maksimal hanya sekitar 1o. Dengan kata lain, metode penentuan arah utara berpedoman pada bintang Polaris ini masih perlu dikoreksi untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.


[1] Disebut juga rasi bintang
[2]Bidang lintasan planet-planet mengelilingi Matahari
[3] Pembagian menjadi 12 bagian ini disebabkan karena terdapat 12 konstelasi yang sejajar dengan ekliptika, yang sejak zaman dahulu telah dikenal yaitu Aries, Taurus, Gemini, Cancer, Leo, Virgo, Libra, Scorpio, Sagitarius, Cabricorn, Aquarius, dan Pisces.
[4] A. Gunawan Admiranto, Menjelajahi Bintang Galaksi dan Alam Semesta, Penerbit Kanisius: Yogyakarta, 2009, hal.1
[5] Simamora, Ilmu … hal. 14
[6] Pada tahun 1930, International Astronomical Union secara resmi menetapkan konstelasi-konstelasi yang terdapat di langit sejumlah 88 buah. Satu daerah langit hanya ditempati satu konstelasi saja. Tidak ada satu pun konstelasi yang tumpang tindih dengan konstelasi lainnya.
[7] http://bigdipper51.blogspot.co.id/2013/12/mengenal-konstelasi-rasi-bintang.html
[8] Perkiraan letak bintang Polaris sepanjang 5 kali dari dua bintang Ursa mayor berdasarkan beberapa sumber, seperti https://en.wikipedia.org/wiki/Ursa_Major, http://www. constellation-guide.com/constellation-list/ursa-major-constellation/, dan lain-lain.
[9] Sumber: http://www.constellation-guide.com/constellation-list/ursa-major-constellation/
[10] Sumber: Software Stellarium
[11] Sumber: Software Stellarium dan hasil ilustrasi dari penyusun
[12] Simamora, Ilmu … hal.57
[13] Sumber berasal dari artikel melalui https://maas.museum/observations/2013/01/23/finding-south-using-the-southern-cross/. Di beberapa artikel lain juga menjelaskan metode yang serupa seperti Maggy Wassilieff, 'Southern Cross - Orientation and navigation', Te Ara - the Encyclopedia of New Zealand, http://www.TeAra.govt.nz/en/diagram/7486/navigating-by-the-southern-cross (accessed 3 October 2016), https://en.wikipedia.org/wiki/Crux, dan beberapa sumber lain.

[14] Simamora, Ilmu … hal.14

Post a Comment

0 Comments