Mengapa langit malam berubah sepanjang tahun

Setiap bintang terbit sekitar 4 menit lebih awal tiap malam, atau 2 jam lebih awal dalam sebulan.

Waktu sama, bintang berbeda

Keluarlah pukul 9 malam pada bulan Januari, dan Orion tampak tinggi di selatan. Pada pukul 9 malam di bulan Juli, Orion tidak terlihat; Scorpius dan Segitiga Musim Panas menggantikannya. Bintang-bintang itu tidak berpindah tempat. Yang berubah adalah posisi Bumi dalam orbitnya, sehingga arah hadap sisi malam Bumi pun berubah. Pada malam hari kita memandang menjauhi Matahari, dan dalam setahun arah itu menyapu seluruh langit.

Bumi memerlukan 365.25 hari untuk mengelilingi Matahari, sehingga setiap hari menempuh sekitar 360° ÷ 365.25 ≈ 0.986°, hampir satu derajat, sepanjang orbitnya. Dari Bumi, Matahari seolah bergeser satu derajat ke timur setiap hari terhadap latar bintang. Agar Matahari kembali ke meridian setiap hari, Bumi harus berputar sekitar 361°, bukan 360°. Tambahan satu derajat itu memerlukan sekitar 4 menit, yaitu selisih antara hari Matahari yang panjangnya 24 jam dan hari sideris yang panjangnya 23 jam 56 menit.

Jam kita mengikuti Matahari, sehingga bintang-bintang mendahului waktu pada jam. Sebuah bintang terbit sekitar 4 menit lebih awal setiap malam: setengah jam setelah seminggu, 2 jam setelah sebulan, dan 6 jam setelah tiga bulan. Setelah setahun penuh, selisih itu mencapai 24 jam dan bintang kembali ke posisi awal pada waktu jam yang sama. Coba pada model: pertahankan waktu 21:00 dan majukan tanggal sebulan demi sebulan. Langit bergeser sekitar 30°, setara dengan dua jam putaran.

Ekliptika dan zodiak

Jalur tahunan Matahari di antara bintang disebut ekliptika. Kemiringannya terhadap ekuator langit adalah 23.44° karena sumbu Bumi miring sebesar itu, sesuai lembar fakta Bumi dari NASA. Aktifkan Ekliptika pada model untuk melihat garis emasnya. Rasi-rasi yang dilintasi ekliptika membentuk zodiak. Daftar tradisional memuat dua belas rasi, tetapi menurut batas IAU, Matahari juga melewati rasi ketiga belas, Ophiuchus, sang pembawa ular. Kantor pendidikan IAU mencantumkan ketiga belasnya, dan menurut EarthSky, Matahari berada di depan Ophiuchus sekitar 30 November hingga 18 Desember. Ukuran rasi-rasi itu pun tidak sama: Matahari berada di depan Virgo sekitar satu setengah bulan, tetapi di depan Scorpius hanya sekitar seminggu. Zodiak dalam astrologi berbeda: ekliptika dibagi menjadi dua belas bagian sama besar, masing-masing 30°, tanpa dasar ilmiah.

Kemiringan ekliptika juga menjelaskan perubahan musiman di langit. Pada solstis Juni, Matahari berada 23.44° di utara ekuator langit, sehingga ketinggiannya pada tengah hari di Seoul adalah 90° − 37.57° + 23.44° ≈ 75.9°. Pada solstis Desember, Matahari berada 23.44° di selatan dan hanya mencapai sekitar 29.0° pada tengah hari. Matahari yang tinggi berada lebih lama di atas cakrawala dan menyinari tanah lebih tegak, sehingga terjadilah musim panas. Geometri yang sama berlaku pada malam hari: Matahari musim dingin rendah, sehingga malam panjang, sedangkan bagian ekliptika yang tampak pada malam musim dingin, melalui Taurus dan Gemini, melintas tinggi.

Kalender langit malam dari Korea

Tabel ini sudah diperiksa dengan model untuk Seoul, dan kamu bisa memeriksanya sendiri: atur 15 April pukul 21:00, dan Leo berada dekat meridian, hampir 70° di atas cakrawala; atur 18 Oktober, dan Pegasus serta Cygnus tampak tinggi sementara Orion belum terbit. Presesi perlahan menggeser semua tanggal ini. Sky and Telescope menyebut bahwa tanggal Matahari memasuki setiap rasi bergeser sekitar satu hari tiap 70 tahun.