Penyebab terjadinta siang dan malam

Perputaran Bumi pada porosnyalah yang menyebabkan terjadinya siang dan malam. Bagaimana bisa? Bumi kita adalah salah satu planet yang mengitari Matahari dan ia juga mengitari dirinya sendiri. Bumi membutuhkan waktu 24 jam untuk menyelesaikan perputaran pada porosnya, dan inilah yang dikenal sebagai 1 hari bagi manusia.

Selama 24 jam waktu Bumi berputar mengitari porosnya, ada kalanya sebagian wajah Bumi berhadapan dengan Matahari dan inilah area yang mengalami siang.  Dan kemudian seiring dengan perputaran Bumi, wajah yang tadinya berhadapan dengan Matahari kemudian berputar dan membelakangi Matahari sehingga sisi wajah Bumi yang tidak disinari Matahari ini mengalami malam hari.

Bagi sebagian orang, mungkin akan berpikir mataharilah yang tampak bergerak di langit sehingga terbit di timur dan tenggelam di barat. Pada kenyataannya ini disebabkan oleh perputaran Bumi.  Matahari tampak terbit di Timur karena Bumi bergerak ke arah timur dan menuju ke barat ketika Matahari tampak terbenam.  Kalau dilihat dari Kutub Utara, maka perputaran Bumi ini tampak berlawanan arah jarum jam dan kita akan melihat kalau siang dan malam menyapu bola Bumi dari Timur ke Barat.

Tapi ada yang menarik!. Bagi kita yang hidup di ekuator Bumi, panjang siang dan malam bisa dikatakan hampir sama yakni rata-rata 12 jam. Dan berbagai lokasi di bumi juga “mengalami” rata – rata disinari Matahari 12 jam per harinya.  Tapi, panjang siang hari yang dialami di lokasi-lokasi tertentu pada waktu tertentu di sepanjang tahun sebenarnya berbeda. Ada kalanya suatu lokasi di utara / selatan mengalami siang / malam yang panjang. Apa yang menyebabkannya?

Kemiringan poros Bumi 23,5º. Kredit : Solar Walk

Kita tahu bahwa Bumi berputar pada porosnya dan perputaran itu menyebabkan terjadinya siang dan malam. Tapi, poros atau sumbu Bumi ini ternyata memiliki kemiringan 23,5º. Sudut kemiringan tersebut dihitung dari perpotongan bidang ekuatorial Bumi dan bidang orbit Bumi terhadap Matahari.  Kemiringan poros Bumi ini juga memberi pengaruh pada musim di Bumi dan menyebabkan terjadinya perubahan musim (panas, dingin, gugur dan semi)

Bumi mengitari Matahari dan perubahan musim yang terjadi. kredit Solar Walk

Ketika Bumi bergerak mengelilingi Matahari, porosnya ini akan mengarah ke titik yang sama di angkasa. Di bola langit, titik itu berada dekat  dengan Polaris si Bintang Utara. Artinya akan ada saat dimana salah satu belahan Bumi yang 23,5º lebih dekat ke Matahari atau lebih jauh dari Matahari selama Bumi mengitari sang Surya selama 365,25 hari atau 1 tahun.

Perubahan musim dan lamanya siang dan malam. Kredit : Solar Walk

Ada saatnya ketika kutub utara Bumi kemiringannya lebih dekat ke Matahari dan pada saat ini bumi belahan utara lebih banyak mendapat sinar Matahari. Tanggal 20 atau 21 Juni merupakan titik balik musim panas atausummer solstice yang menandai awal musim panas di Belahan Bumi Utara sekaligus siang terpanjang di belahan utara atau titik musim dingin bagi belahan selatan.  Sementara di kutub selatan, kemiringan poros Bumi menempatkannya menjauh dari Matahari sehingga di area ini mengalami musim dingin dengan siang yang lebih pendek.

Pada bulan Desember, kemiringan kutub utara justru menjauh dari Matahari dan kali ini giliran kutub selatan yang lebih dekat ke Matahari sehingga area belahan selatan mengalami musim panas dan mengalami siang yang panjang. Sedangkan di Utara mengalami sebaliknya yakni musim dingin dengan panjang siang yang pendek. Titik balik musim dingin atau winter solstice bagi Bumi belahan utara biasanya terjadi tanggal 21 atau 22 Desember yang sekaligus juga menjadi titik balik musim panas bagi belahan selatan.

Dua kali dalam setahun, 21 Maret dan 23 September, saat Matahari di Ekuinoks (perpotongan dua garis ekliptika dan ekuator langit),  maka lamanya siang dan malam akan sama yaitu masing-masing 12 jam. Ketika di ekuinoks, poros Bumi tidak mengarah ke Matahari. Titik balik musim semi atau vernal equinox di Bulan Maret juga merupakan penanda transisi dari malam selama 24 jam ke siang selama 24 jam di kutub Utara.

Dan titik balik musim gugur atau autumnal equinox di bulan September menjadi penanda kutub utara akan memasuki malam yang panjang ketika Matahari tidak pernah terbit sedangkan di kutub selatan akan mengalami masa sebaliknya yakni ketika Matahari tidak pernah tenggelam.