A. PENDAHULUAN
Untuk menentukan posisi antara dua buah titik di permukaan bumi dapat dilakukan dengan mengamati posisi benda langit terhadap bumi pada saat tertentu. Posisi benda langit khususnya bulan dan matahari terhadap bumi dinyatakan dengan bantuan sebuah bola imaginer yang dinamakan dengan bola langit dan beberapa system koordinat yang ditentukan padanya. Disebut imaginer karena bola langit itu sebenarnya tidak ada, mengingat ruangan langit itu sedemikian luas maka para astronom membuat gambaran langit dengan benda-benda yang ada di dalamnya dalam sebuah bola sehingga benda-benda langit itu dapat kita nyatakan lebih mudah dimana letaknya dan bagaimana hubungannya satu sama lain. Adapun bola langit yang dianggap ada itu ialah ruangan yang maha luas yang berbentuk bola yang dapat kita lihat sehari-hari tempat mataharii, bulan dan bintang-bintang bergeser setiap saat. Bintang-bintang itu kita lihat seolah-olah berserak disebuah kulit bola sebelah dalam, walaupun letak yang sesungguhnya adalah sangat berjauhan sekali.
Maka dari itu, sangat penting kiranya saya bahas tentang istilah-istilah dalam bola langit yang akan membantu dan mempermudah kita mempelajari dan memahami tentang letak benda-benda langit itu. Namun di makalah ini saya terbatas hanya membahas tentang sumbu/poros langit, khatulistiwa/equator langit, lingkaran waktu, lingkaran miridian langit, tinggi kutub, lingkaran deklinasi dan sudut deklinasi. Dengan harapan bisa bermanfaat untuk saya pribadi dan teman-teman S2 ilmu falak IAIN walisongo
B. PEMBAHASAN
1. Sumbu Langit dan Equator Langit
Kita ketahui bahwa sumbu bumi (garis yang menghubungkan kutub utara bumi dan kutub selatan bumi), kemudian jika diperpanjang ke atas hingga mencapai bola langit maka akan menjadi sumbu langit atau poros langit. Titik pertemuan antara sumbu langit utara dengan bola langit disebut kutub langit utara (KLU), dan titik pertemuan antara sumbu langit selatan dengan bola langit disebut kutub langit selatan (KLS).
Jadi, sumbu langit adalah sumbu tempat berputarnya bola langit yang merupakan perpanjangan dari sumbu bumi sebagai garis yang menghubungkan titik KLU dan KLS, dan akan selalu tegak lurus dengan equator langit.
Sedangkan Equator langit adalah lingkaran besar yang bidangnya melalui titik pusat bola langit dan tegak lurus pada sumbu langit. Bidang equator ini adalah perpanjangan dari bidang equator bumi.[1] Dalam bahasa arab disebut dengan khat al-istiwa’.[2]
Jika dihubungkan dalam sistem koordinat equator ini, kedudukan benda langit ditentukan oleh deklinasi dan asensiorekta[3], dua buah lingkaran besar yang dijadikan acuan dalam system ini adalah lingkaran equator dan lingkaran deklinasi.[4]
Equator langit teratas diberi tanda E, sedang Equator langit terbawah diberi tanda Q, disamping itu equator langit juga melalui titik B (barat) dan titik T (Timur), sehingga sewaktu matahari melintasi equator maka matahari akan terbit tepat di titik T dan terbenam di titik B.[5]
Equator langit berhimpit dengan lingkaran vertikal ketika orang (peninjau) berada di daerah khatulistiwa bumi (garis lintang 00). Dan equator langit membentuk sudut dengan lingkaran vertikal ketika orang (peninjau) berada di luar khatulistiwa {garis lintang utara (+) atau garis lintang selatan (-)}.[6]
Besarnya sudut yang dibentuk oleh equator langit dengan vertikal dinyatakan dengan jarak ZE. Besarnya ZE ditentukan oleh besarnya garis lintang. Sehingga kalu garis lintangnya 100 maka ZE pun besarnya 100 pula.[7]
Gambar 1.
Keterangan:
EQ = Equator langit
KUL = Kutub Utara Langit
KSL = Kutub Selatan Langit
Sumbu Langit = Garis yang menghubungkan KUL dan KSL
2. Lingkaran Waktu dan Lingkaran Meridian
Seperti yang sering kita lihat pada gambar bola langit bahwa titik kutub langit utara bila kita tarik garis ke arah titik kutub selatan langit maka akan menjadi sumbu langit. Selanjutnya dari kutub langit utara ke kutub langit selatan dapat dibuat lingkaran-lingkaran yang jumlahnya tak terbatas, yang semuanya tegak lurus pada lingkaran equator / khatulistiwa langit. Lingkaran-lingkaran yang demikian ini, disebut dengan lingkaran waktu.[8]
Dapat ditarik sebuah pengertian bahwa lingkaran waktu adalah lingkaran pada bola langit yang menghubungkan kedua titik kutub. Yang mana lingkaran waktu ini bertitik pusat pada titik pusat bola langit. Oleh karenaya ia merupakan lingkaran besar.[9] dan akan selalu tegak lurus dengan lingkaran equator /khatulistiwa.
Dengan demikian lingkaran meridian juga merupakan lingkaran waktu, hanya saja ia mempunyai keistimewaan, yaitu melalui titik zenit dan titik nadir.
Gambar 2.
Keterangan:
Z = Titik Zenith
N = Titik Nadir
U = Titik utara
S = Titik selatan
EQ = Equator
KLU = Kutub Langit Utara
KLS = Kutub Langit Selatan
Semua lingkaran waktu yang terlihat dalam gambar diatas itu, membuat sudut 900 terhadap lingkaran equator.
Dan ingat lingkaran meridian adalah lingkaran vertikal yang melalui titik nadir, zenith, pada meridian itu terdapat pula kutub utara langit, kutub selatan langit, titik utara, dan titik selatan. (lihat gambar 2).
3. Tinggi kutub
Tinggi kutub adalah jarak sudut dari kutub ke lingkaran horizon (horizon hakiki), diukur melalui lingkaran meridian. [10]Bumi mempunyai dua kutub (Kutub utara dan Kutub selatan). Apabila melalui Kutub utara, titik pusat bumi dan Kutub selatan ditarik garis lurus, maka masing-masing ujungnya akan menyentuh lingkaran bola langit pada dua titik. Kedua titik tersebut, masing-masing disebut Kutub langit utara dan Kutub langit selatan.[11]
Kutub utara ditandai oleh sebuah bintang, yang dinamakan bintang kutub (bagi kutub selatan kebetulan tidak ada bintang yang menandai). Jika kita bergerak di atas bumi dari tempat peninjauan kita di khatulistiwa ke arah utara, maka kita lihat pada malam hari bintang kutub itu berangsur-angsur naik menjauhi ufuk. Makin jauh kita bergerak dari khatulistiwa, makin tinggi pula kelihatan bintang kutub itu di atas ufuk.[12]
Jumlah Derajat bintang Kutub dari horizon, sama dengan jumlah Derajat jarak antara tempat itu dari katulistiwa. Dan kalau jarak antara suatu tempat ke katulistiwa merupakan Lintang tempat yang bersangkutan, maka dalam hal ini berlaku kaidah :[13]
Berangkat dari kaedah ini, maka bila suatu tempat berlintang 100 LU, tinggi Kutub tempat tersebut adalah sebesar 100 juga. Bila suatu tempat berlintang 100 LS, maka tinggi Kutub tersebut adalah 100 juga.
Dalam melukis suatu tempat, kaidah tersebut harus diperhatikan dengan baik. Selanjutnya perhatikan Gambar berikut ini:
Gambar 3. Gambar 4.
Keterangan Gambar :
P = Titik Pusat Bumi / titik pusat bola langit
Ku = Kutub Langit Utara, atau Kutub Utara
Ks = Kutub Langit Selatan, Kutub Selatan
U = Titik Utara S = titik Selatan
Z = zenith N = Nadir
Busur U-S = Lingkaran Horizon
Gambar 3, titik Kutub selatan berada di atas titik selatan. Ini menandakan bahwa tempat yang dilukis berlintang selatan. Sedang Gambar 4, Kutub Utara berada di atas titik utara, berarti tempat yang di lukis berlintang utara.
Sekiranya Lintang tempat yang dilukis berlintang 00, maka titik KS berhimpit dengan titik S dan titik Ku berhimpit dengan titik U. Dari Gambar 3 dapat dilihat tinggi Kutub tempat itu adalah S ke Ks, sedang Gambar 4, tinggi kutubnya adalah U ke Ku. Dengan demikian, yang disebut dengan TINGGI KUTUB yaitu jarak dari Kutub ke horizon diukur melalui lingkaran meridian.[14] Kebenaran kaidah tentang tinggi kutub itu dapat dibuktikan sebagai berikut:
Terlebih dahulu, Gambar 3 atau 4 di atas dilengkapi dengan lukisan posisi khatulistiwa atau Equator pada bola langit. Sebagaimana yang sering kita ingat letak khatulistiwa selalu tegak lurus terhadap bumi. Dengan kata lain, bidang lingkaran khatulistiwa, membuat sudut 900 terhadap poros bumi. perhatikan gambar dibawah ini:
Gambar 5.
Keterangan gambar:
P = Titik pusat bumi = titik pusat bola langit = tempat peninjauan.
EQ = Equator / khatulistiwa
Ks = Kutub Selatan Langit
Ku = Kutub Utara Langit
Z = Zenith
N = Nadir
B = Titik barat
S = Titik selatan
U = Titik utara
S – Ks = Tinggi kutub = L P3
U – B – S = Garis Horizon
Garis ZP membuat sudut dengan EQ sebesar Derajat Lintang tempat. Sebab, jarak Derajat zenith suatu tempat ke equator, sama besar Derajat tempat yang bersangkutan. Sudut EPKs = sudut ZPS = 900. Sudut P1 = sudut P3, sebab, kedua-duanya merupakan sudut penyiku dari dua buah sudut yang sama. karena sudut P3 adalah tinggi Kutub, sedang sudut P1 adalah Lintang tempat, maka Kutub sama besar derajatnya dengan Lintang tempat yang bersangkutan. Demikian pembuktian kaidah tersebut.[15]
Lintang tempat = Jarak Zenith
Selanjutnya dari Gambar di atas pula juga dapat dilihat bahwa besar Derajat Lintang tempat, sama dengan besar Derajat sudut ZPE. Busur ZE merupakan jarak antara zenith dengan Equator. Busur tersebut dinamakan dengan jarak zenith. Dengan demikian, maka yang dimaksud dengan Jarak Zenith adalah jarak sepanjang meridian, dihitung mulai dari titik zenith ke titik equator. Dari pengertian ini dapatlah disimpulkan, bahwa :
Dengan demikian, maka besar derajat Lintang tempat, sama dengan besar derajat jarak zenith dan sama juga dengan besar derajat tinggi kutub.
4. Sudut Deklinasi dan Lingkaran Deklinasi
Deklinasi sebagai sudut adalah jarak dari suatu benda langit ke equator, diukur melalui lingkaran waktu, dapat juga dikatakan deklinasi suatu bintang adalah adalah sepotong busur lingkaran deklinasi yang diukur dari titik perpotongan equator pada lingkaran deklinasi itu sampai bintang itu sendiri.[16] Yaitu yang dengan hitungan derajat, menit dan detik.
Deklinasi dalam bahasa arab disebut dengan mail,[17] atau dalam bahasa Inggris disebut Declination (Dec), dengan simbol δ, deklinasi bisa dibandingkan dengan garis lintang, yang diproyeksikan ke bola langit, dan diukur dalam derajat ke arah utara dan selatan dari ekuator langit.[18]
Deklinasi sebelah utara equator dinamakan positif dan diberi tanda (+), sedang deklinasi sebelah selatan equator dinamakan negatif dan diberi tanda (-). Pada saat benda langit persis berada pada lingkaran equator, maka deklinasinya sebesar 0 derajat. Harga deklinasi yang terbesar yang dicapai oleh salah suatu benda langit adalah 90 derajat yaitu manakala benda langit tersebut persis berada pada titik kutub langit. Sedangkan harga deklinasi yang dicapai oleh matahari adalah 230 30’.[19]
Nilai deklinasi matahari dari hari ke hari bahkan dari jam ke jam selama satu tahun terus berubah, namun dari tahun ke tahun relatif sama, seperti pada setiap tanggal 21 Maret deklinasi bernilai 0 derajat, berarti matahari pada saat itu persis berada di equator. Kemudian posisi matahari terus bergerak ke utara sampai sekitar tanggal 21 Juni yang mencapai nilai maksimum positif sekitar 230 30’. Lalu setelah itu bergerak ke selatan sampai pada sekitar tanggal 23 September hingga nilai deklinasi kembali ke 0 derajat. Selanjutnya matahari terus bergerak ke selatan sampai sekitar tanggal 22 Desember dan nilai deklinasi matahari mencapai titik maksimum negatif sekitar -230 30’. Selanjutnya begerak kembali ke utara , dan sekitar tanggal 21 Maret posisi matahari kembali berada di equator dengan titik deklinasinya 0 derajat.[20]
Jadi, besar sudut deklinasi ini tergantung pada waktu tahunan. Untuk pelbagai hari atau tanggal, sudah ada tabelnya. Namun sudut deklinasi (
) ini juga dapat dihitung dengan rumus berikut:
= 23,300 sin
Rumus sudut deklinasi ini ditemukan oleh Cooper pada tahun 1969.[21] Lambang n menyatakan nomor urut hari dalam satu tahun. Nilai n dapat dengan mudah ditemukan dari tabel seperti yang tercantum dibawah ini:
Tabel 1
| Bulan | N tanggal | Tanggal | N |
|
| Januari | O + 1 | 17 | 17 | -20,9 |
| Februari | 31 + 1 | 16 | 47 | 13,0 |
| Maret | 59 + 1 | 16 | 75 | -2,4 |
| April | 90 + 1 | 15 | 105 | 9,4 |
| Mei | 120 + 1 | 15 | 135 | 18,8 |
| Juni | 151 + 1 | 11 | 162 | 23,1 |
| Juli | 181 + 1 | 17 | 198 | 21,2 |
| Agustus | 212 + 1 | 16 | 228 | 13,5 |
| September | 243 + 1 | 15 | 258 | 2,2 |
| Oktober | 273 + 1 | 15 | 288 | -9,6 |
| November | 304 + 1 | 14 | 318 | -18,9 |
| Desember | 334 + 1 | 10 | 344 | -23,0 |
Contoh perhitangan
Hitunglah besar sudut deklinasi matahari pada beberapa tanggal 17 januari, 15 september dan 10 desember 2010.
Penyelesaian (menggunakan kalkulator casio fx-4500PA dengan rumus cooper)
a. 17 januari berkaitan dengan nomor urut n = 17 dan bila nilai ini dimasukkan dalam rumus maka akan diperoleh:
= 23,300 sin 
= -20,78316540
Bila dibulatkan menjadi = -20046’59,4”
b. Tanggal 15 September, n = 258 dan dimasukkan rumus akan diperoleh:
= 23,300 sin 
= 2,2027062570 shif derajat
= 2 012’9,74”.
c. Dan untuk tanggal 10 Desember, n = 344 dan dimasukkan rumus maka akan diperoleh:
= 23,300 sin 
= -22,902188660 shif derajat
= -22054’7,88”
Untuk mengetahui daftar perubahan deklinasi dalam satu tahun, secara kasar dapat kita lihat pada tabel di bawah ini:[22]
Tabel 2
| Tanggal | Deklinasi Matahari | Tanggal |
| 22 Desember | - 230 30’ | 22 Desember |
| 21 Januari | - 200 | 22 November |
| 8 Februari | - 150 | 3 November |
| 23 Februari | - 100 | 20 Oktober |
| 8 Maret | - 50 | 6 Oktober |
| 21 maret | 00 | 23 September |
| 4 April | + 50 | 10 September |
| 16 April | + 10 | 28 Agustus |
| 1 Mei | + 150 | 12 Agustus |
| 23 Mei | + 200 | 24 Juli |
| 21 Juni | + 230 30’ | 21 Juni |
Dengan demikian, pergerakan matahari selama 6 bulan berada di utara equator dan 6 bulan berada di selatan equator. 3 bulan pertama matahari bergerak dari equator ke arah utara dan selatan sampai mencapai titik terjauh (tanggal 22 Juni untuk arah utara dan tanggal 22 desember untuk arah selatan), 3 bulan kedua matahari bergerak dari utara dan selatan menuju equator (21 Maret dan tanggal 23 September dalam setiap tahun.[23]
Sedangkan lingkaran deklinasi itu adalah lingkaran yang sejajar dengan lingkaran equator. Untuk lebih jelasnya lihat gambar 6 dibawah ini.
Gambar 6.
Keterangan:
Z = Zenit
N = Nadir
U = Titik utara
S = Titik selatan
KLU = Kutub Langit Utara
KLS = Kutub Langit Selatan
EQ = Equator
M-M’ = Deklinasi
d-e-M’ = lingkaran deklinasi
Untuk memperoleh angka deklinasi yang tepat, dapat dikutip dari The Nautical Almanac, yang disusun oleh ”Royal Greenwich Observatory” (Inggris) bersama “United States Observatory” (Amerika), selain dari Almanak Nautika, angka dekinasi dapat juga diperoleh dari The Astronomical Ephimeris. Dan perlu diketahui bahwa data dari Ephimeris ini selalu diupdate setiap jam karena mengingat bahwa deklinasi setiap jamnya selalu berubah. Sehingga datanya lebih Akurat.
Dan perlu diperhatikan bahwa, perubahan deklinasi matahari dalam setiap jamnya berbeda dengan perubahan deklinasi untuk bulan, tetapi perubahan deklinasi matahari lebih kecil bila dibandingkan dengan perubahan deklinasi bulan.
C. KESIMPULAN
Demikianlah uraian tentang istilah-istilah yang ada di bola langit, dengan harapan semoga bemanfaat. Maka dari itu bisa ditarik sebuah kesimpulan bahwa:
1. Sumbu langit adalah sumbu tempat berputarnya bola langit yang merupakan perpanjangan dari sumbu bumi dan garis yang menghubungkan antara kutub langit utara dan kutub langit selatan.
2. Equator adalah lingkaran besar yang bidangnya melalui pusat bola langit dan tegak lurus pada sumbu langit. Bidang equator ini adalah perpanjangan dari equator bumi.
3. Lingakaran waktu adalah lingkaran yang ditarik dari kutub utara langit ke kutub selatan langit. Sedangkan Meridian langit adalah lingkaran waaktu yang melewati zenith dan nadir.
4. Tinggi kutub adalah jarak yang di ukur dari kutub sampai ke horizon melalui lingkaran meridian. Dan berlaku Tinggi kutub = Lintang Tempat = Jarak Zenith.
5. Sudut deklinasi yaitu jarak yang di ukur dari equator ke titik pusat benda langit melalui lingkaran waktu. Sedangkan lingkaran deklinasi selalu sejajar dengan lingkaran equator.
REFERENSI
Azhari, Susiknan, Ensiklopedi Hisab Rukyat. Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2008.
Hadi, Dimsiki, Perbaiki Waktu Shalat dan Arah Kiblatmu, Yogyakarta: PT. Bintang Pustaka Abadi, 2010.
Hambali, Slamet Buku Praktis Ilmu Falak , tt.., 1988.
Ismail, Syuhudi, Waktu shalat dan Arah Kiblat Dasar-dasar dan cara Menghitung Menurut Ilmu Ukur Segitiga Bola. Ujung Pandang: Taman Ilmu, 1984.
Jamil, Ilmu Falak Teori dan Aplikasinya. Jakarta: Amzah, 2009.
Khazin, Muhyidin, Kamus Ilmu Falak. Yogyakarta: Bina Pustaka, 2005.
Maskufa, Ilmu Falak. Jakarta: Gaung Persada, 2009.
Rachim, Abdur, Ilmu Falak. Yogyakarta: Liberty, 1983.
Simamora, Ilmu Falak (Kosmografi). Jakarta: CV. Pejuang Bangsa, 1975.
Supriatna, Encup, Hisab Rukyat dan Aplikasinya. Bandung: P.T. Refika Aditama, 2007.
….”Deklinasi” dalam internet website: http://id.wikipedia.org/wiki/Deklinasi, diakses pada tanggal 1 April 2010.
Falakiyah.wordpress.com, ” Bola Langit dan Peredaran Matahari”, dalam internet website: http://falakiyah.wordpress.com/2008/09/04/bola-langit-dan-peredaran-matahari/, diakses pada tanggal 1 April 2010.
[1] Simamora, Ilmu Falak (Kosmografi), (Jakarta: CV. Pejuang Bangsa, 1975),12.
[2] Susiknan Azhari, Ensiklopedi Hisab Rukyat,(Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2008), 105.
[3] Asensiorekta adalah jarak busur pada equator yang dimulai dari titik aries (perpotongan antara equator dan eliptika) kearah timur sampai lingkaran deklinasi yang melalui benda langit. Sementara deklinasi dihitung dari equator ke utara positif dan ke selatan negatif.(lihat buku Maskufa, ilmu Falak…)
[4] Maskufa, Ilmu Falak, (Jakarta: Gaung Persada, 2009), 71.
[5] Slamet Hambali, Buku Praktis Ilmu Falak , ( tt.., 1988), 6.
[6] Ibid.,
[7] Ibid.,
[8] Syuhudi Ismail, Waktu shalat dan Arah Kiblat Dasar-dasar dan cara Menghitung Menurut Ilmu Ukur Segitiga Bola, (Ujung Pandang: Taman Ilmu, 1984), 28.
[9] Susiknan Azhari, Ensiklopedi.......hal, 133.
[10] Ibid., 218.
[11] Falakiyah.wordpress.com, ” Bola Langit dan Peredaran Matahari”, dalam internet website: http://falakiyah.wordpress.com/2008/09/04/bola-langit-dan-peredaran-matahari/, diakses pada tanggal 1 April 2010.
[12] Abdur rachim, Ilmu Falak, (yogyakarta:
[13] Syuhudi Ismail, Waktu shalat dan Arah……..17.
[14] Falakiyah.wordpress.com, ” Bola Langit dan Peredaran Matahari”.........
[15] Syuhudi Ismail, Waktu shalat dan Arah Kiblat....... hal. 19-20.
[16] Simamora, Ilmu Falak…..hal, 13.
[17] Muhyidin Khazin, Kamus Ilmu Falak, (Yogyakarta: Bina Pustaka, 2005), 21.
[18] ….”Deklinasi” dalam internet website: http://id.wikipedia.org/wiki/Deklinasi, diakses pada tanggal 1 April 2010.
[19] Susiknan Azhari, Ensiklopedi....... hal, 53.
[20] Encup Supriatna, Hisab Rukyat dan Aplikasinya, (Bandung: P.T. Refika Aditama, 2007), 21-22.
[21] Dimsiki Hadi, Perbaiki Waktu Shalat dan Arah Kiblatmu, (Yogyakarta: PT. Bintang Pustaka Abadi, 2010), 36.
[22] Abdurrachim, Ilmu Falak......., 9.
[23] Jamil, Ilmu Falak Teori dan Aplikasinya, (Jakarta: Amzah, 2009), 16.
