Bulan

Bulan adalah satu-satunya satelit alami Bumi, dan merupakan satelit alami terbesar ke-5 di Tata Surya. Bulan tidak mempunyai sumber cahaya sendiri dan cahaya Bulan sebenarnya berasal dari pantulan cahaya Matahari.

Jarak rata-rata Bumi-Bulan dari pusat ke pusat adalah 384.403 km, sekitar 30 kali diameter Bumi. Diameter Bulan adalah 3.474 km,^[1] sedikit lebih kecil dari seperempat diameter Bumi. Ini berarti volume Bulan hanya sekitar 2 persen volume Bumi dan tarikan gravitasi di permukaannya sekitar 17 persen daripada tarikan gravitasi Bumi. Bulan beredar mengelilingi Bumi sekali setiap 27,3 hari (periode orbit), dan variasi periodik dalam sistem Bumi-Bulan-Matahari bertanggung jawab atas terjadinya fase-fase Bulan yang berulang setiap 29,5 hari (periode sinodik).

Massa jenis Bulan (3,4 g/cm³) adalah lebih ringan dibanding massa jenis Bumi (5,5 g/cm³), sedangkan massa Bulan hanya 0,012 massa Bumi.

Bulan yang ditarik oleh gaya gravitasi Bumi tidak jatuh ke Bumi disebabkan oleh gaya sentrifugal yang timbul dari orbit Bulan mengelilingi Bumi. Besarnya gaya sentrifugal Bulan adalah sedikit lebih besar dari gaya tarik-menarik antara gravitasi Bumi dan Bulan. Hal ini menyebabkan Bulan semakin menjauh dari Bumi dengan kecepatan sekitar 3,8 cm/tahun.

Bulan berada dalam orbit sinkron dengan Bumi, hal ini menyebabkan hanya satu sisi permukaan Bulan saja yang dapat diamati dari Bumi. Orbit sinkron menyebabkan kala rotasi sama dengan kala revolusinya.

Di bulan tidak terdapat udara ataupun air. Banyak kawah yang terhasil di permukaan bulan disebabkan oleh hantaman komet atau asteroid. Ketiadaan udara dan air di bulan menyebabkan tidak adanya pengikisan yang menyebabkan banyak kawah di bulan yang berusia jutaan tahun dan masih utuh. Di antara kawah terbesar adalah Clavius dengan diameter 230 kilometer dan sedalam 3,6 kilometer. Ketidakadaan udara juga menyebabkan tidak ada bunyi dapat terdengar di Bulan.

Bulan adalah satu-satunya benda langit yang pernah didatangi dan didarati manusia. Objek buatan pertama yang melintas dekat Bulan adalah wahana antariksa milik Uni Sovyet, Luna 1, objek buatan pertama yang membentur permukaan Bulan adalah Luna 2, dan foto pertama sisi jauh bulan yang tak pernah terlihat dari Bumi, diambil oleh Luna 3, kesemua misi dilakukan pada 1959. Wahana antariksa pertama yang berhasil melakukan pendaratan adalah Luna 9, dan yang berhasil mengorbit Bulan adalah Luna 10, keduanya dilakukan pada tahun 1966.^[1] Program Apollo milik Amerika Serikat adalah satu-satunya misi berawak hingga kini, yang melakukan enam pendaratan berawak antara 1969 dan 1972.

Pembentukan

Beberapa mekanisme telah diusulkan untuk mengetahui asal-usul Bulan sekitar 4,527 ± 0,010 miliar tahun yang lalu, sekitar 30-50 juta tahun setelah pembentukan Tata Surya. Penelitian terkini yang dilakukan oleh Rick Carlson menunjukkan umur yang sedikit lebih muda, yaitu sekitar 4,4 sampai 4,45 miliar tahun lalu. Mekanisme ini termasuk lepasnya Bulan dari kerak Bumi disebabkan adanya gaya sentrifugal (yang akan membutuhkan putaran awal yang sangat besar), penangkapan oleh gravitasi dari Bulan yang belum terbentuk (yang akan membutuhkan atmosfer yang diperluas untuk mengusir energi dari Bulan yang lepas), dan pembentukan kembali Bumi dan Bulan secara bersama-sama pada piringan akresi (yang tidak dapat menjelaskan adanya penipisan logam besi di Bulan). Hipotesis ini tidak dapat menjelaskan tingginya momentum sudut antara Bumi dan Bulan.

Dugaan yang populer sekarang adalah bahwa sistem Bumi-Bulan berawal dari tumbukan raksasa dari benda seukuran planet Mars (dinamakan Theia) yang menabrak Bumi Muda, yang menyebarkan materi di sekitar orbit Bumi, yang kemudian berkumpul membentuk Bulan. Hipotesis ini mungkin penjelasan terbaik dari bukti-bukti yang ada, meskipun tidak sempurna.

Tumbukan raksasa diperkirakan merupakan sesuatu yang lumrah pada awal Tata Surya. Simulasi komputer yang mencontohkan adanya tumbukan besar mapan dengan perhitungan momentum sudut pada sistem Bumi-Bulan dan kecilnya ukuran kerak Bulan. Simulasi ini juga menunjukkan bahwa kebanyakan material Bulan berasal dari objek yang menabrak, bukan dari Bumi Mida. Meskipun demikian, pengujian terbaru menyarankan bahwa sebagian besar material Bulan berasal dari Bumi Muda, bukan dari objek yang menabrak. Data dari meteorit menunjukkan bahwa pada benda Tata Surya lain seperti Mars dan Vesta mempunyai isotop oksigen dan wolfram yang sangat berbeda, sedangkan Bumi dan Bulan mempunyai komposisi isotop yang mirip. Penggabungan material yang terhambur setelah tumbukan di antara pembentukan Bumi dan Bulan mungkin telah dapat menyeimbangkan komposisi isotop keduanya, meskipun hal ini masih dipertentangkan.

Jumlah energi yang besar yang berasal dari tumbukan raksasa dan penyatuan kembali material di orbit bumi mungkin telah melelehkan bagian luar kerak bumi, yang kemudian membentuk lautan magma. Bulan yang baru saja terbentuk juga mempunyai lautan magmanya sendiri, yang diperkirakan kedalamannya mulai dari 500 km hingga mencapai jari-jari Bulan.

Di samping keakuratannya dalam menjelaskan banyak bukti, masih terdapat banyak kesulitan yang tidak dapat dijelaskan dari hipotesis tumbukan besar, kebanyakan menyangkut tentang komposisi Bulan.

Pada 2001, sebuah tim dari Carnegie Institute of Washington melaporkan pengukuran yang paling teliti tentang komposisi pembentuk Bulan. Yang mengejutkan, mereka menemukan bahwa batu yang diambil pada program Apollo membawa isotop-isotop yang sangat mirip dengan ysng ditemukan di Bumi, dan benar-benar berbeda dari hampir semua benda di Tata Surya. Dikarenakan kebanyakan material yang terdapat pada orbit yang kemudian membentuk Bulan berasal dari Theia, pengamatan tidak dapat dilakukan. Pada 2007, peneliti dari California Institute of Techology mengumumkan bahwa terdapat kurang dari 1% kebolehjadian bahwa Theia dan Bumi mempunyai jejak isotop yang serupa. Diterbitkan pada 2012, analisis dari isotop titanium dari sampel yang dibawa Apollo dari Bulan menunjukkan bahwa Bulan mempunyai komposisi yang sama dengan Bumi, yang bertumbukan dengan benda yang diduga jika Bulan terbentuk dari orbit Bumi ataukah dari Theia. Beragam hipotesis tumbukan besar (giant impact hypothesis/GIH) mungkin dapat menjelaskan hal ini.

Bulan sebagai penanda waktu

Berkas:Lunar moon.jpg

Fase bulan

Bulan purnama adalah keadaan ketika Bulan tampak bulat sempurna dari Bumi. Pada saat itu, Bumi terletak hampir segaris di antara Matahari dan Bulan, sehingga seluruh permukaan Bulan yang diterangi Matahari terlihat jelas dari arah Bumi.

Kebalikannya adalah saat bulan mati, yaitu saat Bulan terletak pada hampir segaris di antara Matahari dan Bumi, sehingga yang 'terlihat' dari Bumi adalah sisi belakang Bulan yang gelap, alias tidak nampak apa-apa.

Di antara kedua waktu itu terdapat keadaan bulan separuh dan bulan sabit, yakni pada saat posisi Bulan terhadap Bumi membentuk sudut tertentu terhadap garis Bumi - Matahari. Pada saat itu, hanya sebagian permukaan Bulan yang disinari Matahari yang terlihat dari Bumi.

Fase-fase bulan

Fase bulan
bulan mati
bulan sabit
bulan separuh
bulan cembung
bulan purnama
bulan purnama
bulan cembung
bulan separuh
bulan sabit
bulan mati

Asal usul

Asal - usul bulan tidak diketahui secara pasti, tetapi para ilmuwan menemukan bukti bahwa Bulan berasal dari tubrukan Bumi dengan planet kecil yang bernama Theia sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, dan menghasilkan debu yang berjumlah sangat banyak dan mengorbit di sekeliling Bumi dan akhirnya debu mengumpul dan membentuk bulan. Pada awalnya jarak bulan pada pertama kali hanya sekitar 30.000 mil atau 15 kali lebih dekat dari jarak Bulan dengan Bumi sekarang. Dari hasil penelitian Bulan menjauh sekitar 3,8 cm per tahunnya.