Datateks.id – Banyak orang menganggap bahwa satu hari memiliki durasi tepat 24 jam.
Secara ilmiah, panjang hari sebenarnya bervariasi tergantung pada metode pengukurannya.
Penyebabnya adalah pergerakan bumi yang kompleks dan melibatkan rotasi terhadap porosonya serta revolusi mengelilingi matahari.
Perubahan kecil dalam faktor-faktor astronomis dapat mempengaruhi panjang hari, yang berarti durasi satu hari tidaklah konstan.
Seiring berjalannya waktu, berbagai pengukuran ilmiah menunjukkan panjang hari mengalami variasi.
Baca Juga: Hindari Kecelakaan Beruntun di Jalan dengan ‘Rumus 3 Detik’, Ini Penjelasannya
Ada beberapa faktor yang menyebabkannya, di antaranya adalah efek gravitasi bumi, perubahan rotasi inti bumi, fenomena pasang surut yang memperlambat rotasi planet.
Bahkan, studi terhadap fosil dan lapisan geologis menunjukkan bahwa jutaan tahun lalu, panjang hari lebih pendek daripada saat ini.
Oleh karena itu, memahami perbedaan antara hari matahari dan hari sideris serta faktor yang mempengaruhi durasi rotasi bumi sangat penting.
Ini untuk mendapatkan gambaran yang akurat tentang waktu dan bagaimana perubahannya terjadi dari masa ke masa.
1. Hari Matahari (Solar Day) – Sekitar 24 Jam
Hari yang manusia gunakan dalam kehidupan sehari-hari disebut hari matahari rata-rata.
Ini adalah waktu yang dibutuhkan Matahari untuk kembali ke posisi yang sama di langit jika diamati dari Bumi.
Menurut laman NASA, rata-rata panjang hari matahari adalah 24 jam atau 86.400 detik.
Namun, panjang hari matahari tidak selalu sama sepanjang tahun.
Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor astronomis, termasuk:
- Orbit elips Bumi: Bumi tidak mengorbit Matahari dalam lingkaran sempurna, tetapi dalam bentuk elips.
Akibatnya, kecepatan revolusi Bumi bervariasi, yang mempengaruhi panjang hari matahari.
- Kemiringan sumbu rotasi Bumi: Sumbu rotasi Bumi miring sekitar 23,5 derajat terhadap orbitnya.
Ini menyebabkan perubahan dalam pergerakan semu Matahari di langit, yang juga berkontribusi terhadap variasi panjang hari matahari.
- Efek Perataaan Waktu (Equation of Time): Menurut laman Royal Astronomical Society ada perbedaan kombinasi orbit elips dan kemiringan sumbu hingga ±16 menit antara matahari yang sebenarnya dengan hari matahari rata-rata sepanjang tahun.
Sebagai contoh, sekitar awal November, panjang hari matahari bisa lebih dari 24 jam 30 detik.
Sementara pada pertengahan Februari, bisa kurang dari 23 jam 59 menit 40 detik (US Naval Observatory).
2. Hari Sideris (Sidereal Day) – Sekitar 23 Jam 56 Menit 4 Detik
Hari sideris adalah perhitungan waktu yang dibutuhkan bumi untuk menyelesaikan satu putaran penuh pada porosnya berdasarkan posisi bintang-bintang jauh.
Artinya perhitungan ini tidak berdasarkan matahari.
Dengan kata lain, ini adalah durasi rotasi bumi apabila melihat dari luar tata surya tanpa mempertimbangkan pergerakan bumi mengelilingi matahari.
Menurut US Naval Observatory, panjang hari sideris sekitar 23 jam 56 menit 4.0091 detik.
Perbedaan ini terjadi karena setiap hari, bumi bergerak sekitar 0,9856 derajat dalam orbitnya mengelilingi matahari.
Akibatnya, dibutuhkan sekitar 4 menit tambahan agar matahari kembali ke posisi yang sama di langit sehingga menyebabkan hari matahari lebih panjang dari hari sideris.
Penelitian astronomi menunjukkan rotasi bumi sedikit melambat seiring waktu akibat interaksi gravitasi dengan bulan dan perubahan distribusi massa bumi.
Data dari International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) menujukkan panjang hari sideris dapat mengalami variasi dalam skala waktu geologis.
3. Mengapa Panjang Hari Berubah Seiring Waktu?
Rotasi Bumi tidak sepenuhnya konstan.
Beberapa faktor yang mempengaruhi panjang hari antara lain:
- Efek Pasang Surut Gravitasi Bulan:
Menurut NASA Earth Observatory, interaksi gravitassi bumi dan bulan menyebabka perlambatanan rotasi bumi.
Ini membuat panjang hari bertambah sekitar 1,7 miliardetik per abad.
- Perubahan Massa Bumi: Pergeseran massa akibat pergerakan inti bumi, gempa besar, dan pencairan es di kutub juga dapat mempengaruhi rotasi bumi.
Misalnya, gempa besar dapat sedikit mengubah distribusi massa bumi, yang berdampak pada panjang hari
- Angin dan Arus Laut: Perubahan pola angin dan arus laut global, seperti fenomena El Nino dan La Nina, juga dapat memengaruhi kecepatan rotasi bumi secara kecil namun terukur.
- Inti Bumi yang Bergerak: Penelitian menunjukkan bahwa pergerakan dalam inti cair bumi dapat mengubah rotasi planet dalam skala waktu panjang, sehingga mempengaruhi panjang hari.
4. Bukti Perubahan Panjang Hari dari Masa ke Masa
Penelitian terhadap lapisan sedimen dan fosil menunjukkan bahwa sekitar 600 juta tahun lalu, satu hari di bumi hanya berlangsung sekitar 21,9 jam.
Hal ini diketahui melalui analisis lapisan batuan sedimen yang merekam pola pertumbuhan fosil karang dan organisme laut lainnya, yang sensitif terhadap siklus harian.
Seiring waktu, efek gravitasi Bulan memperlambat rotasi Bumi, menyebabkan panjang hari bertambah secara bertahap sekitar 1,7 milidetik per abad
Studi lain menggunakan model komputer dan data geologi untuk menunjukkan bahwa perlambatan ini disebabkan oleh gaya pasang surut yang dihasilkan oleh interaksi gravitasi antara bumi dan bulan.
Pengukuran modern dengan jam atom dan satelit juga mengonfirmasi bahwa panjang hari saat ini tidak tetap, tetapi terus bertambah dalam skala waktu geologis.