PEREDARAN BUMI, BULAN DAN MATAHARI
Oleh: Syarief Ahmad Hakim
A. Peredaran Bumi
Bumi sebagai salah satu planet anggota tata surya sangat terikat oleh matahari sebagai pusat tata surya. Oleh karena itu bumi beserta anggota tata surya lainnya mengikuti gerak matahari dalam perjalanan dari anti-apeks menuju apeks dengan kecepatan 20 km per detik.
Di samping bergerak mengikuti matahari, bumi juga melakukan empat macam pergerakan lainnya yaitu gerak rotasi, gerak revolusi, presesi dan Nutasi, bahkan dengan penyelidikan yang seksama pergerakan bidang lintasan bumi pun, yaitu titik aphelium dan titik periheliumnya telah diketahui, yang dikenal dengan gerak apsiden.
1. Rotasi Bumi
Bumi dapat dibayangkan sebagai sebuah bola yang diputar pada sebuah sumbu yang melalui kutub utara, kutub selatan dan pusat bumi. Perputaran bumi pada porosnya inilah yang disebut dengan rotasi bumi. Untuk menyelesaikan satu putaran penuh bumi memerlukan waktu 23 jam 56 menit atau 24 jam kurang 4 menit.
Kenapa waktu sehari semalam itu 24 jam ?
Waktu yang dijadikan patokan manusia dalam kegiatan sehari-harinya adalah berdasarkan gerak semu matahari, sedangkan matahari itu memiliki dua gerakan semu, yaitu gerakan semu harian yang ditempuh dalam waktu 23 jam 56 menit, dan gerakan semu tahunan yang ditempuhnya 4 menit per hari. Kedua waktu gerakan inilah yang membulatkan jumlah sehari semalam menjadi 24 jam.
Apabila di suatu tempat (meridian tertentu) matahari sedang pas berada di atasnya (kulminasi atas) kemudian bumi itu berputar (berotasi) ke arah timur, maka setelah 23 jam 56 menit tempat itu telah berputar sekali putaran penuh (360º), tetapi matahari belum pas di atas tempat itu lagi, dia masih berada di sebelah timurnya kira-kira 1º, dan untuk sampai ke kulminasi atas seperti pada waktu kemarinnya, matahari masih memerlukan waktu 4 menit lagi. Rupanya selama 23 jam 56 menit itu, matahari telah bergerak semu ke arah timur langit sebesar 1º, dan sebenarnya gerakan ini sebagai akibat dari gerak revolusi bumi.
Arah rotasi bumi bila dilihat dari kutub utara berlawanan dengan arah putaran jam, yaitu dari barat ke timur. Inilah yang menyebabkan peredaran semu harian semua benda langit berarah timur-barat.
KU
Keterangan :
E B KU = Kutub Utara
KS = Kutub Selatan
KU-KS = sumbu bumi, arah rotasi dinyatakan dengan tanda panah
EB = Equator Bumi
KS
Keliling bumi di daerah ekuatornya ( خط الأستوأ ) 40.000 km, Untuk satu putaran diperlukan 24 jam. Maka kecepatan matahari di ekuatornya adalah 40.000 : 24 = 1.667 km/jam. Orang yang berdiri di khatulistiwa bumi akan merasakan hembusan angin yang berkecepatan 1.667 km/jam. Mampukah anda tetap berdiri dihembus angin sekencang itu ?
Karena bentuk bumi ini bulat maka kecepatan rotasi di khatulistiwa tidak sama dengan lintang-lintang pertengahan, misalnya 40º LU. Makin jauh dari khatulistiwa, makin berkurang kecepatan rotasinya, bahkan jika kita berdiri tepat di titik kutub utara atau titik kutub selatan, kita akan berputar di tempat kita berdiri 24 jam kurang 4 menit sekali putaran.
2. Revolusi Bumi
Di samping berotasi, bumi seperti halnya planet-planet lain dalam tata surya, beredar mengelilingi matahari. Bidang orbit bumi mengelilingi matahari itu dinamakan ekliptika. Jika anda meletakan sebuah kelereng di tengah-tengah meja (ibarat matahari). lalu anda gelindingkan kelereng lain (ibarat bumi) mengelilingi kelereng yang pertama itu. Permukaan meja itulah ibarat ekliptika.
Orbit planet lain tidak sebidang dengan ekliptika. Sudut antara bidang ekliptika dengan bidang orbit planet lain itu dinamakan inklinasi.
Periode revolusi bumi 365 hari 6 jam 9 menit dan 10 detik. Inilah yang dinamakan satu tahun sideris. Sideris berasal dari kata sidus yang berarti bintang. Dinamakan satu tahun sideris, karena periode ini dihitung jika bumi dalam perjalanan revolusinya mengelilingi matahari itu start dari sebuah titik yang lurus dengan sebuah bintang dan finish di titik itu lagi.
Arah revolusi bumi sama seperti arah rotasinya, yaitu ke arah timur langit. Jika kita di ruang angkasa di atas kutub utara bumi kita akan melihat bumi beradar mengelilingi matahari berlawanan arah dengan pergerakan jarum jam yang kita gunakan (Rektrograad).
Menurut hukum Kepler I (hukum lintasan) bentuk orbit revolusi bumi itu berbentuk ellips di mana matahari ada pada salah satu titik apinya.
T1 P T2
Keterangan gambar :
ABCDA = Sebuah elips AP = PC = Setengah sumbu panjang
AC = Sumbu panjang 
BD = Sumbu pendek
P = Titik pusat
T1 dan T2 = Titik-titik api Pada gambar ini eksentrisitasnya ½
Jarak terdekat bumi ke matahari adalah 147 juta km, dicapai matahari pada sekitar tanggal 2 Januari, sedangkan jarak terjauh bumi ke matahari 152 juta km dicapai sekitar tanggal 5 Juli. Jarak bumi ke matahari dirata-ratakan menjadi 150 juta km. jarak terjauh matahari ke bumi itu disebut Aphelium ( ألأوج ) dan jarak terdekatnya disebut Perihelium (( ألحضيض.
Hukum Kepler II (Hukum Petak) mengatakan : "Suatu planet melukiskan bidang-bidang (petak-petak) yang sama luasnya dalam waktu yang sama". Oleh sebab itu kecepatan bumi mengelilingi matahari berubah tergantung jarak bumi ke matahari. pada titik perihelium bumi mempunyai laju tercepat dan di titik aphelium bumi mempunyai laju terlambat.
Penjelasan :
Bidang P1 M P2 sama luasnya dengan bidang P3 M P4. Ini berarti planet P lebih cepat bergesernya sepanjang P1-P2, yaitu ketika dekat dengan matahari dari pada sepanjang busur P3-P4, yaitu ketika jauh ke matahari.
Sebenarnya bentuk orbit revolusi bumi itu bukan satu lingkaran ellips penuh, tetapi menyerupai lingkaran berpilin atau spiral. Artinya, titik awal bumi saat bergerak mengitari matahari tidak bertemu dengan titik akhirnya. Hal ini disebabkan adanya pergerakan mataharari dengan keluarganya ke arah Apeks dengan kecepatan 20 km/detik, sehingga ketika bumi telah mengitari matahari satu putaran penuh selama 365,5 hari, mataharipun dengan keluarganya, termasuk bumi telah bergerak sejauh + 600 juta km.
Bm1 Bm2
M1 M2
Rata-rata kecepatan peredaran bumi mengelilingi matahari adalah 30 km/detik atau 108.000 km/jam. Bandingkan dengan kecepatan pesawat supersonik
Dalam revolusinya itu sumbu bumi miring 66,5º terhadap bidang ekliptika, sehingga gerakan revolusi bumi tidak sejajar dengan ekuator bumi, melainkan membentuk sudut sebesar 23,5º. Arah kemiringan tersebut relatif tetap. Oleh sebab itu apabila pada permulaan revolusi bumi menunjuk arah sebuah bintang, maka arah itu akan tetap seperti itu selama satu periode revolusi. Ini dapat dirasakan, jika anda bermukim di kutub utara, bintang Polaris akan tetap di atas kepala kita sekurang-kurangnya selama satu tahun.
3. Gerakan Presesi Bumi
Di atas telah dikemukakan bahwa poros bumi itu miring 66,5º terhadap bidang lintasan revolusinya, dengan arah kemiringan yang relatif tetap. Dikatakan relatif tetap karena poros bumi itu tidak benar-benar tetap, melainkan bergerak. Cuma karena pergerakannya sangat lambat sekali maka seolah-olah tetap.
Tempat berubahnya pergerakan poros bumi itu berbentuk lingkaran. Seluruh lingkaran ditempuh selama 25.796 tahun (digenapkan menjadi 26.000 tahun). Atau dalam setahun + 50" ( 1 ÷ 26.000 × 360º ). Perubahan dalam waktu 26.000 tahun membuat sumbu bumi seolah-olah menelusuri dinding sebuah kerucut, dengan kemiringan 23,5º. Gerakan inilah yang disebut Gerak Presesi ( دهرية/مبدرة الإعتدالين ). Adanya gerak presesi ini diakibatkan oleh
Ekliptika
Hal inilah yang menyebabkan titik Aries tidak tetap pada suatu tempat yang sama, melainkan bergeser sepanjang ekliptika dengan arah positif, sehingga dalam waktu + 13.000 tahun, titik Aries akan bertukar tempat dengan titik musim rontok, dan sesudah + 26.000 tahun tentu kembali ke tempatnya semula. Oleh karena itu, pada saat ini titik Aries tidak lagi terletak pada rasi Aries, tetapi pada rasi Pisces. Bahkan bintang Polaris pun, kelak pada masa yang akan datang sudah tidak menjadi bintang kutub lagi.
Dengan kata lain, adanya presesi itu menyebabkan berubahnya tata musim di permukaan bumi. Hal ini akan sangat terasa apabila gerak presesi ini telah menempuh setengah lingkaran. Sekarang, bumi belahan utara mengalami masa musim dingin dari tanggal 22 Desember sampai 21 Maret, pada saat yang sama belahan bumi selatan mengalami musim panas. 13.000 tahun yang akan datang, pada rentang waktu di atas kedua belahan bumi itu akan mengalami musim sebaliknya. Mulai tanggal 22 Desember sampai 21 Maret belahan bumi utara mengalami musim panas dan belahan bumi selatan mengalami musim dingin.
4. Gerakan Nutasi
Ternyata tempat pergerakan poros bumi (presesi) itu tidak berbentuk lingkaran datar/halus tetapi lingkaran yang bergelombang. Tiap gelombang ditempuh dalam waktu sekitar 18,66 tahun (digenapkan 19 tahun) atau 00° 03' 10.15" pertahunnya. Gerakan bumi pada gelombang-gelombang lingkaran presesi itu dinamakan gerakan Nutasi ( كبو ). Adanya gerakan nutasi ini diakibatkan oleh
Gerakan nutasi dapat diibaratkan seperti gerak anggukan kepala kita, bergerak ke atas dan ke bawah. Berubahnya posisi bulan dan matahari dari titik pusat bumi pada saat konjungsi ( إجتماع ) dan pada saat oposisi ( إستقبال ) adalah disebabkan olehnya. Akibatnya apabila terjadi gerhana, terutama gerhana matahari tidak mengenai permukaan bumi yang sama meskipun kejadiannya berulang-ulang. Dari gerak nutasi pula dapat diketahuinya tahun musim gerhana, yaitu peristiwa akan terjadinya berbagai jenis gerhana matahari dan gerhana bulan dalam periode 19 tahun yang disebut periode saros.
5. Gerakan Apsiden
Gerakan Apsiden adalah gerak titik aphelium dan perihelium bergeser dari arah timur ke arah barat. Pergeseran titik aphelium dan perihelium ini menempuh sekali putaran (360º) selama sekitar 21.000 tahun, sehingga gerak ini sebesar 0.17" perhari.
B. Peredaran Bulan
1. Gerakan Hakiki Bulan
Gerakan hakiki bulan ini terdiri dari tiga macam, yaitu: Rotasi, Revolusi dan bulan dan bumi bersama-sama mengelilingi matahari.
Gerakan rotasi bulan adalah gerakan anti jarum jam (rektrograad) atau dari arah barat ke arah timur langit, yang secara kebetulan lama gerakan rotasinya sama dengan gerakan revolusinya. Artinya dalam sekali putaran mengelilingi bumi, bulan hanya melakukan sekali putaran rotasi. Hal inilah yang menyebabkan hanya satu permukaan bulan saja yang selalu terlihat dari bumi, sedangkan permukaan bulan yang lainnya tidak pernah terlihat.
Sebagaimana arah gerakan rotasinya, gerakan revolusi bulan juga merupakan rektrograd (dari barat ke timur). Gerakan ini dapat kita saksikan bila dibandingkan dengan mengamati bintang dan mengamati kedudukan bulan pada saat terbenam matahari. Kedudukan bulan pada saat terbenamnya matahari pada suatu hari, bila kita bandingkan dengan kedudukannya pada saat terbenamnya matahari pada hari berikutnya, akan kelihatan secara jelas bahwa bulan semakin tinggi, artinya bulan itu bergerak ke timur.
Lintasan orbit revolusi bulan dalam mengelilingi bumi sama bentuknya dengan lintasan orbit revolusi bumi mengelilingi matahari, yaitu berbentuk ellips. Di mana jarak lintasan terjauhnya (aphelium) bulan adalah 406.700 km, sedangkan jarak lintasan terdekatnya (perihelium) adalah 356.400 km. jadi jarak rata-ratanya 381.550 km.
Gerakan revolusi bulan disertai dengan fase-fase permukaannya ( The phases of the moon / أوجه القمر ) yang bersinar sebagai pantulan sinar matahari. Hal ini menunjukkan bahwa jarak dari bumi ke bulan lebih dekat daripada jarak dari bumi ke matahari.
Gerakan revolusi bulan memakan waktu 29,5305882 hari, yang disebut dengan istilah Synodis (sinodis berasal dari synoda yang artinya berkumpul), yaitu gerakan bulan dari saat konjungsi (berkumpul/ijtima') dengan matahari sampai saat konjungsi (ijtima') lagi dengan matahari. Sedangkan apabila yang dijadikan ukuran adalah konjungsi bulan dengan bintang tertentu, maka hanya memakan waktu 27,321661 hari, dan disebut dengan gerakan Sideris (berasal dari kata sidus yang artinya bintang), dan gerakan bulan sideris inilah yang dijadikan perbandingan antara gerakan semu harian matahari yang diakibatkan oleh gerakan revolusi bumi dengan gerakan hakiki harian bulan. Gerakan semu harian matahari memakan waktu 0º 59' 5,83" perharinya (360º : 365,5 hari), sedangkan gerakan hakiki harian bulan adalah 360º : 27,321661 = 13º 10' 34,89". Dengan demikian gerakan hakiki bulan lebih cepat +12º perharinya daripada gerakan semu matahari. Perbedaan kedua gerakan inilah yang telah diinformasikan Allah dalam
Gerakan sinodis itu lebih panjang daripada gerakan sideris hampir dua hari, karena pada saat bulan bergerak memisahkan diri dari konjungsinya dengan matahari, bumi juga melakukan gerakan revolusi yang menimbulkan kesan seolah-olah matahari juga bergerak ke timur di antara bintang-bintang yang setiap hari menempuh jarak sejauh 59' 5,83" (hampir 1º), sehingga dalam waktu satu bulan, matahari sudah terpisah dari bintang ke arah timur hampir sebanyak 30º.
Bm Posisi 1
BL
M
BL
Posisi 2
Bm P
Pada posisi 1 matahari dan bulan digambarkan sedang konjungsi (ijtima'), yaitu sama-sama terletak pada satu bujur astronomis. Kemudian bumi bergerak terus mengedari matahari, demikian pula bulan terus mengedari bumi. Pada saat bulan menempati posisi titik P, maka berarti semenjak meninggalkan posisi 1 bulan telah melakukan peredaran satu kali putaran penuh mengelilingi bumi (360º), selama 27 hari 7 jam 43 menit 11,5 detik (satu bulan sideris), namun posisinya belum sama seperti posisi 1. Setelah 2 hari lebih sejak bulan menempati posisi titik P maka ia akan menempati suatu titik seperti pada posisi 2, tempat matahari dan bulan sama-sama terletak pada satu bujur astronomis. Seperti pada posisi 1, posisi 2 inipun menggambarkan saat bulan dan matahari sedang ijtima'. Jadi waktu yang berselang antara posisi 1 dan posisi 2 inilah yang dikenal dengan satu periode bulan sinodis yang rata-rata lamanya 29 hari 12 jam 44 menit 2,9 detik dan dijadikan dasar dalam penetapan awal bulan qamariyah.
Kalau kita lihat gambar di atas, mungkin orang akan beranggapan bahwa setiap ijtima' atau awal bulan qamariyah pasti akan selalu terjadi gerhana matahari, sebab sinar yang datang dari matahari ke permukaan bumi akan terhalang oleh bulan. Keadaan sebenarnya tidaklah demikian, sebab pada posisi ijtima' matahari, bumi dan bulan tidak selalu berada pada satu garis lurus. Pada saat ijtima', matahari, bumi dan bulan berada pada satu bidang astronomis yang tegak lurus terhadap bidang orbit bumi (Ekliptika). Ketiga benda langit itu kadang-kadang berada pada satu garis lurus kadang-kadang tidak. Hal ini disebabkan karena bidang orbit bumi tidak berimpit dengan bidang orbit bulan. Kedua bidang itu berpotongan satu sama lain pada dua titik, yaitu titik Simpul Naik ( Accending Node / عقدة جوزهر ), dan titik Simpul Turun (Deccending Node/ عقدة نوبحر) dan membuat sudut sebesar 5º 8' 52".
Andaikan kedua bidang itu berimpit, artinya terletak sama-sama pada satu bidang datar, maka dapat dipastikan bahwa setiap ijtima' akan selalu terjadi gerhana matahari, sebab ketiga benda langit itu selalu terletak pada satu garis lurus.
Gerakan hakiki bulan yang ketiga ialah bulan bersama-sama dengan bumi beredar mengitari matahari. Dengan kata lain, bulan mengikuti revolusi bumi. Perhatikan lintasan bulan dalam perjalanannya mengikuti bumi yang sedang berevolusi.
BL1 BL2
Bm1 Bm2
Ternyata bulan dalam mengelilingi bumi itu tidak beredar dalam satu lingkaran penuh, tetapi lebih menyerupai lingkaran berpilin. Artinya, titik awal bulan saat bergerak mengitari bumi tidak bertemu dengan titik akhirnya. Satu lingkatan berpilin ini ditempuh bulan dalam waktu 29,5 hari, dan ketika bumi telah mengelilingi matahari dalam satu lingkaran berpilin penuh dengan waktu 365,5 hari, maka bulan pun telah melakukan 12 kali lingkaran berpilin.
Jika gerakan bulan di atas dilihat dari arah matahari, lintasan gerakan bulan itu kelihatannya seperti berkelok-kelok. Sekali waktu lebih dekat ke matahari dan setengah bulan lagi lebih jauh ke matahari daripada bumi.
2. Gerakan Semu Bulan
Yang dimaksud dengan Gerakan Semu ialah gerakan yang dipautkan dengan pemandangan mata seseorang, yakni kebalikan dari gerakan hakiki. Bumi melakukan gerakan rotasi dari arah barat ke arah timur, berikut seluruh yang ada di permukaannya, termasuk manusia. Tetapi manusia tidak merasakan gerakan ini. Yang terkesan malah sebaliknya, yaitu manusia melihat benda-benda langit itu terbit di ufuk timur dan terbenam di ufuk barat. Gerakan ini berlaku umum. Dan apabila orang memperhatikan dengan seksama, ia akan melihat bahwa peredaran harian benda-benda langit itu tegak lurus pada poros bumi dan sejajar dengan ekuator.
Bulan juga mempunyai gerakan semu yang terlihat setiap hari lebih lambat dari gerakan matahari, padahal gerakan (peredaran) hakikinya lebih cepat daripada matahari sebanyak + 13º. Dengan demikian apabila pada suatu hari kita melihat bulan baru di ufuk barat dengan rupa semu seperti bulan sabit, maka pada hari berikutnya pada waktu yang sama kita melihat bulan lebih tinggi dengan rupa semu yang bertambah besar. Setelah berlangsung tujuh hari, bulan kelihatan setengah lingkaran. Rupa semu seperti ini disebut bulan Perbani (First Quarter/ التربيع الأول ) atau perempat pertama. Disebut demikian karena rupa semunya itu terlihat seperempat dari bola atau karena bulan telah menempuh seperempat dari seluruh peredarannya.
Pada malam ke 15 piringan bulan terlihat seluruhnya, yang disebut bulan Purnama (Full Moon/ البدر ). Pada saat itu bulan mempunyai selisih bujur astronomis dengan matahari sebanyak + 180º. Letak seperti ini disebut bulan sedang beroposisi dengan matahari ( إستقبال ).
Untuk seterusnya rupa semu bulan mulai menyusut sedikit demi sedikit, sehingga pada malam yang ke 22 tinggal setengah lingkaran yang disebut dengan Last Quarter ( التربيع الثانى ) atau perempat kedua. Akhirnya pada malam ke 29/30 bulan tidak bercahaya lagi dan disebut dengan bulan Mati (New Moon/ محاق ). Pada saat itu bulan mempunyai selisih bujur astronomis dengan matahari sebanyak + 0º. Pada saat itu bulan disebut berkonjungsi dengan matahari yang dalam istilah bahasa Arab disebut إجتماع atau إقتران. Kira-kira satu atau dua hari setelah itu, bulan akan menampakkan diri dengan rupa semu seperti sabit. Oleh karena itu rupa bulan tersebut diberi nama bulan sabit (Crescent/ الهلا ل ).
Adanya rupa semu bulan seperti itu merupakan akibat dari fungsi elongasi bulan, yakni jarak sudut bulan dari matahari dilihat dari arah bumi. Waktu bulan "perempat pertama" berelongasi 90º. Bulan Purnama berelongasi 180º. Bulan "perempat kedua" berelongasi 270º dan saat bulan mati berelongasi 0º.
Bentuk semu bulan selama beredar pada bumi dalam 1 bulan. Bola di tengah ialah bumi, bola-bola di sekitarnya adalah bagian-bagian dari bulan yang nampak putih dengan bulan sabit. Bola-bola di sebelah luar sekali menampakkan bagian mana dari bulan disinari matahari.
Di samping gerakan semu di atas bulan pun mempunyai gerakan semu yang disebut Librasi, yaitu goyangan semu bulan terhadap bumi. Dengan adanya gerakan ini menyebabkan lebih dari setengah permukaan bulan dapat terlihat dari bumi.
a. Libarasi Melintang (Gerak Angguk)
Librasi ini terjadi karena sumbu bulan selalu bersudut 88,5º terhadap bidang lintasannya, hal ini mengakibatkan kutub utara dan kutub selatan bulan bergiliran terlihat dari bumi sebanyak 1,5º.
b. Libarasi Membujur (Gerak Geleng)
Yaitu gerakan bulan ke kanan dan ke kiri yang disebabkan karena rotasinya teratur, sedang gerak revolusinya tidak teratur. Bila bulan dekat dengan bumi (perihelium) gerakannya cepat sedangkan bila bulan jauh dari bumi (aphelium) gerakannya lambat (Hukum Kepler II), sehingga pusat keping bulan setelah menempuh seperempat putaran, menimbulkan jarak kadang-kadang lebih atau kadang-kadang kurang dari 90º.
c. Librasi Paralaksis
Dari dua tempat yang berlainan letak lintangnya, misalnya dilihat dari
C. Peredaran Matahari
Sebagaimana gerakan bulan, matahari pun mempunyai dua macam gerakan, yaitu: Gerakan Hakiki dan Gerakan Semu.
1. Gerakan Hakiki Matahari
Gerakan hakiki adalah gerakan yang sebenarnya yang dimiliki matahari. Gerakan hakiki matahari ini ada dua macam, yaitu :
a. Gerakan Rotasi
Penyelidikan yang seksama menujukkan bahwa matahari berputar pada sumbunya dengan waktu rotasi di ekuatornya 25½ hari sedangkan di daerah kutubnya 27 hari. Perbedaan waktu ini dapat dipahami mengingat matahari itu merupakan sebuah bola gas yang berpijar.
Gerakan rotasi ini dapat diamati jika pada matahari terdapat noda-noda (sun spot) yang berada di sebelah pinggir kanan bulatan matahari, maka kira-kira dua minggu kemudian, kelihatan noda-noda itu lagi di pinggir sebelah kiri. Menandakan bahwa matahari itu berputar pula pada porosnya (berotasi).
b. Bergerak di antara Gugusan-gugusan Bintang
Di samping berputar pada porosnya, matahari beserta keseluruhan sistem tata surya bergerak dari satu tempat ke arah tertentu. Daerah yang ditinggalkan disebut anti-apeks yang terletak di sekitar rasi bintang Sirius menuju Apeks yang terletak di antara bintang Wega dan rasi Herkules.
Penelitian berikutnya menunjukkan bahwa pergerakan matahari beserta keseluruhan sistem tata surya mencapai kecepatan 20 km/detik atau 72.000 km/jam. Dengan demikian setiap tahun susunan tata surya bergerak sepanjang 365 × 24 × 60 × 60 × 20 km = + 600 juta km.
Adanya kedua gerakan hakiki matahari di atas sebenarnya telah diinformasikan Allah dalam al-Qur'an, yaitu terdapat pada QS. Yaa-Siin : 38, yang artinya : "Dan matahari berjalan di tempat peredarannya. Demikianlah ketetapan Yang Maha Perkasa lagi Maha Mengetahui".
2. Gerakan Semu Matahari
Adapun gerakan semu matahari ini ada dua macam, yaitu :
a. Gerakan Semu Harian
Setiap hari matahari bergerak dari arah timur ke arah barat, dalam bahasa sehari-hari disebut terbit di sebelah timur dan terbenam di sebelah barat. Gerakan ini merupakan gerakan semu harian matahari, karena gerakan ini merupakan akibat dari gerakan rotasi bumi ke arah timur langit, sehingga seluruh benda langit yang salah satunya adalah matahari, terbit di ufuk timur dan terbenam di ufuk barat.
b. Gerakan Semu Tahunan
Gerakan atau peredaran matahari pada ekliptika adalah gerakan semu yang disebabkan oleh gerakan tahunan bumi dalam mengelilingi matahari. Gerakan ini berlaku menurut arah dari barat ke timur.
M1
Keterangan :
M = Matahari
B1-B2 = Bumi pada orbitnya
M1-M2 = Proyeksi lintasan Matahari pada bola langit
M B2 B1
Bila bumi berada pada B1 maka kita melihat proyeksi matahari (M) pada bola langit di M1, kemudian bumi bergerak pada orbitnya dari B1 ke B2 yaitu menurut arah dari barat ke timur, maka kita melihat proyeksi matahari di bola langit pada M2. Jadi, ketika bumi bergerak dari B1 ke B2 menurut arah dari barat ke timur, matahari pun kelihatan oleh kita bergerak di langit dari M1 ke M2 menurut arah dari barat ke timur pula.
Gerakan semu matahari ini dapat kita perhatikan apabila kita mengamati bintang-bintang yang baru terbit di ufuk timur saat matahari terbenam, empat-lima hari sesudah itu ketika matahari terbenam, kita akan melihat bintang-bintang itu kelihatan lebih tinggi tempatnya dari yang pertama kali. Demikian pula, setiap hari berikutnya waktu matahari terbenam, bintang-bintang itu akan semakin tinggi tempatnya dari ufuk sebelah timur.
Dengan demikian jarak antara bintang-bintang itu dengan matahari makin lama makin mengecil. Bintang-bintang itu letaknya sangat jauh sekali, oleh karena itu tidak mungkin perobahannya (gerakannya) kelihatan dari bumi, sebab itulah ia dinamakan bintang-bintang tetap.
Bila keadaannya demikian, tentu jarak matahari dan bintang-bintang itu makin lama makin mengecil, tidak lain disebabkan mataharilah yang bergerak (semu) ke arah timur.
Karena gerakan semu matahari ini disebabkan oleh gerakan tahunan bumi mengelilingi matahari, maka gerak matahari ini berlaku dalam masa satu tahun pula, tepatnya 365,2425 hari, yaitu setelah kita melihat bintang-bintang yang sama muncul kembali di ufuk sebelah timur pada waktu matahari terbenam di ufuk sebelah barat.
Jika ingin mengetahui jarak yang ditempuh matahari pada gerakan semu ini perharinya, maka kita dapat menghitung dengan : 360º : 365,2425 hari = 0º 59' perhari (hampir 1º).
Bidang lintasan matahari dalam peredaran semu tahunannya dinamakan bidang ekliptika ( دائرة البروج ). Pada bidang lintasan matahari ini terdapat beberapa rasi bintang (Constellation). Rasi-rasi bintang yang terletak pada bidang ekliptika dinamakan zodiak ( منطقة البروج ), yang jumlahnya ada 12 rasi, yaitu : Aries ( حَمَلٌ ), Taurus ( ثَوْرٌ), Gemini ( جَوْزَأ / تُوَامَّان), Cancer ( سَرَطَان ), Leo ( أَسَدٌ ), Virgo ( سُنْبُلَةٌ), Libra ( مِيْزَانٌ ), Scorpio ( عَقْرَبٌ), Sagitarius ( قَوْسٌ), Capricornus ( جَدْيٌ), Aquarius ( دَلْوٌ) dan Pisces ( حُوْتٌ).
Perubahan letak matahari di antara rasi bintang dapat dibuktikan seperti halnya ketika seseorang berjalan mengelilingi suatu benda di dalam kamar yang dibatasi dinding-dinding. Setiap waktu, benda yang dikelilingi akan terlihat olehnya berada di arah dinding yang lain dengan yang sebelumnya dan baru akan kembali ke arah dinding semula setelah menyelesaikan sekali putaran.
Oleh karena itu bagi pengamat dipermukaan bumi akan melihat matahari itu bergerak di antara zodiak sepanjang tahun. Masing-masing zodiak ditempuh matahari selama satu bulan.
Lingkaran ekliptika memotong equator pada dua titik. Kedua titik potong ini disebut Equinox (titik persamaan panjang siang dan panjang malam), yaitu pada titik Vernal Equinox atau titik Aries yang dilalui oleh matahari pada tanggal 21 Maret dan pada titik Autumnal Equinox atau titik Libra yang dilalui oleh matahari pada tanggal 23 September.
Vernal artinya bunga, disebut demikian karena belahan bumi utara pada waktu tersebut mulai menjalani musim bunga, sedangkan Autumnal artinya gugur, karena di belahan bumi utara pada waktu tersebut mulai menjalani musim gugur.
Titik ekliptika yang terjauh dari equator adalah titik Capricornus dan titik Cancer. Titik Capricornus diduduki matahari pada tanggal 22 Desember, sedang titik Cancer pada tanggal 22 Juni.
Kedua titik tersebut dinamai Soltitium (titik perhentian matahari), karena kecepatan perubahan deklinasi matahari pada kedua titik tersebut sangat lama seakan-akan berhenti, sedang pada titik equinox perubahan deklinasinya sangat cepat.
Titik Capricornus dinamai juga titik musim dingin sedang titik Cancer dinamai titik musim panas. Dinamakan demikian karena bagi belahan bumi utara pada waktu-waktu tersebut mulai menjalani musim dingin dan mulai menjalani musim panas.
Rasi bintang yang dilalui matahari sepanjang tahun
| No. | Nama Rasi | Simbol | Dilalui tanggal | Musim Tahunan | ||
| Latin | Sangkrit | Arti | ||||
| 1 | Aries | | Domba | | 21 Mar – 20 Apr | Semi |
| 2 | Taurus | Resatha | Sapi jantan | | 21 Apr – 20 Mei | |
| 3 | Gemini | Mithuna | Anak kembar | | 21 Mei – 20 Jun | |
| 4 | Cancer | Karakata | Kepiting | | 21 Jun – 23 Jul | Panas |
| 5 | Leo | Singa | Singa | | 24 Jul – 23 Ags | |
| 6 | Virgo | | Anak gadis | | 24 Ags – 23 Sep | |
| 7 | Libra | | Neraca | | 24 Sep – 23 Okt | Gugur |
| 8 | Scorpio | Kala | Kalajengking | | 24 Okt – 21 Nop | |
| 9 | Sagitarius | Dhanu | Panah | | 22 Nop – 21 Des | |
| 10 | Capricornus | Jada | Anak kambing | | 22 Des – 20 Jan | Dingin |
| 11 | Aquarius | Kumba | Timba/Air | | 21 Jan – 19 Feb | |
| 12 | Pisces | Mina | Ikan | | 20 Feb – 20 Mar | |
