Detik tambahan itu disebut detik kabisat. Penambahan dilakukan menurut keputusan International Earth Rotation and Reference Systems Service di Paris pada tahun 1972. Tujuan detik kabisat sama dengan tahun kabisat, yaitu menyesuaikan waktu dengan gerakan Bumi yang sebenarnya. Meski demikian, penyebab keduanya berbeda.
Dalam kasus tahun kabisat, sebabnya adalah gerakan Bumi mengelilingi Matahari yang sebenarnya bukan 365 hari, melainkan 365,25 hari. Apabila satu tahun dibiarkan terus-menerus 365 hari, maka waktu akan semakin tak sesuai dengan gerakan Bumi yang sebenarnya. Permulaan musim, misalnya, akan terus mundur.
Sementara itu, memutuskan satu hari sama dengan 365,25 hari juga tidak mungkin. Kalau diputuskan seperti itu, akan ada hari yang berakhir pada pukul 06.00 pagi atau bahkan 12.00 siang. Pilihan untuk menyinkronkan waktu dengan gerakan Bumi kemudian adalah menambahkan satu hari pada tahun yang habis dibagi 4, tetapi tak habis dibagi 100 dan 400.
Rotasi Bumi yang Melambat
Nah, dalam kasus detik kabisat, sebabnya lebih rumit. Seharusnya, satu hari berlangsung 86.400 detik, sesuai dengan standar waktu yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu - Coordinated Universal Time (waktu Univeral Terkoordinasi), atau UTC. UTC adalah "waktu atom" - durasi detik didasarkan pada transisi elektromagnetik dalam atom cesium. Transisi ini sangat handal karena jam cesium akurat hingga skala detik dalam 1.400.000 tahun.
Namun, hari matahari rata-rata (mean solar day) atau panjang rata-rata hari berdasarkan berapa lama waktu yang dibutuhkan Bumi untuk satu kali rotasi - adalah sekitar 86,400.002 detik. Itu karena rotasi bumi secara bertahap melambat sedikit, karena adanya gaya pengereman yang disebabkan oleh tarikan gravitasi antara Bumi, bulan dan matahari. Para ilmuwan memperkirakan bahwa hari matahari rata-rata belum pernah 86.400 detik sejak tahun 1820 atau lebih.
Perbedaan 2 milidetik, atau dua perseribu detik - jauh lebih singkat daripada sekejap mata - hampir tidak tampak terlihat atau terasa pada awalnya. Tapi jika perbedaan kecil ini berulang setiap hari selama satu tahun penuh, maka hal itu akan terakumulasi hingga hampir satu detik. Pada kenyataannya, itu belum cukup menggambarkan semua yang terjadi. Meskipun rotasi bumi melambat secara rata-rata, namun panjang setiap hari individu bervariasi dalam cara yang tak terduga.
Panjang hari dipengaruhi oleh banyak faktor, terutama atmosfer selama periode kurang dari satu tahun. Variasi cuaca musiman dan harian dapat mempengaruhi panjang hari beberapa milidetik dalam satu tahun. Kontributor lain untuk variasi ini mencakup dinamika inti bumi (dalam jangka waktu yang lama), variasi dalam atmosfer dan lautan, air tanah, simpanan es (dalam periode bulan hingga dekade), dan pasang surut lautan dan atmosfer. Variasi atmosfer akibat El Nino dapat menyebabkan rotasi bumi melambat, meningkatkan panjang hari sebanyak 1 milidetik, atau seperseribu detik.
Para ilmuwan memantau berapa lama bumi menyelesaikan satu rotasi penuh menggunakan teknik yang sangat akurat disebut Very Long Baseline Interferometri (VLBI). Pengukuran ini dilakukan oleh jaringan stasiun di seluruh dunia, dengan Goddard menyediakan koordinasi penting dari VLBI, serta menganalisis dan mengarsip data yang dikumpulkan.
Standar waktu yang disebut Universal Time 1, atau UT1, berdasarkan pengukuran VLBI dari rotasi bumi. UT1 ini tidak seragam (uniform) sebagaimana jam cesium, sehingga perbedaan UT1 dan UTC cenderung melebar. Detik kabisat ditambahkan, bila diperlukan, untuk menjaga dua standar waktu dalam 0,9 detik satu sama lain. Keputusan untuk menambahkan detik kabisat dibuat oleh unit dalam International Earth Rotation and Reference Systems Service..
Biasanya, sebuah detik kabisat dimasukkan baik pada tanggal 30 Juni atau 31 Desember. Pada hari-hari biasa, jam akan bergerak dari 23:59:59 ke 00:00:00 hari berikutnya. Tapi dengan detik kabisat pada 30 Juni, UTC akan bergerak dari 23:59:59 ke 23:59:60, dan kemudian 00:00:00 Juli 1. Dalam prakteknya, banyak sistem malah dimatikan selama satu detik.
Sebelumnya detik kabisat telah menciptakan kendala pada beberapa sistem komputer dan menghasilkan beberapa upaya untuk mengabaikannya sama sekali. Salah satu alasannya adalah bahwa kebutuhan untuk menambahkan detik kabisat tidak dapat diantisipasi jauh di muka.
"Dalam jangka pendek, detik kabisat tidak dapat diprediksi seperti yang semua orang inginkan," kata Chopo Ma, seorang ahli geofisika di Goddard dan anggota dewan dari International Earth Rotation and Reference Systems Service. "Pemodelan bumi memprediksi bahwa akan semakin banyak detik kabisat ditambahkan dalam jangka panjang, tapi kita tidak bisa mengatakan bahwa penambahan akan dibutuhkan setiap tahun."
Dari tahun 1972, ketika penambahan detik kabisat pertama kali dilaksanakan, sampai tahun 1999, detik kabisat ditambahkan pada tingkat rata-rata mendekati satu detik per tahun (total 22 detik). Sejak itu, detik kabisat telah menjadi kurang sering. Bulan Juni ini detik kabisat adalah penambahan keempat yang akan ditambahkan sejak tahun 2000. (Sebelum tahun 1972, penyesuaian dibuat dengan cara yang berbeda)
Para ilmuwan tidak tahu persis mengapa lebih sedikit detik kabisat diperlukan akhir-akhir ini. Kadang-kadang, peristiwa geologi yang tiba-tiba, seperti gempa bumi dan letusan gunung berapi, dapat mempengaruhi rotasi bumi dalam jangka pendek, tetapi gambaran besarnya jauh lebih kompleks.
VLBI melacak variasi jangka pendek dan jangka panjang dengan menggunakan jaringan global stasiun untuk mengamati benda-benda astronomi yang disebut quasar. Quasar berfungsi sebagai titik acuan yang pada dasarnya diam karena mereka berada miliaran tahun cahaya dari Bumi. Karena stasiun-stasiun yang mengamatinya tersebar di seluruh dunia, sinyal dari quasar akan memakan waktu lebih lama untuk mencapai beberapa stasiun daripada yang lain. Para ilmuwan dapat menggunakan perbedaan kecil dalam waktu kedatangan untuk menentukan informasi rinci tentang posisi yang tepat dari stasiun yang mengamati, tingkat rotasi bumi, dan orientasi planet kita dalam ruang angkasa.
Pengukuran VLBI saat ini akurat untuk setidaknya 3 mikrodetik, atau 3 sepersejuta detik. Sebuah sistem baru sedang dikembangkan oleh Space Geodesy Project NASA bekerjasama dengan mitra internasional. Melalui kemajuan dalam perangkat keras, partisipasi lebih banyak stasiun, dan distribusi yang berbeda dari stasiun-stasiun di seluruh dunia, masa depan pengukuran VLBI UT1 diharapkan memiliki presisi yang lebih baik hingga 0,5 mikrodetik, atau 0,5 persejuta detik.
"Sistem generasi terbaru ini dirancang untuk memenuhi kebutuhan aplikasi-aplikasi ilmiah saat ini dan masa depan," kata Stephen Merkowitz, manajer Space Geodesy Project.
Sumber: nasa.gov
