1.1 Pengertian Tata Surya
Tata Surya adalah kumpulan
benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua
objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk
delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima
planet kerdil, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda
langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.
Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian
dalam, sabuk asteroid, empat planet luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk
Kuiper dan Piringan Terbesar. Enam dari delapan planet dan tiga dari lima
planet kerdil itu dikelilingi oleh satelit alami yang biasa disebut dengan
bulan. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet yang
terdiri dari debu dan partikel lain.
Itulah sedikit gambaran tentang Tata Surya. Tetapi,
Bagaimana Tata Surya bisa berbentuk seperti sekarang? Bagaimana awal mula
terbentuknya Tata Surya? Apa yang menarik tentang Tata Surya?
Pertanyaan-pertanyaan ini sering muncul di sekitar kita.
Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini akan membahas “Tata
Surya dan Semua Benda Langit yang Terikat dengan Gravitasi”.
1.2 Asal-usul Tata Surya
Banyak ahli telah mengemukakan hipotesis tentang
asal-usul Tata Surya, diantaranya
·
Hipotesis nebula
Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan
oleh Emanuel Swedenberg(1688-1772)tahun 1734dan disempurnakan oleh Immanuel
Kant(1724-1804) pada tahun 1775 Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre
Marquis de Laplace secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih
dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap
awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu,
es,dan gas yang disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen.
Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar
dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa
(matahari). Matahari raksasa terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan
cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya
gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan
membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit
berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari
pembentukan mereka.
·
Hipotesis planetisimal
Hipotesis planetisimal pertama kali
dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun 1900.
Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat adanya
bintang lain yang lewat cukup dekat dengan matahari, pada masa awal pembentukan
matahari. Kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada permukaan
matahari, dan bersama proses internal matahari, menarik materi berulang kali
dari matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan terbentuknya dua lengan
spiral yang memanjang dari matahari. Sementara sebagian besar materi tertarik
kembali, sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi
benda-benda berukuran kecil yang mereka sebut planetisimal dan beberapa yang
besar sebagai protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu
dan membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi
komet dan asteroid.
·
Hipotesis pasang surut bintang
Hipotesis pasang surut bintang pertama kali
dikemukakan oleh James Jeans pada tahun 1917. Planet dianggap terbentuk karena
mendekatnya bintang lain kepada matahari. Keadaan yang hampir bertabrakan
menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi dari matahari dan bintang lain
tersebut oleh gaya pasang surut bersama mereka, yang kemudian terkondensasi
menjadi planet.Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa
tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi. Demikian pula
astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya atas hipotesis
tersebut.
·
Hipotesis Kondensasi
Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh
astronom Belanda yang bernama G.P. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950.
Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk dari bola kabut
raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.
·
Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan
oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis mengemukakan bahwa
dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan
berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil.
Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai
mengelilinginya.
1.3 Sejarah Tata Surya
Lima planet terdekat ke Matahari selain Bumi
telah dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata
telanjang. Banyak bangsa di dunia ini memiliki nama sendiri untuk masing-masing
planet. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad
lalu membawa manusia untuk memahami benda-benda langit terbebas dari selubung
mitologi. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu
menjadikan mata manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda langit
yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang. Karena teleskop Galileo bisa
mengamati lebih tajam, ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk penampakan
Venus, seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi
Venus terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari Matahari makin memperkuat
teori heliosentris, yaitu bahwa matahari adalah pusat alam semesta, bukan Bumi,
yang sebelumnya digagas oleh Nicolaus Copernicus (1473-1543). Susunan heliosentris
adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus. Teleskop Galileo
terus disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695)
yang menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit
Bumi-Yupiter. Perkembangan teleskop
juga diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit
dan hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes Kepler (1571-1630) dengan
Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi.
Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan pencarian dan perhitungan
benda-benda langit selanjutnya. Pada 1781, William Herschel (1738-1822)
menemukan Uranus. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa planet ini
ada yang mengganggu. Neptunus ditemukan pada Agustus 1846. Penemuan Neptunus
ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus. Para astronom kemudian
menemukan sekitar 1.000 objek kecil lainnya yang letaknya melampaui Neptunus
(disebut objek trans-Neptunus), yang juga mengelilingi Matahari. Di sana
mungkin ada sekitar 100.000 objek serupa yang dikenal sebagai Objek Sabuk
Kuiper (Sabuk Kuiper adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus). Belasan
benda langit termasuk dalam Objek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar (1.250 km
pada Juni 2002), Huya (750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km pada
Maret 2004), Orcus, Vesta, Pallas, Hygiea, Varuna, dan 2003 EL61
(1.500 km pada Mei 2004). Penemuan 2003 EL61 cukup menghebohkan
karena Objek Sabuk Kuiper ini diketahui juga memiliki satelit pada Januari 2005
meskipun berukuran lebih kecil dari Pluto.
Dan puncaknya adalah penemuan UB 313
(2.700 km pada Oktober 2003) yang diberi nama oleh penemunya Xena. Selain
lebih besar dari Pluto, objek ini juga memiliki satelit.
1.4 Susunan Tata Surya
Tata surya adalah susunan benda-benda langit
yang terdiri atas matahari sebagai pusatnya dan planet-planet, meteorid, komet,
serta asteroid yang mengelilingi matahari. Susunan tata surya terdiri atas
matahari, delapan planet, satelit-satelit pengiring planet, komet, asteroid,
dan meteorid. Benda langit yang berupa planet dan benda langit lainnya dalam
mengelilingi matahari disebut revolusi. Sebagian besar garis edarnya (orbit)
berbentuk elips. Bidang edar planet-planet mengelilingi matahari disebut bidang
edar, sedangkan bidang edar planet bumi disebut bidang ekliptika. Selain
berevolusi benda-benda langit juga berputar pada porosnya yang disebut rotasi,
sedangkan waktu untuk sekali berotasi disebut kala rotasi.
a.
Matahari
Matahari merupakan pusat tata surya yang
berupa bola gas yang bercahaya. Matahari merupakan salah satu bintang yang
menghiasi galaksi Bima Sakti. Suhu permukaan matahari 6.000 derajat celsius
yang dipancarkan ke luar angkasa hingga sampai ke permukaan bumi,
sedangkan suhu inti sebesar 15-20 juta derajat celsius.
Bagian Matahari :
1. Inti :
Tempat berlangsungnya reaksi fusi inti hydrogen menjadi inti helium.
2. Fotosfera :
Selalu memancarkan cahaya.
3. Kromosfera: Atmosfer matahari.
4. Korona :
Atmosfer matahari paling luar, disebut juga mahkota matahari.
b.
Planet
1.
Planet Merkurius
Merkurius (0,4
SA dari Matahari) adalah planet terdekat dari Matahari serta juga terkecil
(0,055 massa bumi). Merkurius tidak memiliki satelit alami dan ciri geologisnya
di samping kawah meteorid yang diketahui adalah lobed ridges atau rupes,
kemungkinan terjadi karena pengerutan pada perioda awal sejarahnya. Atmosfer
Merkurius yang hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang terlepas dari
permukaannya karena semburan angin surya. Besarnya inti besi dan tipisnya kerak
Merkurius masih belum bisa dapat diterangkan. Menurut dugaan hipotesa lapisan
luar planet ini terlepas setelah terjadi tabrakan raksasa, dan perkembangan
("akresi") penuhnya terhambat oleh energi awal Matahari.
Garis tengahnya 4500 km, lebih besar daripada garis tengah bulan yang hanya
3160 km. Diperkirakan tidak ada kehidupan sama sekali di Merkurius. Merkurius
mengadakan rotasi dalam waktu 58,6 hari. Ini berarti panjang siang harinya 28 hari
lebih, demikian juga malam harinya. Merkurius mengelilingi matahari dalam waktu
88 hari.
2.
Planet Venus
Venus (0,7 SA dari
Matahari) berukuran mirip bumi (0,815 massa bumi). Dan seperti bumi, planet ini
memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfernya juga
tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi planet ini lebih kering dari
bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat dari bumi. Venus tidak memiliki
satelit. Venus adalah planet terpanas dengan suhu permukaan mencapai
400 °C, kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung
di dalam atmosfer. Sejauh ini aktivitas geologis Venus belum dideteksi, tetapi
karena planet ini tidak memiliki medan magnet yang bisa mencegah habisnya
atmosfer, diduga sumber atmosfer Venus berasal dari gunung berapi.
Planet ini terkenal dengan bintang
kejora yang bersinar terang pada waktu sore atau pagi hari. Rotasi
Venus ± 247 hari, dan berevolusi (mengelilingi matahari) selama 225 hari,
artinya 1 tahun Venus adalah 225 hari.
3.
Planet Bumi
Bumi menempati urutan ketiga terdekat
dengan matahari. Ukuran besarnya hampir sama dengan Venus dan bergaris tengah
12.640 km. Jarak antara bumi dengan matahari adalah 149 juga km. Bumi
mengadakan rotasi 24 jam, berarti hari bumi = 24 jam.
a. Gerak rotasi bumi
Gerak bumi berputar pada porosnya disebut rotasi bumi. Arah rotasi bumi
sama dengan arah revolusinya, yakni dari barat ke timur. Inilah sebabnya
mengapa matahari terbit lebih dulu di Irian Barat dari pada di Jawa. Satu kali
rotasi bumi menjalani 3600 yang ditempuh selama 24 jam.
b. Akibat rotasi bumi
1) Adanya gerak semu harian dari
matahari
2) Pergantian siang dan malam
3) Penyimpangan arah angin, arus
laut
4) Penggelembungan di
khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi
5) Timbulnya gaya sentrifugal
6) Adanya dua kali air pasang
naik dan pasang surut dalam sehari semalam
7) Perbedaan waktu antara
tempat-tempat yang berbeda derajat busurnya
c. Gerak revolusi dari bumi
Selama mengedari matahari ternyata sumbu bumi miring dengan arah yang sama
terhadap bidang ekliptika. Kemiringan sumbu bumi ini besarnya 23 ½0
terhadap bidang ekliptika tersebut. Akibat dari revolusi bumi ialah :
Akibat dari revolusi
bumi adalah :
1) Pergantian empat musim
2) Perubahan lamanya siang dan
malam
3) Terlihatnya rasi (konstelasi)
bintang yang beredar dari bulan ke bulan
Lintasan bumi
dalam revolusinya terhadap matahari disebut orbit.
d. Gaya gravitasi terrestrial dari bumi
Bumi kita ini mempunyai gaya gerak atau gaya berat. Gaya tarik bumi ini
dinamakan gaya gravitasi terrestrial bumi. Benda di bumi ini memiliki bobot
karena pengaruh gaya gravitasi tersebut. Gaya gravitasi terrestrial inilah yang
menahan semua materi yang ada di bumi serta atmosfernya hingga tidak hilang
melayang ke alam semesta.
e. Waktu
Kita telah mengenal waktu satu hari satu malam yang lamanya 24 jam. Waktu
24 jam ini adalah sehari semalam solar (matahari) berdasarkan gerak semu
matahari dalam membuat satu revolusi lengkap.
4.
Planet Mars
Mars (1,5 SA dari
Matahari) berukuran lebih kecil dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi). Planet
ini memiliki atmosfer tipis yang kandungan utamanya adalah karbon dioksida.
Permukaan Mars yang dipenuhi gunung berapi raksasa seperti Olympus Mons dan
lembah retakan seperti Valles marineris,
menunjukan aktivitas geologis yang terus terjadi sampai baru belakangan ini.
Warna merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi. Mars mempunyai
dua satelit alami kecil (Deimos dan Phobos) yang
diduga merupakan asteroid yang
terjebak gravitasi Mars.
Pada permukaan planet ini didapatkan warna-warna hijau, biru dan sawo
matang yang selalu berubah sepanjang masa tahun.
Garis tengahnya adalah 6272 km dan revolusinya 1,9 tahun. Rotasinya 24 jam
37 menit. Berdasarkan data yang dikirim oleh satelit Mariner IV di Mars tidak
ada oksigen, hampir tidak ada air, sedangkan kutub es yang diperkirakan
mengandung banyak air itu tak lebih merupakan lapisan salju yang sangat tipis.
5.
Planet Yupiter
(5,2 SA),
dengan 318 kali massa bumi, adalah 2,5 kali massa dari gabungan seluruh planet
lainnya. Kandungan utamanya adalah hidrogen dan helium.
Sumber panas di dalam Yupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen
pada atmosfernya, sebagai contoh pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang
diketahui Yupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar, Ganymede, Callisto, Io, dan Europa menampakan kemiripan dengan
planet kebumian, seperti gunung berapi dan inti yang panas. Ganymede, yang
merupakan satelit terbesar di Tata Surya, berukuran lebih besar dari Merkurius
6.
Planet Saturnus
Saturnus (9,5
SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya, memiliki beberapa kesamaan dengan Yupiter,
sebagai contoh komposisi atmosfernya. Saturnus mempunyai massa jenis yang sangat lebih kecil
dari pada air yaitu 0,75 g/cm3, sehingga akan terapung di air.
Ternyata planet ini berupa gas yang terdiri dari metana dan amoniak dengan suhu
rata-rata 103 0C.
Meskipun Saturnus hanya sebesar 60% volume Yupiter,
planet ini hanya seberat kurang dari sepertiga Yupiter atau 95 kali massa bumi,
membuat planet ini sebuah planet yang paling tidak padat di Tata Surya.
Saturnus memiliki 60 satelit yang diketahui sejauh ini (dan 3 yang belum
dipastikan) dua di antaranya Titan dan Enceladus,
menunjukan activitas geologis, meski hampir terdiri hanya dari es saja. Titan
berukuran lebih besar dari Merkurius dan
merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang cukup
berarti.
7.
Planet Uranus
Uranus (19,6
SA) yang memiliki 14 kali massa bumi, adalah planet yang paling ringan di
antara planet-planet luar. Planet ini memiliki kelainan ciri orbit. Uranus
mengedari Matahari dengan ukuran poros 90 derajat pada ekliptika.
Planet ini memiliki inti yang sangat dingin dibandingkan gas raksasa lainnya
dan hanya sedikit memancarkan energi panas. Uranus memiliki 27 satelit yang
diketahui, yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel dan Miranda
Arah gerak rotasinya dari timur ke barat. Jarak ke matahari adalah 2860
juta km dan mengelilingi matahari dalam waktu 84 tahun. Rotasinya 10 jam 47
detik. Besar Uranus kurang dari setengah Saturnus, bergaris tengah 50.560 km.
8.
Planet Neptunus
Neptunus (30
SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus, memiliki 17 kali massa bumi,
sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi
tidak sebanyak Yupiter atau Saturnus. Neptunus memiliki 13 satelit yang
diketahui. Yang terbesar, Triton,
geologinya aktif, dan memiliki geyser nitrogen cair. Triton adalah
satu-satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah (retrogade). Neptunus juga didampingi beberapa planet minor pada
orbitnya, yang disebut Trojan Neptunus. Benda-benda ini memiliki resonansi 1:1
dengan Neptunus.
Bagaimana Bentuk Garis Edar Planet?
Dari penelitiannya
terhadap gerak benda langit, Johannes
Kepler (1571-1630), seorang astronom jerman, mengemukakan teorinya yang
kemudian dikenal dengan sebutan Hukum Kepler. Hukum Kepler satu
menyatakan bahwa setiap planet bergerak
dalam orbit berbentuk elips, dengan matahari berada pada salah satu titik
fokusnya.
Berapa Lamakah Planet Planet Mengelilingi Matahari?
Gerakan planet mengelilingi matahari disebut Revolusi. Waktu yang diperlukan untuk berevolusi adalah periode revolusi. Periode setiap planet
berbeda, tergantung jarak ke matahari. Makin jauh jaraknya, makin lama juga
waktu berevolusinya. Contohnya bumi mengelilingi matahari memerlukan waktu 365
hari atau 1 tahun.
Selain berputar
mengelilingi matahari, planet juga berputar pada porosnya, yang disebut rotasi. Waktu berotasi disebut juga periode rotasi. Bumi berotasi selama 24
jam atau 1 hari.
Ke
Manakah Arah Garis Edar Planet.
Apabila di lihat dari
luar angkasa, arah rotasi bumi, arah revolusi bumi, dan arah revolusi bulan
terlihat berlawanan dengan arah jarum jam. Arah ini ditetapkan sebagai arah
timur, yaitu dari barat ke timur.
Selanjutnya, para astronom menetapkan
arah timur atau arah putaran berlawanan dengan arah jarum jam disebut gerak
langsung, sedangkan arah putaran searah jarum jam disebut gerak balik. Semua
planet di tata surya berevolusi dengan gerak langsung. Tetapi tidak semua
rotasi planet dengan gerak langsung. Seperti planet Venus dan Uranus berotasi
dengan gerak balik.
c.
Satelit
Benda langit yang beredar mengelilingi planet
disebut juga pengiring planet atau satelit. Contohnya bulan sebagai satelit
bumi. Arah peredaran satelit sama dengan arah peredaran planetnya. Selain
beredar menglilingi planet, satelit juga berputar pada porosnya dan arahnya
juga searah dengan arah peredaran satelit mengelilingi planet.
d.
Komet
Komet berasal dari bahasa Yunani, yaitu
Kometes yang artinya berambut panjang. Komet menurut istilah bahasa adalah
benda langit yang mengelilingi matahari dengan orbit yang sangat lonjong. Komet
terdiri atas es yang sangat padat dan orbitnya lebih lonjong daripada orbit
planet. Komet menyemburkan gas bercahaya yang dapat terlihat dari bumi.
Bagian-bagian komet, yaitu:
1)inti komet, yaitu bagian komet yang kecil
tapi padat tersusun dari debu dan gas.
2)koma, yaitu daerah kabut di sekeliling
inti.
3)ekor komet, yaitu bagian yang memanjang dan
panjangnya mampu mencapai satu satuan astronomi(1SA=jarak antara bumi dan
matahari).
Arah ekor komet menjauhi matahari. Kebanyakan
komet tidak dapat di lihat dengan mata telanjang,tapi harus dengan menggunakan
Teleskop. Komet yang terkenal adalah komet Halley yang ditemukan oleh Edmunt Halley. Komet itu muncul setiap
76 tahun sekali. Komet sering disebut Bintang berekor.
e.
Asteroid
Asteroid adalah benda langit yang mirip
dengan planet-planet, yang terletak di antara orbit Mars dan Yupiter. Asteroid
disebut juga planetoid atau planet kerdil. Asteroid yang terbesar
dan yang pertama adalah Ceres yang ditemukan oleh Giussepe Piazzi (astronom Italia).
Icarus adalah salah satu asteroid yang pernah mendekati bumi dengan orbit yang
berbentuk lonjong.
f.
Meteoroid
Meteoroid adalah batuan-batuan kecil yang sangat banyak
dan melayang-layang di angkasa luar. Batuan-batuan ini banyak mengandung unsur
besi dan nikel yang masuk ke Atmosfer karena pengaruh gravitasi bumi.
Batuan-batuan atau benda langit yang bergesekan dengan atmosfer bumi dan habis
terbakar sebelum sampai di permukaan bumi disebut meteor. Sedangkan batuan yang
tidak habis terbakar dan sampai ke bumi disebut Meteorid.
Selama bergerak benda-benda itu tidak saling
bertabrakan. Hal itu terjadi karena adanya gaya gravitasi pada masing-masing
benda langit. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa yang menyebabkan gerakan
benda-benda langit teratur adalah gaya gravitasi.
Sumber :
No comments:
Post a Comment