BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
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. Contoh: Bulan atau satelit alami Bumi. 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 dan saya akan mencoba
menjawab lewat makalah ini. Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini penulis
membuat makalah yang berjudul “Tata Surya dan Semua Benda Langit yang Terikat
dengan Gravitasi” dengan harapan dapat membantu para pembaca.. Dengan adanya
makalah ini bukan berarti benda langit hanya itu saja tetapi masih ada banyak
lagi yang tidak dapat ditangkap oleh indera manusia sehingga kita harus banyak
belajar agar dapat menemukan benda langit yang baru.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan Latar Belakang Masalah yang telah
dijelaskan, maka secara garis besar ada empat rumusan masalah sebagai berikut.
- Bagaimana Asal-usul Tata Surya?
- Bagaimana Sejarah Penemuan Tata Surya?
- Bagaimana Struktur Tata Surya?
- Bagaimana Konteks Galaksi Tata Surya?
1.2 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah
sebagai berikut.
- Mengetahui Asal-usul Tata surya.
- Mengetahui Sejarah Tata Surya.
- Mengetahui Struktur Tata Surya.
- Mengetahui Konteks Galaksi Tata Surya.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Asal-usul Tata Surya
Banyak ahli telah mengemukakan hipotesis tentang
asal-usul Tata Surya, diantaranya.
- Hipotesis Nebula
Hipotesis Nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734 dan 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 lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace yang
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,
berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling
matahari. Akibat gaya
gravitasi
tersebut gas-gas memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet
dalam dan planet luar.
- 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 dan sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin,
memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang disebut planetisimal
dan beberapa yang besar sebagai protoplanet.
Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu sehingga 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 oleh gaya
pasang
surut 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. uiper (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 Bintang
Kembar menjelaskan bahwa Tata Surya berupa dua bintang yang hampir sama
ukurannya dan saling berdekatan. Kemudian salah satunya meledak dan
meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi
bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya.
2.2 Sejarah Penemuan
Lima planet terdekat ke Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, dan Saturnus) telah
dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata
telanjang. Banyak bangsa di dunia 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 sehingga 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. 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
William
Herschel (1738-1822) menemukan Uranus pada 1781. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan
bahwa planet ini ada yang mengganggu. Kemudian Neptunus
ditemukan pada Agustus 1846.
Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus. Pluto kemudian
ditemukan pada 1930.
Pada saat Pluto ditemukan, ia hanya diketahui sebagai satu-satunya objek
angkasa yang berada setelah Neptunus. Kemudian pada 1978 ditemukan satelit yang
mengelilingi Pluto yaitu Charon yang sebelumnya sempat dikira sebagai planet
karena ukurannya tidak jauh berbeda dengan Pluto.
Para astronom kemudian menemukan sekitar 1.000
objek kecil 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.
2.3 Struktur Tata Surya
Komponen utama sistem Tata Surya adalah matahari,
sebuah bintang
deret
utama kelas G2 yang mengandung 99,86 persen massa dari sistem dan
mendominasi seluruh dengan gaya gravitasinya. Yupiter dan Saturnus
merupakan dua komponen terbesar yang mengedari matahari menyangkup
kira-kira 90 persen massa selebihnya. Hampir semua objek-objek besar yang
mengorbit matahari terletak pada bidang edar bumi yang disebut ekliptika.
Semua planet
terletak sangat dekat pada ekliptika, sementara komet dan objek-objek sabuk
Kuiper biasanya memiliki beda sudut yang sangat besar dibandingkan ekliptika.
Planet-planet dan objek-objek Tata Surya juga mengorbit mengelilingi matahari
dengan berlawanan arah jarum jam jika dilihat dari atas kutub utara matahari
kecuali Komet
Halley.
Hukum
Gerakan Planet Kepler menjabarkan bahwa orbit dari objek-objek Tata Surya
sekeliling matahari bergerak mengikuti bentuk elips dengan matahari sebagai
salah satu titik fokusnya. Objek yang berjarak lebih dekat dari matahari
memiliki tahun waktu yang lebih pendek. Pada orbit elips, jarak antara objek
dengan matahari bervariasi sepanjang tahun. Jarak terdekat antara objek dengan
matahari disebut perihelion, sedangkan jarak terjauh dari matahari disebut aphelion. Semua
objek Tata Surya bergerak tercepat di titik perihelion dan terlambat di titik
aphelion. Orbit planet hampir berbentuk lingkaran sedangkan komet, asteroid,
dan objek sabuk Kuiper orbitnya berbentuk elips.
Untuk mempermudah representasi, kebanyakan
diagram Tata Surya menunjukan jarak yang sama antar orbit. Semakin jauh letak sebuah
planet atau sabuk dari matahari, semakin besar jarak antara objek itu dengan
jalur edar orbit sebelumnya. Sebagai contoh: Venus terletak
sekitar sekitar 0,33 SA dari Merkurius, Saturnus adalah 4,3 SA dari Yupiter, dan Neptunus
terletak 10,5 SA dari Uranus. Beberapa upaya telah dicoba untuk menentukan korelasi
jarak antar orbit ini (hukum Titus-Bode), tetapi
sejauh ini tidak satu teori pun telah diterima.
Hampir semua planet-planet di Tata Surya memiliki
sistem sekunder yang kebanyakan adalah benda pengorbit alami (satelit atau
bulan). Beberapa benda ini memiliki ukuran lebih besar dari planet. Hampir
semua satelit
alami yang paling besar terletak di orbit sinkron, dengan satu sisi satelit
berpaling ke arah planet induknya secara permanen. Empat planet terbesar juga
memiliki cincin yang berisi partikel-partikel kecil yang mengorbit secara
serempak.
2.3.1 Terminologi
Secara informal, Tata Surya dapat dibagi menjadi
tiga daerah. Tata Surya bagian dalam mencakup empat planet
kebumian dan sabuk asteroid utama. Tata Surya bagian luar
terdapat empat gas planet raksasa. Sejak ditemukan Sabuk
Kuiper, bagian terluar Tata Surya dianggap wilayah tersendiri yang meliputi
semua objek melampaui Neptunus.
Secara dinamis dan fisik, objek yang mengorbit matahari dapat
diklasifikasikan dalam tiga golongan, yaitu: planet, planet
kerdil, dan benda kecil Tata Surya. Planet adalah sebuah
badan yang mengedari matahari dan mempunyai massa cukup besar untuk membentuk
bulatan diri dan telah membersihkan orbitnya dengan menginkorporasikan semua
objek-objek kecil di sekitarnya. Menurut definisi ini, Tata Surya memiliki
delapan planet: Merkurius, Venus, Bumi,
Mars, Yupiter, Saturnus, dan Neptunus. Pluto telah
dilepaskan status planetnya karena tidak dapat membersihkan orbitnya dari
objek-objek Sabuk Kuiper. Planet kerdil adalah benda angkasa bukan
satelit yang mengelilingi matahari dan mempunyai massa yang cukup untuk bisa
membentuk bulatan diri tetapi belum dapat membersihkan daerah sekitarnya.
Menurut definisi ini, Tata Surya memiliki lima buah planet kerdil, yaitu: Ceres, Pluto, Haumea, Makemake, dan Eris. Objek lain yang
mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil adalah Sedna, Orcus, dan Quaoar. Planet
kerdil yang memiliki orbit di daerah trans-Neptunus disebut plutoid.
Sisa objek-objek lain yang mengitari matahari
adalah benda kecil Tata Surya. Ilmuwan ahli planet menggunakan istilah gas, es,
dan batu untuk mendeskripsi kelas zat yang terdapat di dalam Tata Surya. Batu
digunakan untuk menyebut bahan bertitik lebur tinggi (lebih besar dari
500 K). Contoh: silikat. Bahan batuan ini sangat umum terdapat di Tata Surya
bagian dalam yang merupakan komponen pembentuk utama hampir semua planet
kebumian dan asteroid. Gas adalah bahan-bahan bertitik lebur rendah seperti
atom, hidrogen, helium, dan gas mulia. Bahan-bahan ini mendominasi wilayah
tengah Tata Surya yang didominasi oleh Yupiter dan Saturnus. Es seperti air, metana, amonia, dan karbon
dioksida memiliki titik lebur sekitar ratusan derajat kelvin. Bahan ini
merupakan komponen utama dari sebagian besar satelit planet raksasa. Ia juga
merupakan komponen utama Uranus dan Neptunus (es raksasa) serta berbagai benda kecil yang
terletak di dekat orbit Neptunus.
2.3.2 Zona Tata Surya
Gambar 2.1 Zona Tata Surya
Zona Tata Surya yang meliputi, planet bagian
dalam, sabuk asteroid, planet bagian luar, dan sabuk
Kuiper.
Di zona planet bagian dalam, Matahari adalah
pusat Tata Surya dan letaknya paling dekat dengan planet Merkurius
(jarak dari matahari 57,9 × 106 km, atau 0,39 SA),
Venus
(108,2 × 106 km, 0,72 SA), Bumi
(149,6 × 106 km, 1 SA) dan Mars
(227,9 × 106 km, 1,52 SA). Ukuran diameternya antara
4.878 km dan 12.756 km, dengan massa jenis antara 3,95 g/cm3
dan 5,52 g/cm3.
Sabuk
asteroid adalah kumpulan batuan metal dan mineral yang terletak di antara
Mars dan Yupiter.. Kebanyakan asteroid-asteroid ini hanya berdiameter
sekitar100 km atau lebih. Orbit asteroid-asteroid ini sangat eliptis, bahkan
sampai menyimpang Merkurius (Icarus) dan Uranus (Chiron). Ceres adalah bagian
dari kumpulan asteroid ini yang berukuran sekitar 960 km dan dikategorikan
sebagai planet kerdil.
Pada zona planet luar, terdapat planet gas
raksasa Yupiter
(778,3 × 106 km, 5,2 SA), Uranus
(2,875 × 109 km, 19,2 SA) dan Neptunus
(4,504 × 109 km, 30,1 SA) dengan massa jenis antara
0,7 g/cm3 dan 1,66 g/cm3. Jarak rata-rata
antara planet-planet dengan matahari bisa diperkirakan dengan menggunakan baris matematis Titus-Bode.
Regularitas jarak antara jalur edaran orbit-orbit ini kemungkinan merupakan
efek resonansi sisa dari awal terbentuknya Tata Surya. Anehnya pada planet Neptunus tidak
muncul di baris matematis Titus-Bode sehingga membuat para pengamat
berspekulasi bahwa Neptunus merupakan hasil tabrakan kosmis.
2.3.3 Matahari
Gambar 2.2 Matahari di lihat dari
Spektrum Sinar-X
Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan
komponen utama sistem Tata Surya.Bintang ini berukuran 332.830 kali dari massa bumi. Massa yang besar
ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung
kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang
dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi
eletromagnetik yang termasuk spektrum optik.
Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil
kuning yang berukuran tengahan. Nama ini menyebabkan kesalahpahaman
karena dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti
matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengan diagram Hertzsprung-Russell yaitu
sebuah grafik yang menggambarkan hubungan nilai luminositas
sebuah bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih
panas akan lebih cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti pola ini dikatakan
terletak pada deret utama dan matahari terletak persis di tengah
deret ini. Akan tetapi bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih panas
dari matahari adalah langka sedangkan bintang-bintang yang lebih redup dan
dingin adalah umum.
Saat ini Matahari tumbuh semakin cemerlang. Pada awal
kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari
kecermelangan sekarang. Matahari secara metalisitas
dikategorikan sebagai bintang “populasi I”. Bintang kategori ini terbentuk
lebih akhir pada tingkat evolusi alam
semesta sehingga mengandung banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen
dan helium (metal) dibandingkan dengan bintang “populasi II”. Unsur-unsur yang
lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk di dalam inti bintang purba yang kemudian
meledak. Bintang-bintang generasi pertama perlu punah terlebih dahulu sebelum
alam semesta dapat dipenuhi oleh unsur-unsur yang lebih berat ini.
Bintang-bintang tertua mengandung sangat sedikit metal, sedangkan bintang baru
mempunyai kandungan metal yang lebih tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi ini
diperkirakan mempunyai pengaruh penting pada pembentukan sistem Tata Surya,
karena terbentuknya planet adalah hasil penggumpalan metal.
Gambar 2.3 Lembar Aliran Heliosfer
Disamping cahaya, matahari juga
secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang
dikenal sebagai angin matahari. Semburan partikel ini menyebar
keluar kira-kira pada kecepatan 1,5 juta kilometer per jam sehingga menciptakan
atmosfer tipis (heliosfer) yang merambah Tata Surya sejauh 100 SA.
Kesemuanya ini disebut medium antarplanet.
Badai geomagnetis pada permukaan matahari,
seperti semburan matahari (solar
flares) dan pengeluaran massa
korona (coronal mass ejection) menyebabkan gangguan pada heliosfer
sehingga menciptakan cuaca ruang angkasa. Struktur terbesar dari heliosfer
dinamai lembar aliran
heliosfer (heliospheric current sheet), yaitu sebuah spiral yang
terjadi karena gerak rotasi magnetis matahari terhadap medium antarplanet. Medan magnet
bumi mencegah atmosfer bumi berinteraksi dengan angin matahari. Venus dan Mars yang tidak
memiliki medan magnet karena atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa.
Interaksi antara angin matahari dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora yang dapat
dilihat dekat kutub magnetik bumi.
Heliosfer juga berperan melindungi Tata Surya
dari sinar
kosmik yang berasal dari luar Tata Surya. Medan magnet planet-planet
menambah peran perlindungan selanjutnya. Densitas sinar
kosmik pada medium antarbintang dan kekuatan medan magnet
matahari mengalami perubahan pada skala waktu yang sangat panjang sehingga
derajat radiasi kosmis di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi meskipun
tidak diketahui seberapa besar.
Medium antarplanet juga merupakan tempat berada
dua daerah mirip piringan yang berisi debu kosmis. Daerah pertama, awan debu
zodiak yang terletak di Tata Surya bagian dalam dan merupakan penyebab cahaya
zodiak. Ini kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam sabuk
asteroid yang disebabkan oleh interaksi dengan planet-planet. Daerah kedua,
membentang antara 10 SA sampai sekitar 40 SA dan mungkin disebabkan oleh
tabrakan yang mirip tetapi tejadi di dalam Sabuk
Kuiper.
2.3.4 Tata Surya Bagian Dalam
Tata Surya bagian dalam adalah nama umum yang
mencakup planet kebumian dan asteroid.
Terutama yang terbuat dari silikat dan logam. Objek dari Tata Surya bagian dalam
melingkup dekat dengan matahari. Radius dari seluruh daerah ini lebih pendek dari
jarak antara Yupiter dan Saturnus.
2.3.4.1 Planet-Planet Bagian Dalam
Gambar 2.4 Planet-Planet Bagian Dalam
Planet-planet bagian dalam. Dari kiri ke kanan: Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Empat planet bagian dalam
atau planet kebumian (terrestrial planet) memiliki komposisi batuan
yang padat dan hampir tidak mempunyai bulan dan sistem cincin. Komposisi utama
planet ini adalah mineral bertitik leleh tinggi, seperti silikat yang membentuk
kerak dan selubung dan logam seperti besi dan nikel yang membentuk intinya. Venus, Bumi dan Mars memiliki atmosfer, kawah
meteor, dan sifat-sifat permukaan tektonis seperti gunung berapi dan lembah
pecahan. Planet yang letaknya di antara matahari dan bumi (Merkurius dan
Venus) disebut
juga planet inferior.
2.3.4.1.1 Merkurius
Merkurius (0,4 SA) adalah planet terdekat dari matahari
serta 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 matahari.
Besarnya inti besi dan tipisnya kerak Merkurius masih belum bisa dapat
diterangkan. Menurut dugaan hipotesis lapisan luar planet ini terlepas setelah
terjadi tabrakan raksasa dan perkembangan (akresi) penuhnya terhambat oleh
energi awal matahari.
2.3.4.1.2 Venus
Venus (0,7 SA) berukuran 0,815 kali dari massa bumi. Planet ini
memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfer yang 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 yang kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang
terkandung di dalam atmosfer. Sejauh ini aktivitas geologis Venus belum
dideteksi dan karena planet ini tidak memiliki medan magnet yang bisa mencegah
habisnya atmosfer diduga sumber atmosfer Venus berasal dari gunung berapi.
2.3.4.1.3 Bumi
Bumi adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat. Bumi
adalah satu-satunya yang diketahui memiliki aktivitas geologi dan memiliki
mahluk hidup. Hidrosfer-nya yang cair adalah khas di antara planet-planet
kebumian dan juga merupakan satu-satunya planet yang diobservasi memiliki
lempeng tektonik. Atmosfer bumi sangat berbeda dibandingkan planet-planet
lainnya karena dipengaruhi oleh keberadaan mahluk hidup yang menghasilkan 21% oksigen. Bumi
memiliki satu satelit
yaitu bulan dan
satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam Tata Surya.
2.3.4.1.4 Mars
Mars (1,5 SA) berukuran lebih keci 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 belakangan ini. Warna
merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi. Mars mempunyai dua
satelit alami kecil yaitu Deimos dan Phobos yang
diduga merupakan asteroid yang terjebak gravitasi Mars.
2.3.4.2 Sabuk Asteroid
Gambar 2.5 Sabuk Asteroid Utama
Asteroid adalah obyek Tata Surya yang terdiri dari batuan
dan mineral logam beku. Sabuk asteroid utama terletak di antara orbit Mars dan Yupiter yang
berjarak antara 2,3-3,3 SA dari matahari. Asteroid merupakan sisa dari bahan formasi Tata
Surya yang gagal menggumpal karena pengaruh gravitasi Yupiter. Gradasi ukuran
asteroid adalah ratusan kilometer sampai mikroskopis. Semua asteroid, kecuali Ceres yang terbesar
diklasifikasikan sebagai benda kecil Tata Surya. Beberapa asteroid
seperti Vesta dan
Hygiea
mungkin akan diklasifikasi sebagai planet
kerdil jika terbukti telah mencapai kesetimbangan
hidrostatik. Sabuk asteroid terdiri dari beribu-ribu hingga jutaan objek
yang berdiameter satu kilometer. Meskipun demikian, massa total dari sabuk
utama ini tidaklah lebih dari seperseribu massa bumi. Sabuk utama tidaklah
rapat karena kapal ruang angkasa secara rutin menerobos daerah ini tanpa
mengalami kecelakaan. Asteroid yang berdiameter antara 10 dan 10-4 m
disebut meteorid.
2.3.5 Tata Surya Bagian Luar
Pada bagian luar dari Tata Surya terdapat gas-gas
raksasa dengan satelit-satelit yang berukuran planet. Banyak komet berperioda
pendek termasuk beberapa Centaur yang juga berorbit di daerah ini. Badan-badan
padat di daerah ini mengandung jumlah volatil (contoh: air, amonia,
metan, yang sering disebut es dalam peristilahan ilmu keplanetan) yang lebih
tinggi dibandingkan planet batuan di bagian dalam Tata Surya.
2.3.5.1 Planet-Planet Bagian Luar
Keempat planet luar yang disebut planet raksasa
gas (gas giant) atau planet
jovian secara keseluruhan mencakup 99% massa yang mengorbit matahari.
Yupiter dan Saturnus sebagian besar mengandung hidrogen dan helium. Uranus dan
Neptunus memiliki proporsi es yang lebih besar. Para astronom mengusulkan bahwa
keduanya dikategorikan sendiri sebagai raksasa es. Keempat raksasa gas ini
semuanya memiliki cincin, meski hanya sistem cincin Saturnus yang dapat dilihat
dengan mudah dari bumi.
Gambar 2.6 Raksasa-raksasa gas dalam
Tata Surya dan Matahari
2.3.5.1.1 Yupiter
Yupiter (5,2 SA) merupakan planet yang berukuran 318 kali
massa bumi dan 2,5 kali massa dari gabungan seluruh planet lainnya. Kandungan
utama planet ini adalah hidrogen dan helium. Sumber panas di dalam Yupiter menyebabkan timbulnya
beberapa ciri semi-permanen pada atmosfernya seperti pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui
Yupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar adalah Ganymede, Callisto, Io, dan Europa
yang 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.
2.3.5.1.2 Saturnus
Saturnus (9,5 SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya
memiliki beberapa kesamaan dengan Yupiter yaitu komposisi atmosfernya. Meskipun
Saturnus hanya sebesar 60% volume Yupiter, namun planet ini hanya seberat
kurang dari sepertiga Yupiter atau 95 kali massa bumi sehingga 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
yaitu Titan
dan Enceladus
yang menunjukan activitas geologis meskipun hanya terdiri dari es saja.
Titan berukuran lebih besar dari Merkurius dan
merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang cukup
berarti.
2.3.5.1.3 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 berukuran poros 90° 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 dan yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel, dan
Miranda.
2.3.5.1.4 Neptunus
Neptunus (30 SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus
namun 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 adalah Triton. Triton
memiliki geyser nitrogen cair dan geologinya aktif. 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.
2.3.5.2 Komet
Gambar 2.7 Komet Halley-Bopp
Komet adalah badan Tata Surya kecil yang biasanya hanya
berukuran beberapa kilometer dan terbuat dari es volatil. Badan-badan ini
memiliki eksentrisitas orbit tinggi. Secara umum, perihelionnya
terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelionnya
lebih jauh dari Pluto.
Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam dan mendekati matahari
menyebabkan permukaan esnya bersumblimasi dan berionisasi yang menghasilkan
koma, ekor gas, dan debu panjang yang sering dapat dilihat dengan mata
telanjang.
Komet berperioda pendek memiliki kelangsungan
orbit kurang dari dua ratus tahun. Sedangkan komet berperioda panjang memiliki
orbit yang berlangsung ribuan tahun. Komet berperioda pendek dipercaya berasal
dari Sabuk
Kuiper, sedangkan komet berperioda panjang seperti Hale-bopp, berasal dari Awan Oort.
Banyak kelompok komet, seperti Kreutz Sungrazers
terbentuk dari pecahan sebuah induk tunggal. Sebagian komet berorbit hiperbolik
mungkin berasal dari luar Tata Surya tetapi menentukan jalur orbitnya secara
pasti sangatlah sulit. Komet tua yang bahan volatilesnya telah habis karena
panas matahari sering dikategorikan sebagai asteroid.
2.3.6 Daerah trans-Neptunus
Daerah yang terletak jauh melampaui Neptunus
disebut daerah trans-Neptunus yang sebagian besar belum dieksplorasi. Menurut
dugaan daerah ini sebagian besar terdiri dari dunia-dunia kecil (yang terbesar
memiliki diameter seperlima bumi dan bermassa jauh lebih kecil dari bulan) dan
terutama mengandung batu dan es. Daerah ini juga dikenal sebagai daerah luar Tata Surya
meskipun berbagai orang menggunakan istilah ini untuk daerah yang terletak
melebihi sabuk asteroid.
2.3.6.1 Sabuk Kuiper
Sabuk Kuiper adalah sebuah cincin raksasa mirip
dengan sabuk asteroid tetapi komposisi utamanya adalah es. Sabuk ini terletak
antara 30 dan 50 SA dan terdiri dari benda kecil Tata Surya. Beberapa objek
Kuiper yang terbesar seperti Quaoar, Varuna, dan Orcus mungkin akan
diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Para ilmuwan memperkirakan terdapat
sekitar 100.000 objek Sabuk Kuiper yang berdiameter lebih dari 50 km tetapi
diperkirakan massa total Sabuk Kuiper hanya sepersepuluh massa bumi. Banyak
objek Kuiper memiliki satelit ganda dan kebanyakan memiliki orbit di luar
bidang eliptika.
Sabuk Kuiper secara kasar bisa dibagi menjadi
resonansi dan sabuk klasik. Resonansi adalah orbit yang terkait pada Neptunus.
Sabuk klasik terdiri dari objek yang tidak memiliki resonansi dengan Neptunus
dan terletak sekitar 39,4 SA- 47,7 SA. Anggota dari sabuk klasik
diklasifikasikan sebagai cubewanos.
2.3.6.2 Piringan Tersebar
Piringan
tersebar (scattered disc) berpotongan dengan sabuk Kuiper dan
menyebar keluar jauh lebih luas. Daerah ini diduga merupakan sumber komet
berperioda pendek. Objek piringan tersebar diduga terlempar ke orbit yang tidak
menentu karena pengaruh gravitasi dari gerakan migrasi awal Neptunus.
Kebanyakan objek piringan
tersebar (scattered disc objects atau SDO) memiliki perihelion di
dalam sabuk Kuiper dan apehelion hampir sejauh 150 SA dari matahari. Orbit OPT
juga memiliki inklinasi tinggi pada bidang ekliptika dan sering hampir bersudut
siku-siku. Beberapa astronom menggolongkan piringan tersebar hanya sebagai
bagian dari sabuk Kuiper dan menjuluki piringan tersebar sebagai “Objek Sabuk
Kuiper Tersebar”.
2.3.7 Daerah Terjauh
Titik tempat Tata Surya berakhir dan ruang antar
bintang mulai tidaklah persis terdefinisi. Batasan-batasan luar ini terbentuk
dari dua gaya tekan yang terpisah yaitu angin matahari dan gravitasi matahari.
Batasan terjauh pengaruh angin matahari kira kira berjarak empat kali jarak
Pluto dan matahari. Heliopause ini disebut sebagai titik permulaan
medium antar bintang. Akan tetapi, Bola Roche Matahari
jarak efektif pengaruh gravitasi matahari diperkirakan mencakup sekitar seribu
kali lebih jauh.
Banyak hal dari Tata Surya kita yang masih belum
diketahui. Medan gravitasi matahari diperkirakan mendominasi gaya gravitasi
bintang-bintang sekeliling sejauh dua tahun cahaya (125.000 SA). Perkiraan
bawah radius Awan Oort, di sisi lain tidak lebih besar dari 50.000 SA sekalipun
Sedna telah ditemukan. Daerah antara Sabuk
Kuiper dan Awan Oort adalah sebuah daerah yang memiliki radius
puluhan ribu SA. Selain itu, juga ada studi yang mempelajari daerah antara Merkurius dan
Matahari.
Objek-objek baru mungkin masih akan ditemukan di daerah yang belum dipetakan.
2.4 Konteks Galaksi
Tata Surya terletak di galaksi Bima Sakti
yaitu sebuah galaksi spiral yang berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya dan
memiliki sekitar 200 milyar bintang.
Matahari berlokasi di salah satu lengan spiral galaksi yang disebut Lengan
Orion. Letak Matahari
berjarak antara 25.000 dan 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi dengan
kecepatan orbit mengelilingi pusat galaksi sekitar 2.200 kilometer per detik.
Setiap revolusinya berjangka 225-250 juta tahun. Waktu revolusi ini dikenal
sebagai tahun galaksi Tata Surya.
Gambar 2.8 Lokasi Tata Surya di dalam
galaksi Bima Sakti
Lokasi Tata Surya di dalam galaksi berperan
penting dalam evolusi kehidupan di Bumi. Bentuk orbit bumi adalah mirip lingkaran dengan kecepatan
hampir sama dengan lengan spiral galaksi sehingga bumi sangat jarang menerobos
jalur lengan. Lengan spiral galaksi memiliki konsentrasi supernova tinggi yang
berpotensi bahaya sangat besar terhadap kehidupan di Bumi. Situasi ini memberi
Bumi jangka stabilitas yang panjang yang memungkinkan evolusi kehidupan.
Di daerah pusat, tarikan gravitasi
bintang-bintang yang berdekatan bisa menggoyang benda-benda di Awan Oort dan
menembakan komet-komet ke bagian dalam Tata Surya. Ini bisa menghasilkan
potensi tabrakan yang merusak kehidupan di Bumi. Intensitas radiasi dari pusat
galaksi juga mempengaruhi perkembangan bentuk hidup tingkat tinggi. Walaupun
demikian, para ilmuwan berhipotesis bahwa pada lokasi Tata Surya sekarang ini supernova
telah mempengaruhi kehidupan di Bumi pada 35.000 tahun terakhir dengan
melemparkan pecahan-pecahan inti bintang ke arah matahari dalam bentuk debu
radiasi atau bahan yang lebih besar lainnya, seperti berbagai benda mirip komet.
BAB III
PENUTUP
3.2 Kesimpulan
Ada beberapa hipotesis yang menyatakan asal-usul
Tata Surya yang telah dikemukakan oleh beberapa ahli, yaitu Hipotesis Nebula,
Hipotesis Planetisimal, Hipotesis Pasang Surut Bintang, Hipotesis Kondensasi,
dan Hipotesis Bintang Kembar. Sejarah penemuan Tata surya di awali dengan
dilihatnya planet-planet dengan mata telanjang hingga ditemukannya alat untuk
mengamati benda langit lebih jelas yaitu Teleskop dari Galileo. Perkembangan
teleskop diimbangi dengan perkembangan perhitungan benda-benda langit dan
hubungan satu dengan yang lainnya. Dari mulai mengetahui perkembangan
planet-planet hingga puncaknya adalah penemuan UB 313 yang ternyata juga
mempunyai satelit.
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 atau katai, 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
bagian luar, dan di bagian terluar ada Sabuk Kuiper dan Piringan Tersebar.
3.2 Saran
Sebaiknya semua pihak mempelajari Tata Surya agar
dapat mengetahui dari mana sebenarnya Tata Surya itu berasal sehingga kita
tidak dapat mengada-ada atau merekayasanya. Mengetahui Tata Surya juga sangat
penting agar kita dapat mengetahui kebesaran Tuhan Yang Maha Esa sehingga kita
dapat meningkatkan keimanan dan ketakwaan.
DAFTAR RUJUKAN
Amalia, Lily. 2004. Fisika 1 Kelas X.
Bandung: PT. Rosdakarya.
Barata, Bima. 2002. Fisika Untuk SMA.
Jakarta: Sagufindo Kinarya.
Saukah, Ali, dkk. 2007. Pedoman Penulisan
Karya Ilmiah. Malang: UM Press.
Widyartono, Didin. 2008. Kaidah-Kaidah
Menulis. Malang: Indus Nesus Private.
Wikipedia.2009.Tata Surya,(Online),(http://wikipediafoundation.org/,diakses
23 November 2009).
Wikipedia.2009.Planet,(Online),(http://wikipedia.org/wiki/Planet,diakses
23 November 2009).
Wikipedia.2009.Bulan,(Online),(http://id.wikipedia.org/Bulan_%28satelit%29,diakses
23 November 2009).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar