c Persebaran Gempa Bum
B. Tata Surya dan Jagat Raya
1. Jagat Raya
Jagat raya atau ruang angkasa adalah suatu ruang tak terbatas yang terletak antara benda-benda langit (antara planet-planet, satelit-satelit, dan galaksi- galaksi) yang tidak terhingga luasnya dan belum diketahui secara pasti luasnya oleh manusia. Itulah sebabnya, manusia mencoba menyelidiki jagat raya atau ruang angkasa tersebut, sehingga muncullah pandangan atau pendapat seperti berikut ini.
a. Zaman Yunani Kuno
Orang Yunani beranggapan bahwa bumi diatur oleh dewa-dewa yang dipimpin oleh Dewa Zeus (baca: suis) sebagai dewa guntur. Adapula Dewa Matahari yang disebut Helios (bahasa Romawi Apollo) yang tiap pagi mengendarai kereta perang (chariot dalam bahasa Inggris) dari timur ke barat.
b. Pythagoras
Pythagoras hidup tahun 2500 Sebelum Masehi. Ia berpendapat bahwa bumi itu seperti bola tanpa pangkal dan ujung yang bergerak melayang- layang.
c. Aristoteles
Aristoteles hidup 200 tahun setelah Pythagoras. Ia berpendapat bahwa matahari, planet-planet, bintang-bintang beredar mengelilingi bumi. Menurutnya pula terdapat 8 langit di atas bumi terdiri dari kristal (kaca) yang tembus cahaya. Langit yang terdekat adalah langit bulan yang beredar pada bumi dan “terikat” padanya.
Di atasnya terdapat Langit Mercurius dan Langit Venus. Setelah itu terdapat langit-langit dari Matahari, Mars, Yupiter, dan Saturnus. Sementara bintang-bintang “terikat” pada langit ke delapan.
Aristoteles tidak percaya dongengan pendeta-pendeta tentang Dewa Matahari Helios dan dewa-dewa yang bersemayam di Gunung Olympus. Aristoteles dijuluki atheis dan diusir dari negaranya. Ia pun meninggal di negara asing.
d. Philolaus
Philolaus hidup pada akhir abad ke-5 SM. Ia berpendapat bahwa pusat peredaran benda-benda antariksa ditempati oleh Pusat Api Raksasa (a Huge Centra Fire). Sekeliling Pusat Api ini bergeraklah bumi setiap hari dengan lintasan berbentuk lingkaran. Matahari, bulan, dan bintang-
bintang bergerak mengedari Pusat Api ini. Philolaus menyebutkan adanya Bumi Imbangan (Counter Earth) yang seolah-olah mengimbangi kedudukan bumi.
e. Ptolemaeus
Nama lengkapnya adalah Claudius Ptolemaeus. Ia hidup 100 tahun setelah Aristoteles. Teorinya dikenal dengan Sistem Geosentris (geo= tanah atau bumi, centra = tengah atau pusat. Biasa disebut Sistem Ptolemaeus.
Planet at au bint ang-bint ang M at ahar i
Bulan Bum i
Pusat api
Gambar 2.8 Ger akan dan kedudukan benda-benda ant ar iksa Sist em Philolaus
Sumber:Bum i Ant ar iksa Ast r onom i
Bum i im bangan
Gambar 2.9
Ger akan dan kedudukan benda- benda ant ar iksa sist em Pt olem aeus Bint ang Sat ur nus Yupit er M ar s M at ahar i Venus M er cur ius Bulan Bum i
Sumber: Bum i Ant ar iksa Ast r onom i
Pada bukunya “Almagest”, Claudius Ptolemaeus mengemukakan bahwa pusat peredaran benda-benda antariksa adalah bumi dengan urutan sebagai berikut: Bumi, Bulan, Mercurius, Venus, Matahari, Mars, Yupiter,
Saturnus, kemudian bintang-bintang. Teorinya diakui oleh gereja Kristen setelah 200 tahun Ptolemaeus meninggal di Iskandaria (Alexandria di Mesir).
f. Nicolaus Copernicus
Copernicus adalah orang Jerman, hidup antara tahun 1473-1543. Ia lahir di Kota Torun (Polandia), anak seorang uskup agama Katolik yang dikirim ke Italia untuk belajar teologi, farmasi, teknologi kedokteran, dan ilmu mesin. Teorinya terkenal dengan nama Sistem Copernicus atau Sistem Heliosentris. Ia mengatakan bahwa pusat peredaran benda-benda antariksa dalam tata surya adalah matahari (helios = matahari).
Copernicus berpendapat bahwa mataharilah yang menjadi pusat peredaran dan bumi beredar di sekelilingnya satu kali dalam satu tahun. Perputaran bumi satu kali dalam satu hari menyebabkan adanya siang dan malam. Menurutnya, matahari sebagai pusat peredaran, sedangkan benda-benda antariksa yang mengelilinginya adalah Mercurius, Venus, Bumi, Bulan, Mars, Yupiter, Saturnus, dan bintang.
Teori Copernicus disebarluaskan oleh Giordano Bruno (ahli filsafat). Bruno mengejek terhadap ahli dan teori astronomi pada waktu itu. Ia pun dianggap sombong. Akhirnya, ia melarikan diri ke Venezia dan ditangkap tahun 1593. Pada tahun 1600, ia dihukum mati gantung, tetapi oleh para ahli ilmu pengetahuan dianggap sebagai pahlawan pertama dalam dunia ilmu pengetahuan.
Gambar 2.10 Ger akan dan kedudukan benda-benda ant ar iksa sist em Coper nicus Bint ang Sat ur nus Yupit er M ar s Bulan Bum i Venus M er cur ius M at ahar i
M at ahar i Tit ik Per ihelium Tit ik Aphelium Gambar 2.11
M at ahar i di salah sat u t it ip api
Sumber:Geogr afi, Dr s. Ischak
g. Tycho Brahe (1546-1601)
Pada mulanya, ia tidak mempercayai teori Copernicus, karena pada saat itu belum ada alat astronomi yang sangat teliti.
h. Johan Kepler (1571-1630)
Ia menulis buku yang berjudul “De Harmonic Mundi”. Ia pun terkenal dengan hukumnya yang disebut Hukum Kepler I, II, dan III. Menurut Kepler, peredaran planet-planet terikat pada syarat tertentu.
1) Hukum Kepler I
Planet-planet beredar mengelilingi matahari menurut lintasan berbentuk ellips dengan matahari di salah satu titik apinya.
Berdasarkan penyelidikan Kepler, diketahui bahwa lintasan planet- planet hanya sedikit menyimpang dari bentuk atau bangun lingkaran sejati. Dengan kata lain, harga eksentrisitas ellipsnya kecil. Lintasan harga eksentrisitas- nya agak besar, yaitu Mercurius, dan Mars.
Rumus harga eksentrisitas ellips:
1
2(jarak aphelium - perihelium)
jarak rata - rata
Contoh:
Diketahui jarak terjauh (aphelium) antara bumi dan matahari = 152,5 juta km. Jarak terdekat (perihelium) = 147,5 juta km. Berapa harga eksentrisitas ellips bumi?
Jawaban: Jarak rata-rata = 1 2 (152,5 juta + 147,5 juta) = 150 juta km
1
2 (152,5 juta - 147,5 juta) = 2,5 (juta) km
Harga eksentrisitas ellips = 2,5 / 150 = 1/60 Jadi, harga eksentrisitas ellips planet Bumi = 1/60
Berdasarkan perhitungan yang sama seperti di atas, dapat diketahui bahwa harga eksentrisitas ellips masing-masing planet adalah sebagai berikut:
a) Mercurius = 1 5; b) Venus = 1 80; c) Bumi = 1 60; d) Mars = 1 11; e) Yupiter = 1 20; f) Neptunus = 1 100.
(Harga eksentrisitas Saturnus dan Uranus belum diketahui karena jarak aphelium dan periheliumnya belum diketahui).
2) Hukum Kepler II (Hukum Petak)
Planet-planet di lintasannya mengelilingi matahari sedemikian rupa, hingga dalam waktu yang sama, garis hubung antara matahari dan planet melukiskan bidang- bidang atau petak-petak yang sama luasnya.
f e d c b a m B C A Gb. 2.12 Luas pet ak A = B = C
3) Hukum Kepler III (Hukum Harmoni)
Pangkat dua waktu beredar sebuah planet mengelilingi matahari berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata- ratanya ke matahari.
Hukum ini berlaku untuk seluruh planet dalam tata surya. Waktu beredar sebuah planet dinyatakan dengan (t); jarak rata-ratanya (j); dan untuk tiap planet rumusnya:
t j 2 3 Misalnya:
Waktu beredar planet Mercurius mengelilingi matahari (revolusi) = 88 hari.
Jaraknya dari matahari rata-rata = 58 juta km. Revolusi planet Mars = 1,88 tahun. Berapakah jarak Mars ke matahari?
Jawaban: Dengan rumus t j 2
3 = konstan (berlaku untuk semua planet).
maka t M j M = t Mr x Mr 2 3 2 3 p X3Mr = t Mr j M t M 2 3 2 1,08 tahun = 687 hari p (687) (58) (88) 2 3 2 . ! XMr = 3 11 891 375 97. . , = 228,24 = 228 (dibulatkan) Jadi, jarak Mars ke matahari = 228 juta km supaya bilangan tidak terlalu besar, maka 58 tidak usah dikalikan 1.000.000).
Hukum Kepler III, bisa juga untuk menghitung revolusi planet, asal jarak dari kedua planet diketahui dan revolusi salah satu planet juga diketahui. Kesimpulannya, hukum Kepler bisa digunakan untuk menghitung besarnya harga eksentrisitas ellips dan jarak rata- rata planet ke matahari, walaupun tidak secara mutlak.
i. Galileo Galilei
Galileo hidup antara tahun 1564-1642. Ia terkenal dengan percobaan pada Menara Pisa, dalam bukunya yang berjudul Siderial Messenger. Pada zamannya, ditemukan teleskop, yaitu tanggal 7 Januari 1610. Dengan alat ini pula, ia menemukan bahwa Yupiter bukan hanya sebuah titik cahaya kecil, melainkan berupa bola besar dengan 4 buah pengiringnya (satelitnya). Ia menemukan jalur hitam di permukaan bulan dan diduga sebagai laut atau samudera.
Ia mendukung teori Copernicus, yaitu matahari sebagai pusat peredaran dan menentang teori Aristoteles dan Ptolomeus (yang mengatakan bahwa bumi diam dan berkedudukan sebagai pusat alam raya). Namun akhirnya, Galileo Galilei disingkirkan dari gereja. Buku-bukunya dilarang beredar. Dia dihukum (dipenjara) oleh pengadilan gereja sampai wafatnya.
j. Isaac Newton
Newton hidup antara tahun 1642-1727. Ia ilmuwan Inggris yang pandai. Ia meneliti benda yang bergerak, termasuk benda jatuh. Ia berpendapat bahwa benda jatuh ke tanah karena adanya gaya tarik (gravitasi) antara dua buah benda. Gaya itulah yang menyebabkan planet senantiasa tetap berada dalam lintasannya mengelilingi matahari.
Newton membuat hukum gravitasi yang ditulis dalam buku Philosophie Naturalis Principa Matematika. Hukum gravitasi ini pertama-tama dikemukakan Isaac Newton tahun 1687. Ia mengatakan bahwa “dua buah benda atau materi memiliki gaya tarik-menarik yang kekuatannya berbanding lurus dengan hasil kali kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak benda tersebut”.
Kekuatan gaya gravitasi dirumuskan sebagai berikut. rumus:
G = besarnya gaya gravitasi antara dua buah benda
g = tetapan, gravitasi Newton (besarnya 6.167 x 108 cm3)
m1 = massa benda 1 (dalam gram)
m2 = massa benda 2 (dalam gram)
d1.2 = jarak benda (dalam cm)