BAB V ALAM SEMESTA DAN TATA SURYA
C. Tata Surya
proses pengembangan alam semesta sehingga alam semesta akan terus menerus berkembang dengan cepat dan selamanya.
c. Kemungkinan yang terakhir alam semesta berbentuk datar dan masih mungkin terbatas kerapatan materi/ sama dengan kerapatn kritis jika proses pengembangan alam semesta tidak terlalu cepat namun hanya cukup untuk mengeliminasi gaya gravitasi, sehingga alam semesta berkembang menuju ukuran tertentu dan kecepatan pengembangannya berkurang sedikit demi sedikit menuju nol. Pada kasus ini alam semesta dikatakan bersifat flat.Berdasarkan hasil pengamatan tahun 2010 WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) yang memetakan alam semesta menunjukkan alam semesta saat memiliki model alam semesta plat/ datar.
utama kabut kemudian gelang-gelang tersebut akan membentuk gumpalan yang akan menjadi planet-planet dan satelit. Sedangkan bagian tengah yang masih berpijar akan selalu membentuk gas pijar yang disebut dengan matahari.
Tigatahapanterbentuknya tata suryamenurut Teori Nebula, yaitu: (1) Matahari dan planet-planet lainnya masih berbentuk gas, kabut yang begitu pekat dan besar. (2) Kabut tersebut berputar dan berpilin dengan kuat, dimana pemadatan terjadi di pusat lingkaran yang kemudian membentuk matahari. Pada saat yang bersamaan materi lainpun terbentuk menjadi massa yang lebih kecil dari matahari yang disebut sebagai planet, bergerak mengelilingi matahari. (3) Materi-materi tersebut tumbuh makin besar dan terus melakukan gerakan secara teratur mengelilingi matahari dalam satu Orbit yang tetap dan membentuk Susunan Keluarga Matahari.
b. Teori Awan Debu
Teori ini diperkrasai oleh Carl Von Weizsaeker (1940) dan GerardP. Kuiper (1950). Kedua ahli menjelaskan bahwatata surya terbentuk dari gumpalan gas dan debu.Ketika gumpalan awan mengalami penyumbatan dan pada saatsedangterjadiproses penyumbatanmaka partikel-partikel debu akan tertarik masuk ke bagian pusat awan yang membentuk gumpalan bola yang terikat sehingga membentuk cakram yang tebal di bagian tengah sedangkan bagian tepinya tipis.Partikel-partikel dibagian tengah cakram akan saling menekan dan sehinggamenghasilkan panas dan berpijar, dan bagian inidisebutdenganmatahari. Sementara bagian luar mengalamiperputaran sangat cepat sehingga terjadiperpecahan dan membentuk gumpalan yang ukurannyalebihkecil dan gumpalan kecil ini akan terikat dan kemudian membeku yang akan menjadi planet-planet.
c. Teori Planetesimal
Teori ini dipelopori oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton yang menjelaskan bahwa tata surya terbentuk karena adanya benda langit lain yang lewat cukup
dekat dengan matahari pada saat awal pembentukan matahari. Akibat dari kedekatan benda langit tersebut dengan matahari mengakibatkan adanya tonjolan pada permukaan matahari.Dengan adanya bantuan bintang yang dekat dengan matahari akan memberikan efek gravitasi sehingga terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang pada matahari. Setelah itu sebagian besar materi akan tertarik kembali, dan sebagian benda langit lainnya akan tetap di orbit akan mendingin dan memadat dan akan menjadi benda-benda berukuran kecil yang disebut dengan planetisimal.Beberapa benda planet lainnya yang berukuran besar disebut dengan proto planet. Dan objek-objek tersebut akan bertabrakan dari waktu ke waktu dan akan membentuk bulan dan planet dan sisa dari materi lainnya menjadi komet dan asteroid.
d. Teori Pasang surut gas
Teori ini dipelopori oleh Jeans dan Jeffreys, yang menjelaskanbahwa sebuah bintang besar mendekati matahari dalam jarak pendek, sehingga menyebabkan terjadinya pasang surut pada tubuh matahari, saat matahari itu masih berada dalam keadaan gas. Terjadinya pasang surut air laut yang kita kenal di Bumi, ukuranya sangat kecil. Penyebabnya adalah kecilnya massa bulan dan jauhnya jarak bulan ke Bumi (60 kali radius orbit Bumi). Tetapi, jika sebuah bintang yang bermassa hampir sama besar dengan matahari mendekati matahari, maka akan terbentuk semacam gunung-gunung gelombang raksasa pada tubuh matahari, yang disebabkan oleh gaya tarik bintang tadi. Gunung-guung tersebut akan mencapai tinggi yang luar biasa dan membentuk semacam lidah pijar yang besar sekali, menjulur dari massa matahari tadi dan merentang ke arah bintang besar itu.
2. Pengelompokan Tata surya a. Benda Langit
Pada system tata surya terdapat berbagai jenis benda langit. Berikut beberapa benda langit:
1) Planet Kerdil (Dwarf Planets)
Planet kerdil (Dwarf Planets) merupakan planet-planet berukuran kecil dan dianggap berbeda dengan planet-planet umumnya karena orbitnya tidak jelas. Beberapa planet-planet kecil yang dimiliki tata surya antara lain Pluto, Ceres dan Eris. Sejak ditemukan pada tahun 1930 hingga 2006, pluto dianggap sebagai sebagian dari planet yang ada di dalam tata surya. Namun pada 13 Desember 2006 Pluto dimasukkan ke dalam kategori Planet Kerdil karena tidak memenuhi salah satu syarat sebagai planet yaitu tidak memiliki jalur saat melintas. Planet pluto seperti pada gambar 5.3.
Gambar 5.3 Pluto
Sumber: https://nineplanets.org/pluto 2) Asteroid
Empat planet yang terdekat dengan Matahari yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars disebut dengan planet dalam sedangkan sisanya yaitu Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus disebut planet luar.Antara planet dalam dan planet luar terdapat sabuk asteroid yaitu ribuan planet kecil dan pecahan-pecahan yang masih diperdebatkan asalnya. Asteroid juga disebut planetoid Orbitalnya yang tidak jelas sering membuat asteroid jatuh kebumi atau ke planet lainnya. Asteroid seperti pada gambar 5.4.
Gambar. 5.4 Asteroid
Sumber: https://nineplanets.org/asteroids/
3) Komet
Komet merupakan benda langit yang kecil dan padat yang hampir seluruh isinya terbentuk dari gas dan debu yang membeku. Komet biasa juga disebut bintang berekor. Garis edar komet tidak seperti orbit planet atau satelit. Ada yang memiliki orbit berbentuk elips tetapi kebanyakan mempunyai orbit berbentuk parabola.
Komet terdiri atas kepala dan ekor.
Ekor komet sebenarnya merupakan bagian dari kepala komet yang terlempar keluar dari tempatnya karena gaya dorong matahari. Semakin mendekati matahari, ekor komet akan semakin memanjang. Komet yang jaraknya dekat dengan bumi akan secara periodik tampak saat melintas. Misalnya komet halley yang terlihat setiap 76 tahun sekali. Bentuk komet dapat dilihat pada gambar 5.5.
Gambar. 5.5 Bentuk komet Sumber: https://nineplanets.org/comets/
4) Satelit
Satelit adalah benda langit pengiring planet. Satelit senantiasa mengiringi dan berputar terhadap planet pusatnya. Berdasarkan Karater bentuknya satelit dapat
dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu (1) Satelit Alam yakni satelit yang terbentuk karena adanya peristiwa alam bersamaan dengan terbentuknya planet. Contoh: Bulan, sebagai satelit alam Bumi; Titan, sebagai satelit alam Saturnus. (2) Satelit Buatan, adalah satelit yang dibuat oleh manusia yang digunakan untuk tujuan tertentu. Contoh:
Satelit cuaca, satelit komunikasi, satelit mata-mata, dan sebagainya. Contoh satelit alami seperti pada gambar 5.6.
Gambar. 5.6. Bulan https://nineplanets.org/the-moon
Berdasarkan hasil penelitian menunjukan bahwa terdapat begitu banyak satelit yang terdapat di angkasa/Langit seperti tersaji pada tabel 5.2.
Tabel 5.2 Daftar satelit yang dimiliki oleh planet dan benda langit lainnya
Nomor Planet dan Benda Langitnya
Jumlah
Satelit Nama Satelit
(1) (2) (3) (4)
1. Bumi 1 Bulan
2. Mars 2 Phobos, Deimos 3. Jupiter 63 Metis,
Andrestea,Almathea, Thebe, Io, Europa, Ganymede, Calisto, Leda, Himalia,
Lysithea, Elara, Aanenke, Carme, Pasiphea, Sinope, Dan Lainnya.
4. Saturnus 62 Atlas,
Euphemetheus, Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Helena Dan Lainnya
5. Uranus 27 Miranda, Titania, Oberon, Cordella, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Ariel, Puck, dan Lainnya
6. Neptunus 13 Triton, Nereid, Proteus, Larissa, Galatea, Despina, Halimede, Thalassa, Neso, Naiad, Sao, Laomedeia, Psamathe 7. Pluto 3 Charon, Nix, Hydra 8. Haumea 2 Hiβiaka, Namaka
9. Eris 1 Dysnomia
5) Meteor
Meteor merupakan serpihan-serpihan benda padat yang beterbangan tidak beraturan yang berasal dari serpihan asteroid, ekor komet atau pecahan dari benda-benda langit lainnya yang disebabkan oleh pengaruh gaya gravitasi bumi sehingga membuat serpihan-serpihan benda langit tersebut melesat serta terbakar hingga sampai ke arah bumi. Meteor juga disebut sebagai fenomena emisi cahaya dalam atmoser Bumi. Kecepatan meteor memasuki atmosfer Bumi antara 11 sampai dengan 72
km/detik kemudian terbakar pada ketinggian sekitar 100 km. Meteor juga disebut bintang jatuh.
Benda langit yang beterbangan secara tidak teratur dengan orbit tidak tetap dan tidak bercahaya disebut meteoroid. Meteoroid yang jatuh karena gaya tarik bumi akan berpijar akibat gaya gesekan atmosfer bumi. Jika mencapai permukaan bumi tanpa terbakar habis disebut meteroit. Meteor yang jatuh kebumi tampak seperti pada gambar 5.7.
Gambar 5.7 Meteor yang jatuh kebumi.
Sumber: internet 6) Awan Oort
Awan Oort berada sangat jauh di tepi luar tata surya yang biasa disebut dengan waduk komet. Keberadaannya pada jarak yang sangat jauh ini menyebabkan pengaruh gaya gravitasi matahari pada objek di awan oort juga semakin lemah. Awan Oor berada di luar sabuk asteroid dan gas-gas raksasa.
Awan Oort seperti cangkang yang sangat besar, Memiliki bagian inti yang terang benderang dan ekornnya panjang, yang terbentuk dari es yang diledakkan menjadi gas oleh panas dari Matahari. Awan Oort bisa dilihat dengan mata telanjang di Bumi bagian utara pada awal Juli. Penampakan awan Oort dapat dilihat pada gambar 5.8.
Gambar 5.8 Awan Oort Sumber: internet 7) Matahari
Matahari merupakan pusat dari tata surya. Matahari memiliki gravitasi yang besar hingga menyebabkan anggota tata surya beredar mengelilingi matahari.
Matahari adalah bulatan gas dengan diameter 1,4 x 106 km dengan temperatur permukaan sekitar 6.000 K.
Semakin mendekati inti matahari maka temperatur matahari akan semakin meningkat. Matahari memiliki ukuran sebesar 332.830 massa bumi. Penampakan matahari seperti pada gambar 5.9.
Gambar 5.9 Matahari Sumber: internet
Dengan memiliki ukuran massa yang besar ini, menimbulkan kepadatan inti yang besar agar bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menimbulkan sejumlah energi yang dahsyat. Lapisan-lapisan Matahari terdiri dari bagian inti yang merupakan lapisan paling dalam matahari, fotosfer, kromosfer, dan korona yang menjadi lapisan terluar Matahari. Suhu bagian inti
matahari bisa mencapai sekitar 15.000.000β ππ‘ππ’ 1,5 π₯107β.
Matahari merupakan sumber energi utama bagi bumi yang menyebabkan berbagai proses fisis dan biologis dapat berlangsung dengan baik.
b. Planet
Planet merupakan benda langit yang secara teratur bergerak mengitari matahari. Planet mengitari matahari dalam suatu lintasan yang konstan dan teratur. Planet-planet tersebur masing-masing mempunyai lintasannya tersendiri sehingga tidak saling berhimpit. Planet dalam Tata Surya ada 8 yakni : Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus.
1) Merkurius
Merkurius Mmerupakan planet yang berjarak paling dekat dengan matahari. Jarak rata-rata ke matahari sekitar 57,9 juta Km. Diameternya 4.870 Km atau sekitar 1/3 diameter bumi. Waktu revolusinya sekitar 88 hari dengan suhu permukaannya 430β. Merkurius dapat dilihat pada gambar 5.10.
Gambar 5.10 Planet Merkurius Sumber: internet 2) Venus
Venus dikenal sebagai bintang senja yang terlihat sangat terang, karena atmosfernya sangat pekat karena sebagian besar berupa karbon dioksida dan awan putih sebagai akibat pembakaran asam sulfat panas. Ukuran venus hampir sama dengan bumi diamaternya sekitar 12.100 Km dengan massa 4,9 x 1024 Kg dan jaraknya dari
matahari sekitar 108 juta Km, suhu relatif stabil pada siang maupun malam hari sekitar 482β, lebih panas dibandingkan dengan planet merkurius karena atmosfirnya padat dan diselimuti awan tebal sehingga terjadi efek rumah kaca yang ekstrim. Waktu satu kali orbit mengelilingi matahari adalah 225 hari dan kala rotasinya 243 hari. Venus dapat dilihat pada gambar 5.11.
Gambar 5.11 Planet Venus Sumber: internet 3) Bumi
Bumi merupakan planet ke tiga dalam tata surya.
manusia, hewan, dan tumbuhan dapat hidupdapathidup.
Bumi merupakan salah satu planet yang di dalamnya terdapat berbagai keindahan dan kelengkapan untuk kehidupan. Jarak bumi ke matahari sekitar 150 juta kilometer. Lebih dari 70% bumi berupa lautan, dan sisanya berupa daratan yang permukaannya tidak rata.
Bumi dapat bergerak mengelilingi sumbunya (disebut rotasi) dan bergerak mengelilingi matahari (disebut revolusi). Periode rotasi bumi adalah 23 jam 56 menit (dibulatkan menjadi 24 jam) dari barat ke timur. Akibat rotasi bumi dari barat ke timur, maka seolah-olah benda-benda langit bergerak dari timur ke barat. Selain mengalami rotasi, bumi juga dapat mengalami revolusi, dengan periode 365,3 hari. Adanya kehidupan di muka bumi disebabkan karena adanya lapisan yang dapat melindungi bumi dari radiasi sinar matahari yang sangat kuat di siang hari serta mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Lapisan yang melindungi bumi ini disebut lapisan atmosfir. Lapisan atmosfir
tersusun oleh beberapa gas, yaitu gas nitrogen sebanyak 78% volume, gas oksigen sebanyak 21% volume, gas argon sebanyak 0,09% volume, serta sisanya gas karbon dioksida. Planet bumi mempunyai satu satelit, yaitu bulan.
Bulan dapat mengelilingi bumi dalam waktu 27,3 hari pada jarak sekitar 384.400 kilometer di bawah gaya tarik gravitasi bumi. Akan tetapi karena gerakan perputaran bumi, maka bulan memerlukan waktu sekitar 29 Β½ hari untuk kembali lagi pada poros semula. Bulan tidak mempunyai cahaya sendiri, melainkan cahaya bulan berasal dari pantulan cahaya matahari. Meskipun bulan mengelilingi bumi, tetapi bulan tidak jatuh ke bumi. Hal ini karenakan adanya gaya sentrifugal bulan yang lebih besar dibandingkan gaya tarik bumi. Manusia yang pertama kali mendarat di bulan adalah Y.Gagarin dan Neil Armstrong. Dengan adanya pendaratan manusia di bulan, maka dapat diketahui keadaan di bulan. Di bulan tidak terdapat udara maupun air, dan di permukaan bulan bertabur batu yang terdiri dari hamparan titik-titik kawah, tidak terhitung jumlahnya. Akibat tidak adanya udara dan air, maka sampai saat ini tidak ditemukan adanya kehidupan. Penampakan planet bumi dapat dilihat pada gambar 5.12.
Gambar 5.12 Planet Bumi Sumber: internet 4) Mars
Planet mars mempunyai permukaan berupa batuan yang mengandung besi oksida sehingga disebut sebagai planet merah dan mempunyai gunung berapi yang aktif dan kutub es seperti di bumi. Suhu rata-rata di planet mars
sekitar -55β. Diameter planet sekitar 6.800 Km dengan massa 6,4 x 1023 Kg. Periode revolusi terhadap matahari sekitar 687 hari sedangkan perioderotasinya 24,6 jam.
Mars juga memiliki satelit yakni Phobos dan Deimos.
Mars dapat dilihat pada gambar 5.13.
Gambar 5.13 Planet Mars Sumber: internet 5) Yupiter
Yupiter merupakan planet terbesar dengan diamater 142.860 Km dengan massa 1,9 x 1027 Kg dan jarak terhadap matahari sekitar 778 juta Km. Revolusinya selama 12 tahun dan untuk periode rotasinya 9,8 jam.
Cincin yupiter sangat samar karena sebagian besar berupa kristal halus. Yupiter mempunyai 63 satelit diantaranya io, Europa, Ganymede dan calisto. Planet Jupiter dapat dilihat seperti pada gambar 5.14.
Gambar 5.14 Planet Yupiter Sumber: internet 6) Saturnus
Saturnus dikenal sebagai planet yang unik karena mempunyai cincinyang berlapis terdiri dari kristal es yang lebarnya 402.000 Km dan tebalnya 15 Km. Diameter saturnus 120.000 Km dengan massa 5,7 x 1026 Kg.
Periode revolusi planet ini 29,5 tahun dan perioderotasinya 10 jam 36 menit, mempunyai 62 satelit yang dikenal dengan nama Titan. Planet saturnus dan cincinnya dapat dlihat pada gambar 5.15.
Gambar 5.15 Planet saturnus Sumber: internet 7) Uranus
Planet uranus ditemukan pada tahun 1781 oleh Wiliam Herschel. Planet ini diselimuti oleh kabut tebal yang yang terdiri atas gas metan. Massa sebesar 8,7 x 1025 Kg dengan diameternya 51.118 Km dan jaraknya terhadap matahari 2.870 juta Km. Perioderevolusinya 84 tahun dan perioderotasinya 17 jam 14 menit. Planet ini mempunyai 27 satelit. Uranus seperti tampak pada gambar 5.16.
Gambar 5.16 Planet Uranus Sumber: internet 8) Neptunus
Jarak planet Neptunus dari matahari kira-kira 4.500 juta Km dengan kala revolusi 165 tahun dan kala rotasinya 15 jam 48 menit. Diameter planet ini adalah 49.600 Km dengan massa 1,02 x 1026 Kg. Keadaan planet Neptunus hampir sama dengan planet uranus sehingga sering disebut planet kembar. Jumlah satelit yang dimiliki adalah 13 buah diantaranya triton dan nereid. Neptunus seperti pada gambar 5.17.
Gambar 5.17 Planet Neptunus Sumber: internet