Planet bu m i m er up ak an salah sat u ang got a d ar i 8 p lanet dalam sist em t at a sur y a y ang d ih u ni oleh k eh id u pan m an usia. Dalam sist em t at a su r y a m at ah ar i seb agai p u sat p ered ar an t at a su ry a d an m enj adi salah sat u sum b er en erg i d alam k eh id up an m anu sia. Nam un p er lu k alian k et ah u i b ah w a in t u isi y an g did asar k an p ad a f en om en a sehar i- h ari d an p en g am at an y an g d id asar k an p ad a hasil p er h it u n g an d at a ak an m em u n cu lk an su at u p er t an y aan y an g san g at m end asar y ait u, ap ak ah m at ahar i d an bu lan y an g m en geliling i b u m i, sehin gg a b um i d ian g gap sebag ai p u sat per edar an d alam sist em t at a su ry a? At au ap ak ah seb alik n y a b ah w a m at ahar i sebag ai pu sat n y a? Per t en t an g an in i m u n cu l d iben ak k it a sem u a d an u n t u k m enj aw ab n y a p ada b ab ini ak an d ib ah as d en g an j elas.
Un t uk m em per m udah m em aham i m at eri ini, perhat ikan pet a kon sep berikut in i.
P
e t a
K
o n se p
Set elah k alian m em ah am i p et a k on sep d i at as, p er hat ik an k at a- k at a k u nci ber ik u t y an g m er up ak an k u nci d an cara m em ah am i m at eri ini.
• Ta t a su r y a • Bu la n • Mat ah ar i • Pl a n e t • Bu m i
• Gr a v i t a si
Ma ssa , Ja r i- j ar i, Ja r a k Rat a- r a t a k e Mat a h a r i
Ko m et , A st er o i d , Met eo r, d a n
Me t e o r i t Mod el Tat a
S u r y a Gr a v i t a s i
Per ed a r a n Bu m i da n Bu la n
Ha ya Tar i k Ant a r a Ma t a ha r i d an Bul an
O r b i t Pl a n e t
Pe r b a n d i n g a n An t a r a Pla n et
Per i l a k u Ben d a La n g i t Tat a Su r y a
m em pelaj ar i
didasar kan
disebut dit inj au ant ara lain
Tat a Surya
Bab
1 4
A . Pe r e da r a n Bum i d a n Bu la n
geocentr is system dar i Pt olom eus di
m ana set iap planet berger ak dalam lingkaran kecil atau episiklik dan pusat hat ikan per gerakan planet- planet di langit dengan j elas dan variasi j arak planet dari bum i.
N icola u s Cope r nicu s ( 1 47 3 -1543) , m em per tanyakan asum si dari Pt olom eus, Copernicus m enyatakan
Bulan M engelilingi Bum i
Bulan m er upakan sat elit bum i, oleh k arena it u bulan ber edar m engelilingi bum i. Per edar an bu lan m engelilingi bum i disebabkan gaya t ar ik- m enar ik ant ar a bu m i dan bulan yan g disebut gaya gr avit asi. Se l a i n b er ed ar m e n g el il in g i b u m i , b u l a n j u g a m engalam i r ot asi dan r evolusi.
Sebuah benda apapun j ika dilem par ke at as akan j at uh kem bali ke bum i. Hal ini disebabkan oleh gaya gr avit asi. Seor an g ah li fisik a Sir I sa a c N e w t o n
m enyelidikinya dan m enyim pulkan bahwa besarnya gaya gravitasi berbanding lurus dengan hasil kali kedua m assa benda dan berbanding terbalik dengan kuadr at j arak ant ar a pusat m assa dua benda tersebut. Gaya
gravitasi (F) dinyat akan dengan per sam aan:
Den gan m1 adalah m assa bu ah apel dan m2
adalah m assa bum i (M⊕) , m aka per sam aan di at as
dapat dit u lis:
2
M
g G
r ⊕ ⊕ =
Per sam aan ter sebut di atas m enunj ukkan bahw a suat u ben da yan g j at uh di per m u kaan bum i t idak t er gant un g pada m assa benda t et api t er gant un g pada m assa bum i at au m assa planet di m ana benda dij at u hkan.
Dar i 2
M
g G
r ⊕
⊕ = , kalian bisa m em bayangkan dalam sist em tata sur ya
kit a.
1. Planet m ana yang m em punyai gr avit asi yang paling besar ?
2. Den gan m enget ah ui m assa bum i dan bulan, bukt ikan bahwa
per cepat an gr avit asi di bulan
1
6 kali per cepat an di bu m i?
3. Ben da yang ber m assa m, j ika dit im bang di suat u planet , planet
yang m ana yang m em puny ai gay a ber at paling besar ?
4. Apakah m at ahar i j uga m em pu nyai per cepat an gr avit asi?
5. Apak ah sat eli t b u at an y an g di lu n cu r k an k e an g k asa j u g a m em punyai gaya- t ar ik m enar ik dengan bum i?
Massa su at u b en d a t i d ak d i p en g ar u h i o l eh gr av it asi seh in gga dim an apun let akn ya besar n ya t et ap . Sed an g k an b er at b en da b er bed a sesu ai dengan let ak nya.
Gay a gr av it asi ber pengar u h j uga pada m at ah ar i dan planet. Massa dan gr avit asi m at ahar i yang besar selalu ber u sah a m en ar ik pl an et - plan et k e ar ah m at ah ar i. Meskipun dem ikian, planet - planet j u ga b e r u s a h a m e m p e r t a h a n k a n g e r a k n y a y a n g
T u g a s
cender ung lurus. Kom binasi gaya gr avitasi dan gerak planet yang cenderung berger ak lurus m enyebabkan planet senan t iasa beredar m engelilin gi m at ahari.
Per ger ak an plan et - plan et dalam m en gelilin gi m at ahar i ber ada pada or bit al at au lin t asan t er t en t u. Pa d a t a h u n 1 6 0 9 Jo h a n n e s K e p l e r y a n g m en dukung dan t erinspir asi oleh t eor i heliosent r is dar i Cop e r nicu s ( 14 73- 154 3) m en gem uk akan t iga huku m ger ak plan et t er hadap m at ahar i:
1. Per ger akan planet m engedar i m at ahar i den gan
lint asan elips.
2. Gar i s y an g m en g h u b u n g k an p l an et d en g an m at ahar i m elew at i bidang yang sam a luasnya den gan j angka w akt u y ang sam a.
3. Pan g k at t ig a j ar ak r at a- r at a d ar i m at ah ar i ber bandin g lur us den gan k uadr at kala r evolusi sebuah planet , R3 ~ T2.
Misalnya planet bum i yang m engelilingi m at ahari selam a r ev olu sin y a, bu m i k adan g dek at k adan g m enj au h. Di m ana posisi bu m i ber ada pada t it ik t er d ek at d e n g an m a t ah ar i d iseb u t p er i h el i u m , sedangkan t it ik t er j au hnya apheliu m . Di m ana bum i ber ada pada aphelium yait u pada t anggal 1 Juli dan ber ada pada per ih eliu m t an ggal 1 Janu ar i. Jar ak ap h eli u m ad alah 1 5 2 j u t a k i l o m et er d an j ar ak per ihelium adalah 147 j ut a k ilom et er.
Sesu ai huk um kedua Kepler : Planet X
Mat ahar i ( M) A
B per ihel ium
C D
F
E
ap h el iu m
1. Lu as AMB = CMD = EMF, den g an M adalah m atahari.
2. Wak t u unt uk m enem pu h AB = CD = EF
3. Kecepatan yang dit em puh AB lebih besar daripada
kecepat an EF dan CD. Kenapa? Diskusikan! Jadi, planet ber ger ak cepat bila dekat m at ah ar i dan ber ger ak lam bat bila j auh dar i m at ahar i.
Sedangkan jika ditinjau dari hukum ketiga Kepler yang m enyatakan kuadr at kala r evolusi sebuah planet berbanding lur us dengan pangkat t iga j ar ak r at a-ratanya dari m at ahari, m aka r evolusi planet pertam a dan planet kedua dapat dinyatakan dengan persam aan:
Set iap p lan et y an g b er -ger ak pad a or b it al m em i li k i gar is edar. Bidang edar planet bum i disebut ek lipt ik a. Sem ua plan et m en galam i siang dan m alam kar ena planet ber put ar pada sum bu nya. Kebanyakan plan et - plan et ber pu t ar pada sum bunya searah dengan arah pu t ar an Bu m i, h an ya Ven u s y an g m em pu n y ai ar ah p er -putaran yang ber lawanan. Di m ana a r ah p e r ed a r a n p l a n e t - p l an e t b er l aw an an ar ah j ar u m j am . Per edar an p l an et m engelilingi m at ahar i disebut r e v olusi pla ne t.
Planet yang t er dekat dengan m at ahar i adalah Merkur ius kem udian Venus. Tem peratur kedua planet pada sian g h ar i san gat t in ggi. Kar en a it u planet Me r k u r i u s h am p ir t i d ak m e m p u n y a i a t m o sf e r. Sebaliknya Venus t er selubung atm osfer yang t ebal sehingga m erintangi pandangan kita ke perm ukaannya.
Karena t erselubung aw an put ih yang t ebal m aka plan et Ven u s ser in g disebu t b in t a ng p a g i at au
b in t a n g se n j a. At m osfer di Ven u s k eban yak an t er dir i at as gas kar bondioksida. Suhu di Venus pada siang har i m en capai 500° C.
Ga m b a r 1 4 . 3 Mat ah ar i b eser t a p lan et
Su m b er : b logs. answ ersin genesis. o rg
Perhat ikan t abel berikut !
Planet Diam ater Jarak Ra ta-rata Periode Periode Jum lah Susunan Rata-rata dari Matahari Revolusi Rotasi Bulan Atm osfer dalam km dalam km
Mer k u r iu s 4 . 8 6 2 58 .0 00 .0 00 88 har i 59 har i 0 He Ve n u s 1 2. 19 0 10 8. 000 .0 00 225 har i - 243 h ar i* 0 CO2
Bu m i 1 2. 72 5 14 9. 600 .0 00 365 har i 23 ,9 har i 1 N2, O
Mar s 6 . 7 8 0 22 8. 000 .0 00 1, 9 t ah u n 24 ,6 j am 2 CO2
Ju pit er 14 2. 86 0 77 9. 000 .0 00 11 ,9 t ah u n 9, 8 j am 16 NH3, CH4
Sat ur n u s 12 0. 00 0 1 .4 2 8. 0 00 . 00 0 29 ,5 t ah u n 10 ,6 j am 17* * NH3, CH4
Ur anu s 5 0. 10 0 2 .8 7 5. 0 00 . 00 0 84 t ah u n 24 j am 5 CH4, H2
Nept u nu s 4 8. 60 0 4 .5 0 0. 0 00 . 00 0 164 ,8 t ah u n 22 j am 2 NH3, CH4
Sam pai sekar an g planet y ang t e r u s d i t el it i d an d ip er k i r ak an m u n g k i n t e r d a p a t k e h i d u p a n adalah planet Mar s. Di ant ar anya pada t ahun 1976. Ekspedisi luar an g k asa " Vik in g " d id ar at k an d i Mar s u nt u k m en elit i k eadaan di planet Mar s.
Di seb er a n g Mar s t e r d ap at planet ber u kur an besar / r ak sasa, yait u Ju pit er, Sat u r n us, Uran us, d a n N e p t u n u s . Pl a n e t y a n g t er b esar ad al ah p l an e t Ju p i t er den gan u k ur an at au v olu m eny a 2300 kali volum e Bum i.
Sed an gk an p lan et Sat u r n u s a d a l a h p l a n e t t e r b e sar k e d u a den gan j ari- j ar i 60. 000 k ilom et er. An gk asany a han ya m engan du ng gas hidr ogen dengan sabuk- sabuk aw an y an g m em an t u l k an si n ar m at ah ar i d en g an b aik . Ter l ih at sep e r t i cin ci n y an g m eli n g k ar i planet .
Ur anus dan Nept unus disebut
p la n e t k e m ba r. Gar is t engah nya kir a- kira em pat kali garis t en gah Bum i.
Pl an et - p lan et j u g a m em p u n y ai sat el i t y an g m en gedar inya. Ar ah per edar an sat elit sam a den gan ar ah per edar an planet nya. Bidang edar n ya ham pir ber im pit an dengan bidang edar plan et .
Di dal am t at a su r y a ad a 3 2 sat el i t . Ber ik u t penj abar an planet beser t a sat elit n ya:
1. Bum i → 1 sat elit ( bulan)
2. Jupiter → 12 sat elit
3. Ur anus → 5 sat elit
4. Mar s dan Nept u nus → 2 sat elit
5. Sat ur nu s → 10 sat elit
Ga m b a r 1 4 . 4 Pl an et v en u s
Su m ber : w w w . adler planet arium . org
Ga m b a r 1 4 . 5 Pl an et sa t u r n u s
E.
Ko m e t
Uku r an sat elit yang dim ilik i Jupit er adalah sam a at au lebih besar dar ipada bulan. Belum diket ahui planet yang lain m em punyai sat elit at au t idak. Tetapi sat urnus m em pun yai sat elit yang ber angk asa yait u
Tit a n begit u j u ga sat elit y ang dim ilik i Jupit er yait u
Ga n y m e d a j uga ber angkasa.
Gan ym eda ini adalah sat elit yan g t er besar y ang dim iliki oleh Jupit er. Selain sat elit- satelit tadi ada juga sat elit yang dibuat oleh m anusia dengan t uj uan yang ber m acam - m acam , sebagian besar digunakan untuk langkah ilm iah dan sebagian lagi untuk m eneliti cuaca dan lain- lain.
Ko m et m er u p ak an r an g k ai an cah ay a y an g b er g er ak d ar i sat u konst elasi ke konstelasi lain di antara bin t ang- bint ang. Ran gkaian cah aya k o m e t m e m p e r l i h a t k a n s e p e r t i unt aian ram but panj ang, oleh kar ena it u k om et ser in g disebu t bin t an g ber ekor.
Ket ika m endekat i m at ahar i, ekor k o m e t se l a l u b e r a d a d i d e p a n , m e n j a u h i m a t a h a r i . H a l i n i d i -sebabk an k ar ena adan ya t ekanan so r o t p ad a ca h ay a m at ah a r i y an g m en d o r o n g p a r t i k el - p a r t i k el t e r k e ci l se l a l u k e a r a h y a n g ber law anan dengan m at ahar i.
Kom et t er dir i at as ber bagai gas t er m asuk di dalam nya adalah Sianogen ( S/ CN) , kar bondioksida ( CO2) , k ar b o n m o n ok si d a ( CO) , n it r o g en ( N2) , hidr oksil ( OH) , dan n it r ogen hidr id ( NH) .
Per gerakan kom et t am pak dalam pem andangan sebagai lam baian yang indah yang kem udian lenyap begit u saja selam a ber t ahun- t ahun. Kom et ber gerak m enj elaj ahi w ilayah langit pada ber bagai sudut pada bidang t at a surya.
Ga m b a r 1 4 . 6 Ko m et Hall ey
Pada tahun 1705 ahli at m osfer
Ed m u n d H a l l e y m e n e r a p k a n hukum gravitasi pada pengam atan-pengam at an m engenai sej um lah kom et. I a m engetahui bahwa kom et beredar m enj elaj ahi w ilayah sesuai hukum gr avit asi. Sebagai cont oh kom et Halley yang m uncul set iap 76 t ahun sekali.
F.
Ast e r o id
I nfo
MED I A
Ketika komet Halley kem bali pada t ahun 1986, pesaw at penj elaj ah an t ar i k sa Gi ot t o d i k i r i m u nt u k m encegat dan m em pelaj ar iny a. Pesa w at t e r b an g d al am j ar ak 960 km dari kom et , m engam bil con t o h u ap d an e k o r n y a d an m enem uk an bahw a nuk leusny a adalah cam puran kot oran dan es berukuran 16 × 8 km (10 × 5 m il).
Ast er oid adalah benda- ben da lan git k ecil y ang m engelilingi m atahar i.
Lint asan pergerakan ast eroid dalam m engelilingi m at ahari ber ben t uk lingkaran, t et api kadang j uga beberapa ast er oid m em punyai lint asan per ger akan yan g lonj on g. Let ak lin t asan/ or bit ast er oid dek at den gan ek lipt ik a. Pada dasar n y a ast er oid t id ak m em p u n y ai an gk asa. Ast er o i d t er b esar ad alah
Ce r e s den gan diam et er 750 k ilom et er.
A st e r o i d b e r g e r a k m e n g e l i l i n g i m a t a h a r i m em punyai kala r evolusi r ata-r at a 4 sam pai 6 bulan. Ada sebu ah ast er oid y an g ber or bit lon j on g dan p er n ah m en d ek at k e lau t b u m i , y ai t u ast er oi d
I ca r u s. Sebagian besar ast er oid t er k um pul at au ber ker um u n di or bit Mar s dan Jupit er. Sekum pu lan ast er oid ini disebu t sa bu k a st e r oid. Sebanyak 23 ast er oid m em punyai or bit yang m em ot ong bum i y a n g d i se b u t a s t e r o i d A p o l l o, 7 5 a st e r o i d m em ot ong or bit Mar s dan 1 6 ast er oid dinam akan
( a ) ( b) ( c)
G. M e t e or d a n M e t e or it
Kom et yang t er pecah- pecah m em bentuk m et eor, pecahannya bisa m encapai j ut aan. Kelom pok m et eor dar i pecahan kom et ini ber edar m engikut i or bit yang t et ap di angkasa. Pada u m um nya m et eor ber ukur an san gat kecil. Massa part ik el- par t ikel m et eor kur ang dar i 1 gr am . Tet api ada j uga m et eor den gan berat beber apa t on.
Sebel u m m en cap ai per m u k aan bu m i m et eor ber gesek an den gan angkasa bum i at au at m osfer sehingga m enghasilkan panas yang akan m em bakar habis ben da it u . Per ist iw a it u y ang sering k it a kenal
bin t a ng be r a lih, bint a ng j a t uh at au m e t e or .
Ga m b a r 1 4 .8 Met eor ( a) , m et eor it ( b) , kaw ah m et eor it d ek at Win slow , Ar izona ( c)
Re f l e k si
Rangk um an
Met eor it t er dir i at as du a j enis yait u: 1. Met eor it logam ( m etalik)
Met eor it ini t er dir i at as nikel.
2. Met eor it bat u- bat uan
Met eor it ini t erdir i at as m iner al dan m enyer u pai bat uan beku.
1. Teor i geosent r is: t eor i yang ber anggapan bah w a bum i sebagai
pusat per edar an t at a sur ya.
2. Teor i h eliosen t r is: t eor i yan g ber an ggapan bah wa m at ah ar i
sebagai pu sat t at a sur ya.
3. Tat a su r ya: su su n an b en d a- ben d a lan gi t yan g t er d ir i at as m at ahar i, planet , ast er oid, m et eor, m et eor it dengan m at ah ar i sebagai pusat n ya.
4. Gay a gr avit asi g =
m m
F G
r
1 2
2
5. Huk um ger ak planet t er hadap m at ahari y ang dikem uk akan oleh
Joh annes Kepler :
a. Per ger akan planet m engedar i m at ahar i dengan lint asan elips.
b. Gar is yan g m en ghubun gkan planet dengan m at ahar i m elew at i
bidang yang sam a lu asnya dengan j angka w akt u y ang sam a. c. Pan gk at t iga j ar ak r at a- r at a dar i m at ah ar i ber bandin g lu r u s
dengan kuadr at k ala r evolusi sebuah plan et .
R3 T2
6. Planet: obj ek langit yang m engitari m atahari yang m em iliki bidang
or bit eksklusif, ber sih dar i obj ek lain di sekit ar n ya.
7. Kom et : r angkaian cah aya y ang ber ger ak dar i sat u konst elasi ke
kon st elasi lain di an t ar a bint ang- bint ang.
8. Ast er oid: benda- benda langit kecil y ang m engelilingi m at ahar i.
Set elah kalian pelaj ar i m at ari tentang tata surya, untuk bahan r efleksi, sebut kan beber apa alasan m engapa Plut o dikeluar kan dar i anggot a t at a sur ya!
A. Pilihla h satu j aw aba n yang benar dengan m em ber i tanda
silang ( X) pada huruf
a, b, c,
atau
d
!
8. Yan g b uk a n m er u pakan planet dalam adalah . . . .
a. Bum i c. Ven us
b. Merkurius d. Jupiter
9. Sat elit y ang dim iliki oleh planet Mar s dan Nept unus adalah . . . .
a. 1 sat elit c. 5 sat elit
b. 2 sat elit d. 6 sat elit
10. Ben da- ben da di langit yan g j um lahnya r at u san r ibu dan ber edar m engelilin gi m at ahari disebu t . . . .
a. kom et c. m et eor
b. ast er oid d. m et eorit
B. Jaw ablah pertanyaan berik ut dengan singk at dan tepat !
1. Apakah t at a su r ya it u? Jelaskan dan sebut k an an ggot an ya!
2. Jelaskan k at a- kat a di bawah ini:
a. Teor i Geosent r is! b. Teor i Heliosen t r is!
3. Apak ah ast er oid it u?
4. Jelaskan per ger akan kom et dan sebut kan ber bagai gas yang ber ada
di dalam nya!
5. Sebut kan m acam - m acam m et eor it !
