PLANET DAN TATA SURYA
1. PLANET
GAIAU (2006) mendefinisikan planet sebagai berikut:
Planet adalah benda langit yang mengorbit matahari,
bukan satelit, sebuah planet, memiliki masa yang
mencukupi sehingga gaya gravitasi yang dibangkitkannya
sanggup mengatasi gaya-gaya lain.
Planet memiliki bentuk bulat karena keseimbangan
hidrostatis, dan daerah di sekitar orbitnya sudah
“dibersihkan” sehingga obyek ini menjadi satu-satunya
benda yang berukuran besar pada satu jarak tertentu.
Planet dibagi menjadi 2, yaitu:
1.
Planet didalam tata surya
Pengertian : Sebuah benda angkasa yang mengelilingi matahari,
mempunyai massa dan gravitasi yang cukup besar agar
bentuknya hampir bulat, dan memiliki lintasan orbit yang bebas
dari hambatan.
Ada 8 planet dalam tata surya : Merkurius, Venus, Bumi, Mars,
Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
2. Dwarf Planet (Planet kecil)
Pengertian : Sebuah benda angkasa yang mengelilingi matahari
yang ukuran, massa, dan gravitasinya cukup besar untuk bisa
berbentuk hampir bulat, namun belum memiliki orbit sendiri
yang bebas hambatan, dan bukan merupakan satelit planet lain.
Yang termasuk dwarf planet : Ceres, Pluto, Haumea, Makemake,
Eris, dll.
Cahaya planet merupakan cahaya matahari yang dipantulkan.
Kecerlangan planet tergantung dari
jarak planet
serta
berapa
bagian cahaya matahari yang mampu dipantulkan
oleh
planet tersebut.
Albedo 1
, artinya seluruh cahaya matahari yang atang ke
permukaan planet akan dipantulkan.
Selain itu, dalam tata surya kita ada juga yang dinamakan
"
Small Solar System Body
" atau SSSB.
Yang termasuk SSSB adalah :
-semua asteroid, kecuali Ceres, Centaur dan Trojan,
-Trans-Neptunian object, kecuali Pluto, Haumea, Makemake, dan
Eris, semua komet.
Exoplanet
adalah planet yang berada di luar tata surya kita.
Dibagi menjadi 3 jenis :
1.
exoplanet biasa
: Sebuah benda langit dengan massa aslinya
dibawah 13 kali massa Jupiter yang mengelilingi sebuah atau beberapa
bintang atau peninggalan bintang, tanpa mempedulikan bagaimana ia
terbentuk.
2.
Brown Dwarf
: Sebuah benda langit yang massa aslinya diatas 13
kali massa Jupiter, tidak peduli dimana ia berada, dan bagaimana ia
terbentuk.
3.
Sub-Brown Dwarf
: sebuah benda langit yang mengapung bebas
di kluster bintang muda dengan massa asli dibawah 13 kali massa
jupiter.
Dilihat dari komposisi bahan-bahan penyusunnya, planet dibagi
menjadi dua, yaitu:
planet-planet terestrial...
planet yang bahan penyusunnya
segolongan dengan bahan penyusun bumi, rapat masanya 5 kali
masa jenis air dan ukurannya tidak terlalu besar,
( merkurius,
venus, bumi)
planet-planet jovian....
planet yang bahan penyusunnya mirip
denan yupiter, memiliki rapat masa yan tidak terlalu besar,
bahkan Saturnus dapat menambang dipermukaan air (
Yupiter,
saturnus, uranus, dan neptunus)
.
Dengan melihat orbit planet dari bumi, planet dibagi menjadi dua,
yaitu
planet inferior
( merkurius dan venus) dan
planet superior
.
Dalam mengelilingi matahari planet inferior tampak berpindah-pindah
kedudukannya jika dilihat dari bumi, disebabkan konfigurasi planet,
bumi, dan matahari yang selalu berubah.
Sudut elongasi
adalah sudut yang dibentuk oleh posisi planet
terhadap matahari dan bumi.
Orbit planet mengelilingi matahari berbentuk elips, dengan matahari
terletak di salah satu titik apinya. Hal ini menyebabkan jarak matahari
ke planet selalu berubah. Titik terdekat planet dengan matahari
disebut
titik perihelion
, titik terjauh disebut
titik aphelion
. Sedang
orbit bumi mengelilingi matahari disebut
bidang ekliptika
.
HUKUM TITIUS-BODE
Menurut Titius – Bode
j
arak planet dari matahari secara empiris
dapat dihitung melalui persamaan :
D = 0,4 + 0,3 X 2
nD = jarak planet ke matahari diukur dalam satuan astronomi ( SA)
1 SA = jarak rata-rata bumi ke matahari (150.10
6km)
Harga n bergerak dari tah terhingga untuk merkurius, 0 untuk venus,
dan bertambah satu untuk planet-planet lainnya.
HUKUM KEPLER
Hukum Pertama
Figure 2: Hukum Kepler pertama menempatkan Matahari di satu titik fokus edaran elips.
"Setiap planet bergerak dengan lintasan elips, matahari berada di salah satu
fokusnya."
Pada zaman Kepler, klaim di atas adalah radikal. Kepercayaan yang berlaku
(terutama yang berbasis teori epicycle) adalah bahwa orbit harus didasari
lingkaran sempurna. Pengamatan ini sangat penting pada saat itu karena
mendukung pandangan alam semesta menurut Kopernikus. Ini tidak berarti ia
kehilangan relevansi dalam konteks yang lebih modern.
Meski secara teknis elips yang tidak sama dengan lingkaran, tetapi sebagian
besar planet planet mengikuti orbit yang bereksentrisitas rendah, jadi secara
kasar bisa dibilang mengaproksimasi lingkaran. Jadi, kalau ditilik dari
pengamatan jalan edaran planet, tidak jelas kalau orbit sebuah planet adalah
elips. Namun, dari bukti perhitungan Kepler, orbit-orbit itu adalah elips, yang
juga memeperbolehkan benda-benda angkasa yang jauh dari matahari untuk
memiliki orbit elips. Benda-benda angkasa ini tentunya sudah banyak dicatat
oleh ahli astronomi, seperti komet dan asteroid. Sebagai contoh, Pluto, yang
diamati pada akhir tahun 1930, terutama terlambat diketemukan karena bentuk
orbitnya yang sangat elips dan kecil ukurannya.
Figure 3: Illustrasi hukum Kepler kedua. Bahwa Planet bergerak lebih cepat di dekat matahari
dan lambat di jarak yang jauh. Sehingga, jumlah area adalah sama pada jangka waktu
tertentu.
"Luas daerah yang disapu pada selang waktu yang sama akan selalu sama."
Secara matematis:
dimana
adalah "areal velocity".
Hukum Ketiga
Planet yang terletak jauh dari matahari memiliki perioda orbit yang lebih panjang
dari planet yang dekat letaknya. Hukum Kepler ketiga menjabarkan hal tersebut
secara kuantitatif.
"Perioda kuadrat suatu planet berbanding dengan pangkat tiga jarak
rata-ratanya dari matahari."
Secara matematis:
dengan
P
adalah perioda orbit planet dan
a
adalah sumbu semimajor
orbitnya.
PEMBENTUKAN TATA SURYA
1. Teori turbulensi ( Rene Descartes 1546 – 1650 )
Alam semesta yang berisi eter dan meteri dipenuhi dengan pusaran-pusaran.
Pusaran-pusaran materi inilah yang mengakibatkan munculnya tata surya. Teori ini sudah
tidak dapat diterima karena tidak mampu menjelaskan adanya bidang ekliptika.
2. Teori Pasang Surut (Buffon 1907-1788)
Tata surya brasal dari terlemparnya sebagian materi matahari akibat tumbukan
matahari dengan sebuah komet yang berlangsung sekitar 70.000 tahun yang lalu.
Teori ini diperbaiki oleh Bickerton 1880, Chamberlain 1901 dan Moulton 1905 yang
menyatakan “ bahwa suatu ketika sebuah bintang lewat di dekat matahari sehingga
sebagian materi matahari tertarik oleh gaya gravitasi bintang. Materi tersebut
memadat menjadi planet-planet dan satelitnya. Teori ini gugur karena jarak bintang
amat jauh dan kemungkinan terjadi proses tersebut sangat kecil.
3. Teori Kabut atau Teori Nebula (Immanuel Kant 1724-1804, dan Pierre Simon de
Laplace 1749-1827)
Tata surya berasal dari awan gas raksasa yang mengerut sambil berputar akibat gaya
gravitasi. Saat mengerutr kecepatan rotasinya semakin bertambah sehingga bentuknya
yang berupa bola berubah menjadi piringan yang terus berputar. Karena terus
berputar, ada bagian-bagian piringan yang terlempar keluar, memadat lalu menjadi
planet-planet dan satelitnya.
Satu teori yang dinamakan "Teori Kabut (Nebula)
menceritakan kejadian tersebut dalam 3 (tiga )
tahap :
1.
Matahari dan planet-planet lainnya masih
berbentuk gas, kabut yang begitu pekat
dan besar
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
Asteroid adalah salah satu anggota keluarga matahari, apabila bergerak terlalu dekat
dengan bumi, gravitasi bumi akan menarik asteroid tersebut ke atmosfir bumi,
bergesekan dan terbakar.
Bagian yang tidak habis terbakar jatuh di bumi disebut meteorit.
Secara umum meteorit dapat dikelompokkan menjadi 3 grup :
1.
Meteorit besi (siderit, formulasi unsur Fe dan N)
2.
Meteorit campuran besi - batu (sicerolit)
3. Meteorit batu (aerolit, komposisi utama adalah silikat/SiO2)
berbagai langkah dalam pembentukan tata surya.
awan - debu kiri - Gas Top dan nebula
surya mulai kontrak.
Tengah atas - protosun mulai untuk membentuk, menarik di
sebagian besar massa.
Rotasi disk meningkat karena momentum sudut.
Kanan atas -
bentuk Disk sekitar protosun, yang semakin panas dan panas akibat kontraksi.
Kiri
bawah - Suhu Matahari mencapai titik di mana akan mempengaruhi daerah di
sekitarnya dan mulai untuk meledakkan bahan ringan dari tata surya bagian dalam,
hanya meninggalkan debu dan logam berat (terutama).
Pusat Bawah - The planetismals
terbesar di berbagai lokasi akan mulai menarik lebih banyak materi, membersihkan
daerah sekitar mereka.
kanan Bawah - Akhirnya semuanya datang bersama-sama untuk
membuat tata surya kita lihat sekarang.
Pengertian Astrofisika
Tujuan astrofisika adalah : menggambarkan, memahami dan memprediksi fenomena fisis yang terjadi di alam semesta seperti:bagaimana kondisi materi alam semesta apakah :
rapat/renggang, panas/dingin, stabil/tidak stabil ?
Informasi tentang kondisi materi alam semesta ini dapat diketahui melalui pengamatan terhadap sifat gelombang elektromagnetik yang dipancarkan setiap saat oleh materi alam semesta yang dapat ditangkap oleh pengamat/peneliti. Dengan mempelajari sifat gelombang elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh pengamat/peneliti ini, maka sifat materi alam semesta dapat diidentifikasi/diketahui
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang gelombang elekttromagnetik akan dibahas secara mendalam pada materi 02. Pembahasan tentang astrofisika dimulai dari Mekanika Benda Langit
BAB 1 Mekanika Benda Langit
Setelah mempelajari modul ini Anda diharapkan dapat:
1. menjelaskan tentang bentuk orbit dan gerak benda langit dalam orbit
2. menjelaskan hubungan periode orbit dan jarak bendalangit terhadap titik pusat massa. 3. menjelaskan tentang gerak benda langit melalui interaksi gaya tarik menarik Newton 4. menjelaskan tentang hukum kekekalan energi
5 menjelaskan Pasang Surut
6. menurunkan gaya pasang surut dan keterkaitannya dengan fase bulan (misalnya bulan purnama, bulan mati dsb)
7. menjelaskan Gerak dan lintasan planet, asteroid, komet dan satelit buatan
Bidang kajian Mekanika Benda Langit ada 3 :
Hukum Gravitasi Newton Hukum Kepller dan
Aplikasi Hukum Gravitasi dan hukum Kepler pada gerak satelit, planet, asteroid dll
BAB 1 Mekanika Benda Langit
Setelah mempelajari modul ini Anda diharapkan dapat:
1. menjelaskan tentang bentuk orbit dan gerak benda langit dalam orbit
2. menjelaskan hubungan periode orbit dan jarak bendalangit terhadap titik pusat massa. 3. menjelaskan tentang gerak benda langit melalui interaksi gaya tarik menarik Newton 4. menjelaskan tentang hukum kekekalan energi
5 menjelaskan Pasang Surut
6. menurunkan gaya pasang surut dan keterkaitannya dengan fase bulan (misalnya bulan purnama, bulan mati dsb)
7. menjelaskan Gerak dan lintasan planet, asteroid, komet dan satelit buatan
Bidang kajian Mekanika Benda Langit ada 3 yaitu Hukum Gravitasi Newton
Hukum Kepller dan
Aplikasi Hukum Gravitasi dan hukum Kepler pada gerak satelit, planet, asteroid dll
Pengetahuan tentang hukum gavitasi pertama kali ditemukan Sir Isaac Newton (1643 – 1727) yang konon katanya pada saat beliau sedang duduk-duduk di bawah pohon apel tertimpa buah apel yang jatuh. Dari kejadian ini beliau kemudian bertanya-tanya mengapa buah apel bisa jatuh ? Dari sini beliau menyimpulkan bahwa ada sesuatu yang telah menyebabkan buah apel itu jatuh. dan sesuatu itu adalah suatu gaya tarik bumi terhadap buah apel.disebut gaya gravitasi bumi terhadap buah apel. Dari kejadian ini beliau juga berfikir bahwa pada kejadian bulan mengelilingi bumi, berarti ada juga gaya gravitasi bumi yang bekerja pada bulan. Dati kedua dugaan kejadian ini Newton menyimpulkan bahwa semua benda-benda yang ada di alam semesta ini saling berinteraksi satu sama lain melalui gaya gracitasi. Kesimpulan Newton ini kemudian diberi nama HUkum Newton tentang Gravitasi Umum
Bunyi hukumnya sebagai berikut ” Jika dua benda masing-masing memiliki massa m dan M saling berinteraksi, maka di antara kedua benda itu akan bekerja gaya yang besarnya berbanding lurus dengan besar kedua massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda”Secara matematika hukum ini dituliskan sebagai berikut
