Tata Surya

Mendeskripsikan tata surya dan jagad raya.

A. TATA SURYA (THE SOLAR SYSTEM) Tata Surya, adalah suatu sistem di jagat raya yang terdiri atas matahari sebagai pusatnya dan planet-planet (termasuk Planet Bumi), satelit-satelit alam (misalnya bulan), asteroid, komet, meteor, debu, kabut, dan bendabenda lainnya sebagai anggotanya yang beredar mengelilingi pusatnya, yakni matahari pada orbit atau garis edarnya masing-masing. Berdasarkan pengertian tersebut, dapatlah diduga bahwa bintang-bintang yang lainnya kemungkinan besar mempunyai sistem seperti tata surya. Dengan kata lain, bukan tidak mungkin setiap bintang mempunyai sistem bintang seperti matahari, sebab matahari hanya merupakan satu dari milyaran bintang yang ada di jagat raya. 1. Teori terjadinya tata surya Teori-teori tentang proses terbentuknya tata surya dapat dikelompokan menjadi beberapa teori, yaitu sebagai berikut. a. Teori nebula (Kant dan Laplace) Teori Nebula pertama kali dikemukakan seorang filsuf Jerman bernama Imanuel Kant. Menurutnya, tata surya berasal dari nebula yaitu gas atau kabut tipis yang sangat luas dan bersuhu tinggi yang berputar sangat lambat. Perputaran yang lambat itu menyebabkan terbentuknya konsentrasi materi yang mempunyai berat jenis tinggi yang disebut inti massa di beberapa tempat yang berbeda. Inti massa yang terbesar terbentuk di tengah, sedangkan yang kecil terbentuk di sekitarnya Karena terjadi proses pendinginan, inti-inti massa yang lebih kecil berubah menjadi planet-planet, sedangkan yang paling besar masih tetap dalam keadaan pijar dan bersuhu tinggi yang disebut matahari. Teori nebula lainnya dikemukakan oleh Pierre Simon Laplace. Menurut Laplace, tata surya berasal dari bola gas yang bersuhu tinggi dan berputar sangat cepat. Karena perputaran yang sangat cepat, sehingga terlepaslah bagian-bagian dari bola gas tersebut dalam ukuran dan jangka waktu yang berbeda-beda. Bagian-bagian yang terlepas itu berputar dan akhirnya mendingin membentuk planet-planet, sedangkan bola gas asal dinamakan matahari. b. Teori planetesimal (Moulton dan Chamberlain) Moulton dan Chamberlain, berpendapat bahwa tata surya berasal dari adanya bahan-bahan padat kecil yang disebut planetesimal yang mengelilingi inti yang berwujud gas bersuhu tinggi. Gabungan bahan-bahan padat kecil itu kemudian membentuk planet-planet, sedangkan inti massa yang bersifat gas dan bersuhu tinggi membentuk matahari. c. Teori pasang surut (Jeans dan Jeffreys) Astronom Jeans dan Jeffreys, mengemukakan pendapat bahwa tata surya pada awalnya hanya matahari saja tanpa mempunyai anggota. Planet-planet dan anggota lainnya terbentuk karena adanya bagian dari matahari yang tertarik dan terlepas oleh pengaruh gravitasi bintang yang melintas ke dekat matahari. Bagian yang terlepas itu berbentuk seperti cerutu panjang (bagian tengah besar dan kedua ujungnya mengecil) yang terus berputar mengelilingi matahari, sehingga lama kelamaan mendingin membentuk bulatan-bulatan yang disebut planet. d. Teori bintang kembar (Lyttleton) Teori bintang kembar dikemukakan astronom Inggris bernama Lyttleton. Teori ini menyatakan bahwa pada awalnya matahari merupakan bintang kembar yang satu dengan lainnya saling mengelilingi, pada suatu masa melintas bintang lainnya dan menabrak salah satu bintang kembar itu dan menghancurkannya menjadi bagian-bagian kecil yang terus berputar dan mendingin menjadi planetplanet yang mengelilingi bintang yang tidak hancur, yaitu matahari. e. Teori awan debu (Weizsaecker dan Kuiper) Weizsaecker dan Kuiper, berpendapat bahwa tata surya berasal dari awan yang sangat luas yang terdiri atas debu dan gas (hidrogen dan helium). Ketidakteraturan dalam awan tersebut menyebabkan terjadinya penyusutan karena gaya tarik menarik dan gerakan berputar yang sangat cepat dan teratur, sehingga terbentuklah piringan seperti cakram. Inti cakram yang menggelembung menjadi matahari, sedangkan bagian pinggirnya berubah menjadi planetplanet. Ahli astronomi lainnya yang mengemukakan teori awan debu antara lain, F.L Whippel dari Amerika Serikat dan Hannes Alven dari Swedia. Menurutnya, tata surya berawal dari matahari yang berputar dengan cepat dengan piringan gas di sekelingnya yang kemudian membentuk planet-planet yang beredar mengelilingi matahari. 2. Struktur tata surya Benda-benda angkasa yang termasuk struktur utama dari tata surya adalah sebagai berikut: a. Matahari (The Sun) b. Planet-planet (The Planets) c. Bulan (The Moon) dan satelit alam lainnya d. Asteroid e. Komet a. Matahari (The Sun) sebagai pusat tata surya Matahari merupakan salah satu bintang di dalam Galaksi Bima Sakti yang mempunyai fungsi dan peranan paling penting di dalam struktur tata surya. Hal itu disebabkan matahari merupakan bagian dari tata surya yang mempunyai ukuran, massa, volume, temperatur, dan gravitasi yang paling besar, sehingga matahari mempunyai pengaruh yang sangat besar pula terhadap benda-benda angkasa yang beredar mengelilinginya. Matahari mempunyai garis tengah sekitar 1.392.000 km atau sekitar 109 kali garis tengah bumi. Massa atau berat totalnya sekitar 332.000 kali bumi, volumenya diperkirakan 1.300.000 kali bumi dan temperatur di permukaannya sekitar 6.0000 C, sedangkan temperatur di pusatnya sekitar 15.000.000 0 C. Temperatur matahari yang sangat tinggi menurut Dr. Bethe (1938) disebabkan oleh adanya reaksi inti di dalam tubuh matahari. Ia berpendapat bahwa dalam keadaan panas dan tekanan yang sangat tinggi, atom-atom di dalam tubuh matahari akan kehilangan elektron-elektronnya sehingga menjadi inti atom yang bergerak ke berbagai arah dengan kecepatan yang sangat tinggi dan menimbulkan tumbukan antarinti atom yang menyebabkan penghancuran sebagian massanya (Massa Defect) dan berubah menjadi energi panas dan cahaya yang dipancarkan ke berbagai arah. 1) Struktur Matahari Secara garis besar, struktur matahari terdiri atas tiga bagian utama, yaitu sebagai berikut. a) Atmosfer Matahari Atmosfer Matahari adalah lapisan paling luar dari matahari yang berbentuk gas, yang terdiri atas dua lapisan yaitu kromosfer dankorona. Kromosfer merupakan lapisan atmosfer Matahari bagian bawah yang terdiri atas gas yang renggang berwarna merah dengan ketebalan sekitar 10.000 km. Lapisan gas ini merupakan lapisan yang paling dinamis karena seringkali muncul tonjolon cahaya berbentuk lidah api yang memancar sampai ketinggian lebih dari 200.000 km yang disebut Prominensa (Protuberans). Koronaadalah lapisan atmosfer matahari bagian atas yang terdiri atas gas yang sangat renggang berwarna putih atau kuning kebiruan dan mempunyai ketebalan mencapai ribuan kilometer. Lapisan atmosfer Matahari yaitu kromosfer dan korona dalam keadaan normal tidak dapat terlihat jelas dari bumi, sebab tingkat terangnya lebih rendah daripada lapisan permukaan Matahari. Atmosfer Matahari (Kromosfer, Korona, dan Prominensa) hanya dapat terlihat jelas apabila bulatan matahari tertutup oleh bulatan bulan ketika terjadi gerhana matahari total atau melalui pengamatan dengan menggunakan alat Koronagraf. b) Fotosfer Matahari Fotosfer Matahari adalah lapisan berupa bulatan berwarna perak kekuningan yang terdiri atas gas padat bersuhu tinggi. Pada fotosfer matahari seringkali terlihat adanya bintik atau noda hitam berdiameter sekitar 300.000 km, bahkan ada yang berdiameter lebih besar daripada diameter bumi dengan kedalaman sekitar 800 km yang disebut umbra. Di sekeliling umbra biasanya terdapat lingkaran yang lebih terang disebut penumbra. Noda-noda hitam pada matahari secara keseluruhan dinamakan Sun spots. Pergeseran sun spots pada permukaan fotosfer matahari dapatlah dijadikan acuan atau bukti yang kuat tentang gerakan rotasi matahari yang berlangsung sekitar 25,5 hari di bagian ekuator dan sekitar 27 hari di bagian kutub matahari untuk satu kali putaran. Perbedaan waktu rotasi di ekuator dan kutub matahari disebabkan oleh materi dari matahari yang terdiri atas gas yang berbeda tingkat kerenggangannya (densitas). c) Barisfer atau inti Matahari Inti Matahari, adalah bagian dari matahari yang letaknya paling dalam, berdiameter sekitar 500.000 km dan temperatur sekitar 15.000.0000 C. Pada barisfer berlangsung reaksi inti beranting putar yang menyebabkan terjadinya sintesa hidrogen menjadi helium dengan karbon sebagai katalisatornya. 2) Pergerakan Matahari Matahari tidaklah dalam keadaan statis, tetapi selalu bergerak baik secara individu maupun sistem. Adapun gerakan matahari secara garis besar terdiri atas gerak rotasi dan revolusi. Rotasi Matahari, adalah gerakan matahari berputar pada sumbunya yang berlangsung sekitar 25,5 hari di bagian ekuator dan sekitar 27 hari di bagian kutub matahari untuk satu kali putaran. Perbedaan waktu rotasi di ekuator dan kutub matahari disebabkan oleh materi dari matahari yang terdiri atas gas yang berbeda tingkat kerenggangannya (densitas). Revolusi Matahari, adalah gerakan matahari beserta anggota-anggotanya mengelilingi pusat galaksi Bima Sakti. 3) Peranan Matahari terhadap kehidupan di planet Bumi Matahari merupakan benda angkasa yang mempunyai cahaya sendiri. Oleh karena itu, matahari mempunyai peranan sangat penting, antara lain sebagai sumber cahaya dan panas bagi planet-planet di sekitarnya termasuk planet bumi, sehingga kehidupan manusia, tumbuhan dan hewan di planet bumi dapat berlangsung. Selain sebagai sumber panas dan cahaya, matahari mempunyai peranan penting lainnya, yaitu sebagai pengatur variasi iklim dan cuaca di muka bumi, sehingga memungkinkan terjadinya variasi kehidupan di muka bumi. b. Planet-planet (The planets) Kata planet berasal dari bahasa Yunani yaitu planetai, yang berarti pengembara. Hal ini disebabkan kedudukan planet terhadap bintang tidaklah tetap. Planet adalah benda angkasa yang tidak mempunyai cahaya sendiri, berbentuk bulatan, dan beredar mengelilingi bintang (Matahari). Sebagian besar planet mempunyai pengiring atau pengikut yang disebut Satelit yang beredar mengelilingi planet. Sebelumnya, para ahli menetapkan bahwa di dalam tata surya terdapat sembilan planet. Sembilan planet tersebut berdasarkan urutannya dari matahari yang terdiri atas planet Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus dan Pluto. Sejalan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang dimiliki manusia, maka berdasarkan Sidang Umum International Astronomical Union (IAU) ke-26, pada tanggal 25 Agustus 2006 di Praha, ditetapkan delapan planet dengan mengeluarkan Planet Pluto dari Sistem Tata Surya kita. Sementara itu, Pluto diturunkan statusnya sebagai kategori planet kerdil bersama-sama dengan Xena dan Asteroid Ceres. Keputusan mengeluarkan Pluto yang sudah menjadi anggota keluarga planet tata surya selama 76 tahun merupakan konsekuensi ditetapkannya definisi baru tentang planet. Dalam resolusi tersebut, sebuah benda langit bisa disebut planet apabila memenuhi tiga syarat, yakni mengorbit matahari, berukuran cukup besar sehingga mampu mempertahankan bentuk bulat, dan memiliki jalur orbit yang jelas dan “bersih” (tidak ada benda langit lain pada orbit tersebut). Dari kriteria ini, planet Pluto memiliki kelemahan, antara lain ukurannya sangat kecil dan bentuk orbitnya yang memanjang dan memotong orbit Neptunus, sehingga dalam perjalanannya mengelilingi matahari, Pluto kadang-kadang lebih dekat dengan matahari dibandingkan Neptunus Planet-planet yang ada di tata surya dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, antara lain sebagai berikut. 1) Berdasarkan massanya, planet dapat dikelompokan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut: a) Planet bermassa besar (Superior planet), terdiri atas Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. b) Planet bermassa kecil (Inferior Planet), terdiri atas Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. 2) Berdasarkan jaraknya ke matahari, planet dapat dibedakan atas planet dalam dan planet luar. a) Planet dalam (Interior planet), yaitu planet-planet yang jarak rataratanya ke matahari lebih pendek daripada jarak rata-rata Planet Bumi ke Matahari. Berdasarkan kriteria tersebut, maka yang termasuk planet dalam, adalah Planet Merkurius dan Venus. Planet Merkurius ataupun Venus mempunyai kecepatan beredar mengelilingi matahari berbeda-beda, sehingga letak atau kedudukan planet tersebut bila dilihat dari bumi akan berubah-ubah pula. Sudut yang dibentuk oleh garis yang menghubungkan Bumi-Matahari dengan suatu planet disebut elongasi. Besarnya sudut elongasi yang dibentuk oleh garis yang menghubungkan Bumi-Matahari-Merkurius yaitu antara 00-280, sedangkan sudut elongasi Bumi-matahari-Venus adalah 00-500. Berdasarkan besarnya sudut elongasi paling besar yang dapat dicapai oleh planet tersebut, sehingga dapat dihitung lamanya waktu planet Merkurius dan Venus terlihat dari bumi, yakni Planet Merkurius 28 dapat terlihat dari bumi paling lama sekitar ––– × 24 jam = 360 1 jam 52 menit, sedangkan Planet Venus dapat terlihat dari bumi 50 paling lama sekitar ––– × 24 jam = 3 jam 20 menit. Elongasi 360 planet dalam (interior planet) dapat dibedakan menjadi dua, yaitu elongasi barat, jika posisi suatu planet berada di sebelah barat matahari dilihat dari bumi dan elongasi timur, jika posisi suatu planet berada di sebelah timur matahari dilihat dari bumi. Planet Venus ataupun Merkurius yang berada pada posisi elongasi barat akan terbit terlebih dahulu di ufuk timur pada saat matahari masih berada di bawah horizon timur, sehingga planet tersebut terlihat berkilauan dilihat dari bumi karena sinar matahari yang diterimanya dipantulkan kembali ke bumi. Oleh karena itu, orang-orang di bumi menyebut Planet Venus atau Merkurius yang sedang berada pada kedudukan elongasi barat sebagai Bintang Timur. Sebaliknya apabila planet Merkurius atau Venus sedang berada pada posisi elongasi Timur, maka-planet-planet itu akan memantulkan cahaya matahari beberapa saat setelah matahari terbenam di ufuk barat, sehingga akan terlihat dari bumi sebagai Bintang Senja. b) Planet luar (Eksterior planet), yaitu planet-planet yang jarak rataratanya ke matahari lebih panjang daripada jarak rata-rata Planet Bumi ke Matahari. Termasuk ke dalam kelompok planet luar, yaitu Planet Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Dilihat dari bumi, sudut elongasi kelompok planet luar berkisar antara 00–1800. Bila elongasi salah satu planet mencapai 1800 hal ini berarti planet tersebut sedang berada dalam kedudukanoposisi, yaitu kedudukan suatu planet berlawanan arah dengan posisi matahari dilihat dari bumi. Pada saat oposisi, berarti planet tersebut berada pada jarak paling dekat dengan bumi. Bila elongasi salah satu planet mencapai 00 berarti planet tersebut mencapai kedudukan konjungsi, yaitu suatu kedudukan planet yang berada dalam posisi searah dengan matahari dilihat dari bumi. Pada saat konjungsi, berarti planet tersebut berada pada jarak paling jauh dengan bumi.