Upload
widyasari
View
341
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/17/2019 Astronomi ITB
1/135
: a a uryaDr. Suryadi Siregar
E-mail :[email protected]
Prodi Astronomi, FMIPA
Institut Teknologi Bandung
8/17/2019 Astronomi ITB
2/135
1. Pendahuluan:
Sejarah Terbentuknya Tata Surya
8/17/2019 Astronomi ITB
3/135
vo us a a urya
Contraction) Tokoh: Rene de Cartes (1644), Pierre Simon de Laplace
, mmanue an
Inti Sari: Konservasi momentum sudut, mensyaratkanawan primordial berkontraksi, kecepatan rotasibertambah besar. Awan primordial berubah menjadipiringan pipih(pancake).Gumukan terpadat di pusatmenjadi Matahari
Tahap awal (atas). Tahap akhir(bawah),Tata Suryamenjadi “bersih”
8/17/2019 Astronomi ITB
4/135
A roximate T ical Conditions in Galax
Region of Interstellar Space Number Density, Temperature,*
Within our Galaxy toms / cm Kelvins
Inside our Heliosphere,
in the Vicinity of Earth5 10,000
Local Cloud Surrounding
our Heliosphere0.3 7,000
Nearb Void Local Bubble < 0.001 1 000 000
Typical Star-Forming Cloud >1,000 100
Best Laboratory Vacuum 1000
Classroom Atmosphere 2.7 X 1019 288
8/17/2019 Astronomi ITB
5/135
Mass Distribution Within the Solar
ys em
.
0.135% Planets
. ome s
Kuiper belt objectsa e es o e p ane s
Minor Planets (Asteroids)
e ero sInterplanetary Medium
8/17/2019 Astronomi ITB
6/135
2.
6
8/17/2019 Astronomi ITB
7/135
um
R = 6378 km
M = 5.9742 × 1027 g
a = . u a
km)
i = 23.5°
Vesc = 10.4 km/s
Prot= 0.997 d
Prev= 365.25 d
= 5.52 g/cm3
7
8/17/2019 Astronomi ITB
8/135
Kera atan rata-rata 5.5 berbeda den an
kerapatan batuan silikat (~3) ada materi lebihrapat di bagian dalam Bumi
e smo og : var as amp tu o ge om angseismik bergantung kepada kerapatan dan
Gelombang transversal (S-wave) merambatpada medium padat
Gelombang longitudinal (P-wave) merambatpada medium padat maupun cair
8/17/2019 Astronomi ITB
9/135
8/17/2019 Astronomi ITB
10/135
truktur internalBumi terdiri dari beberapa lapisan1. Inti padat (13.5):
2. Inti cair :85 % Fe cair dan sedikit nikel, serta Si, S,
,magnet
3. Mantel (4.5-10):
eridotite silikat FeM kimberliteeclogite
- litosfer lempeng tektonik danlitosferik
- 4. Kerak
- kerak benua (2.6-2.8) granit
10
- . - .
Isostasy : benua yang mengapunginterscience.wiley
8/17/2019 Astronomi ITB
11/135
empeng e on
Teori benua an ‘ber erak’ continental drift
dikemukakan oleh Wegener (1880-1930)Dulu (250 juta thn y.l) semua benua tergabung
men a satu aratan esar yang se utpangaea (all lands)
- Kesamaan garis pantai (Amerika Selatan dan Afrika)
- Struktur geologis batuan yang sama
- Ditemukan fosil spesies yang sama
11
8/17/2019 Astronomi ITB
12/135
empeng e on
Ilustrasi perubahan benua
dari
Pangaea menjadi benua-
benua
yang ada saat ini.
12
physics.uoregon.edu
8/17/2019 Astronomi ITB
13/135
8/17/2019 Astronomi ITB
14/135
on nen a r : ea oor Indikasi aktivitas litosfer (pergerakan benua dan sea floor)
Sea floor terbentuk dari material mantel yang mengalami konveksi
ridge
Pembentukan sea floor baru (ridge) tidak menambah luaspermu aan. a sea oor yang meng ang su uc on zone
14
physics.uoregon.edu
8/17/2019 Astronomi ITB
15/135
on nen a r : p a e mo on
e moun a n- u ng, vu an sme, gempabumi
antar-lempeng)
1. Divergent plate boundariesDua lempeng saling bergerak menjauh
2. Convergent plate boundaries
3. Transform plate boundaries
Dua lempeng bergesekan dengan arah berlawanan
15
8/17/2019 Astronomi ITB
16/135
r g n o vo can c c a n : o po s
16
awa an ot spots
pubs.usgs.gov
Encrenaz and Bibring 1991
8/17/2019 Astronomi ITB
17/135
nature.nps.gov
www.interscience.wiley
8/17/2019 Astronomi ITB
18/135
ph y s i c s . u or e g on . e d
. .
8/17/2019 Astronomi ITB
19/135
1. Kedua lempeng membawabenua (continental collision)
membentuk mountain chain
(i.e Himalaya)
2. Hanya satu lempeng yangmembawa benua (terjadi di
zona subduksi)
- Ocean to ocean subduction
- Ocean to continentsubduction,
i.e. Peru-Chile trench dengan
membentuk pegunungan
Andes
Continental collision (A); ocean-to-ocean
subduction (B)
www.interscience.wiley
8/17/2019 Astronomi ITB
20/135
e an magne um
er a arena um mem aera er s ca ran
metalik, yaitu inti cair
Adanya magnetic anomalies (perbedaan besar
intensitas magnetik) karena pengaruh material batuandi permukaan Bumi
Pembalikan arah kutub magnet beberapa juta tahun y.l
Perubahan medan magnet ditemukan ‘jejaknya’ pada
mineral batuan
20
8/17/2019 Astronomi ITB
21/135
e an magne um
21mscf.nasa.gov
8/17/2019 Astronomi ITB
22/135
mos er um
yang dipisahkan olehperbedaan gradien
1 . e
i u . e
d u
temperatur
Troposfer
u
Mesosfer
Termosfer
Eksosfer Komposisi
-
22
.
- O2 20.946 %
- A 0.934 %
8/17/2019 Astronomi ITB
23/135
m
Bumi sebesar 23.5°
Perubahan iklim pada saat- Maunder minimum (1645-1715): tidak ada
bintik matahari terjadi penurunan
- Global cooling and warming
23
8/17/2019 Astronomi ITB
24/135
u an
R = 1.737,4 km
M = 7,35 × 1022 kg
a = 384.400 km
Prot
= 27,32 h
rev = ,
Synchronous rotation
far side/hidden face
24noao.edu
8/17/2019 Astronomi ITB
25/135
servas : e es op
Lunar mineralo- Massa bulan 1/81 massa bumi + ukuran = kerapatan
(3.3)- Tidak ada inti metal, kandun an metal sedikit
- Kerak dan mantel dari aluminium silikat
Ditemukannya regolith-
permukaan bulan
Moon maturity
- awa yang mu a menun u an rays
25
8/17/2019 Astronomi ITB
26/135
servas : wa ana ang asa uar Rusia
- Wahana Luna 3 (1959) berhasil memotret ‘hidden face’
- Luna 16, 20, 24 berhasil membawa pulang sampelbatuan
Amerika : Apollo
- Observasi dari orbit, eksperimen in-situ, analisis sampel
sci.esa.int
26
rst.gsfs.nasa.gov
8/17/2019 Astronomi ITB
27/135
servas : wa ana ang asa uar
Dari eksperimen in-
situ:
-
internal dengan
eksperimen seismik- Pengukuran medan
magnet di permukaan
solar wind
27rst.gsfs.nasa.gov
8/17/2019 Astronomi ITB
28/135
es mpu an Struktur internal Bumi diketahui melalui seismologi
Inti padat, inti cair, mantel dan kerak
Bukti lempeng tektonik bergerak: kesamaan garis pantaiserta struktur batuan dan fosil an sama
Ada 3 jenis interaksi antar lempeng: divergen, konvergendan transform
Medan ma netik Bumi berasal dari konveksi ada inti cair
Atmosfer Bumi sebagian besar berisi N2 dan O2, dibagimen adi 5 ba ian berdasarkan erubahan tem eratur
Perubahan iklim di Bumi berkaitan erat dengan aktivitasMatahari
28
8/17/2019 Astronomi ITB
29/135
menyebabkan kita selalu melihat permukaanyang sama (ada permukaan tak terlihat)
Melalui pengamatan dengan teleskop dapat
diketahui mineralogi Bulan, struktur permukaanBulan dan ‘kedewasaan’ (usia) Bulan
Observasi wahana angkasa telah menunjukkan
ar s e o t e oon an e emen penyusun Seismologi memberikan struktur internal Bulan
29
8/17/2019 Astronomi ITB
30/135
Analisis sampel memberikan usia serta
Ada 3 teori pembentukan Bulan: fission,cap ure , accre on
Jarak Bumi-Bulan semakin menjauh akibat
efek pasang surut (4 cm/yr)
8/17/2019 Astronomi ITB
31/135
4.Planet Dalam
Venus
8/17/2019 Astronomi ITB
32/135
Merkurius: - parameter orbital-
- topografi permukaan
-
- observasi
-
- atmosfer
Bumi : karakteristik orbit
8/17/2019 Astronomi ITB
33/135
, , ,
Karakteristik umum:- erapa an ngg
- memiliki atmosfer
- e a menga am evo us yang mengu a
struktur internal dan permukaan planet
8/17/2019 Astronomi ITB
34/135
diketahui datanya (karena posisinya).Jarak dari Matahari ≤ 28°
Dari space probe diperoleh data mengenai
permukaan MerkuriusTemperatur permukaan yang sangat
tinggi, ditambah dengan kecepatan lepas
rendah, mengakibatkan Merkurius tidakmemiliki atmosfer
8/17/2019 Astronomi ITB
35/135
R = 2439 km
M = 3.3 × 1026 g
a = 0,466 AU (69.7 juta km)
= .
i = 7°
Vesc = 4.3 km/s
Rot= .
PRev= 88.97 d
= 5.43 g/cm3
Tsurf ~ 700 K (siang)~ 100 K (malam)
nssdc.gsfc.nasa.gov
8/17/2019 Astronomi ITB
36/135
- ,
polarimetri, spektroskopi hasil: tidak ada atmosfer ermukaan
tertutup debu
1973 : Mariner 10Tujuan: meneliti permukaan, atmosfer,
kondisi lin kun an dan karakteristik lanet
nssdc.gsfc.nasa.gov
8/17/2019 Astronomi ITB
37/135
Mariner 10 berhasil
memetakan ~ 35%permukaan
tru tur om nasoleh kawah, dengan
terbesar Caloris basin(diameter 1300 km).
er raan us a . 109 thn
physics.uoregon.edu
8/17/2019 Astronomi ITB
38/135
Struktur Internal
physics.uoregon.edu
Encrenaz & Bibring 1991
8/17/2019 Astronomi ITB
39/135
diamati
Merkurius struktur permukaan bisa
Seluruh permukaan Merkurius tertutup
o e awa yang erasa ar om ar rsekitar 3.8 milyar tahun lalu
8/17/2019 Astronomi ITB
40/135
M = 4,8690 × 1027 g= ,
km)
i = 177.8° Vesc = 10.4 km/s
Prot= -243 d
rev= .
= 5.25 g/cm3
surf
8/17/2019 Astronomi ITB
41/135
1930: pengamatan ultraviolet menunjukkanperiode rotasi atmosfer 4.2 hari
1950an: analisis spektrum radio,menghasilkan temperatur ~ 680 K
: enera pen ara an su ses per amadi permukaan
,
hitam-putih
8/17/2019 Astronomi ITB
42/135
1978: Pioneer Venus,
menemu an a wa a mos er
Venus berotasi dengankecepatan > kecepatan
eso.org
1982: Venera 13 dan 14, foto berwarna permukaan Venus.
eso.org
8/17/2019 Astronomi ITB
43/135
Observasi Venus
1989: Magellan, memetakan permukaan Venus
eso.org
2005: Venus Express, eso.org
meme a an permu aan
8/17/2019 Astronomi ITB
44/135
To o rafi Permukaan Sebagian besar
berupa dataran
(70%).
menyusun 10%permukaan (Isthar
,Terra, MaxwellMons).
terletak lebih rendah(lowlands).
metallandscape.com
8/17/2019 Astronomi ITB
45/135
. .
8/17/2019 Astronomi ITB
46/135
Kom osisi tanahMirip seperti batuan basalt Bumi yang kaya
po as um asanya emu an epu auan
di daerah Mediterrania)
Encrenaz & Bibring 1991
8/17/2019 Astronomi ITB
47/135
Atmosfer San at masif den an
tebal 100x atmosfer Bumi
Komposisi:
- CO2 96.5%
- N2 3.5%
- SO 0.02%- A 0.007%
- Ne 0.001%
wan an a ut asampada ketinggian 30-80
km
physics.uoregon.edu
8/17/2019 Astronomi ITB
48/135
physics.uoregon.edu
8/17/2019 Astronomi ITB
49/135
Venus merupakan planet yang memiliki banyak
kemiripan dengan Bumi Struktur permukaan baru diketahui setelah misi
oner enus an an enera –(Rusia)
Bentuk keseluruhan permukaan Venus diperoleh darira ar mag ng
Sebagian besar permukaan berupa dataran dan adasedikit dataran tinggi
ermu aan enus er r ar a uan asa yangmirip seperti di Bumi
Atmosfer Venus sangat tebal dan sebagian besare r s
Terjadi efek rumah kaca yang lebih berat
8/17/2019 Astronomi ITB
50/135
Bulan. Dari analisis terhadap sampel batuan bulan:
1. Penentuan usia Bulan
. .2. Perbandingan mineral
Didominasi oleh perbedaan antara maria dang an s.
- Maria: terkonsentrasi di near-side, menyusun ~30%permukaan Bulan. Elemen utamanya Si, Mg dan Fe.
- Highland: membentuk ~70% dari total permukaan,kaya Al dan Ca.
3. History of grains: akibat bombardir meteor, anginmata ar , an er as osm s.
8/17/2019 Astronomi ITB
51/135
Fission
Terpisah dari mantel Bumi (saat masih cair). Berhasilmenjelaskan komposisi metal yang rendah, tetapi tidak
. Capture by Earth
Kendala utamanya ada pada masalah statistik: peristiwaseper n sanga arang er a .
Accretion in orbit around Earth
Tidak bisa men elaskan men a a ob ek terbentuk
dari material yang sama memiliki komposisi berbeda
8/17/2019 Astronomi ITB
52/135
-
-
dekat dari 384.400 km. Menjauhnya Bulan~
cm/thn).
milyar tahun lalu.
8/17/2019 Astronomi ITB
53/135
- Memiliki banyak kesamaan
erapa an ngg , massa a mos er
hanya merupakan sebagian kecildari total massanya
e a menga am per o e a v asyang mempengaruhi struktur bagiandalam dan permukaannya; tapi
-khas
Tabrakan meteorit begitu dominan
pertama Akumulasi peluruhan unsur radioaktif
meningkat aktivitas vulkanik
8/17/2019 Astronomi ITB
54/135
Relatif sedikit diketahui orang,arena er a u e a engan
Matahari (diamati dari Bumiselalu tidak pernah melebihi
Hingga 1965, periode rotasidiperkirakan 80 hari, sama
Sejauh ini, baru satu misiwahana angkasa yang
(Mariner 10) Permukaannya penuh kawah
8/17/2019 Astronomi ITB
55/135
um u sem -ma or . , e sen r s as ngg .
Inklinasi bidang orbit 7o
, dengan periode 88.97 hari,kecepatan orbital rata-rata 48 km/s
Berbentuk bola nyaris sempurna dengan radius ekuator2439 km
Kerapatan rata-rata tinggi, 5.44 g/cm
3 kecepatanepas . m s
Periode rotasi 58.65 hari = 2/3 Porbital coupling dinamikyang disebabkan oleh gravitasi Matahari
Satu hari di Merkurius = 176 hari Bumi Tiadanya atmosfer tebal membuat terjadinya kontrastemperatur yang tinggi – hingga 700 K pada sisi siangdan -100 K pada sisi malam
8/17/2019 Astronomi ITB
56/135
- , , ,
spektroskopi dengan menggunakan teleskopMenun ukkan tiadan a atmosfer dan
permukaannya tertutup debu yang albedonya
setara dengan Bulan Terdapat tanda-tanda ion Fe++ (pita 0.95 m)
banyak butiran kaca yang terbentuk ketika
meteor t ertum u an engan permu aan yangkaya silikat dan ilmenit (FeTiO3)
Wahana Mariner 10
8/17/2019 Astronomi ITB
57/135
Wahana Mariner 10
Diluncurkan 3 November1973
gravitasi dari Venus untukmencapai Merkurius
29 Maret 1974
Berhasil memetakan ~45%permu aan engan reso ustipikal ~20 km, hanyabeberapa daerah dengan
Empat filter pada kamerauntuk mengukur indikasi
, ,“beda warna” dalam skala 1-
2 km Moore, Patrick. 2002. Atlas of the Universe . London: Chancellor Press.
8/17/2019 Astronomi ITB
58/135
Tidak ditemui polarisasi kuat UV: permukaan tertutup oleh
ap san e u a us
Pengukuran albedo sesuai dengan hasil pengukuranlandas-Bumi (0.06)
Tidak ada gradien albedo seperti pada Bulan; lelehanbasalt yang mungkin terjadi tidak mengubah mineralogi
permukaan
kerak Merkurius lebih tebal daripada Bulan Merkurius memiliki medan magnet lemah (100 T),interaksinya dengan angin Matahari sesuai dengan modelplanet dengan medan magnet lemah dan tanpa atmosfer:
Partikel angin Matahari yang tertangkap oleh Merkuriusmembentuk suatu atmosfer yang sangat tipis (10-12 – 10-9
8/17/2019 Astronomi ITB
59/135
Didominasi oleh kawah tumbukan
petunjuk distribusi massa meteorit
penumbuk Banyak kawah berdiameter >200
,yang terbesar Caloris Basin, 1300km
Tiada erosi memungkinkan
enentuan usia dari kawah bekastumbukan
Frekuensi tumbukan sangat tinggipada beberapa ratus juta tahunpertama dan menurun cepatmenu u a u s a pa a . yr
lalu Menunjukkan jejak aktivitas
tektonik yang disebabkan oleh,
geologis Merkurius terhentisetidaknya 3.6 Gyr lalu
8/17/2019 Astronomi ITB
60/135
Dekat dengan Matahari dana e o ngg ampapaling terang di langit
Permukaan tidak tampak
Masih belum begitudipahami meskipun telah
menjadi target >20 wahana Temperatur dan tekanan
permukaan yang sangattinggi tidak memungkinkan
,
hanya ~menit Yang menarik: massa dan
kera atann a miri den anBumi, tetapi mengalaminasib yang sangat berbeda
8/17/2019 Astronomi ITB
61/135
Galileo: en amatan fase Venus ertama kali
1930: pengamatan UV menunjukkan profilabsorpsi periode rotasi atmosfer ditentukanse esar . ar
CO2 dominan, CO dan H2O juga terdeteksi
an, spe rum ra o: empera ur ~
Wahana AS & Sovyet: orbiter, descent probes
pada lokasi pendaratan, komposisi atmosfer,pemetaan radar terhadap pemukaan
8/17/2019 Astronomi ITB
62/135
Jarak heliosentrik rata-rata 108 uta km 0.72 AU) Venus menerima 2x lebih banyak energiMatahari daripada Bumi
a a a mus m arena ren a nya n nassumbu rotasi, 2.2o
.Dari pengamatan radar: radius Venus 6051 km kera atan rata-rata 5.25 /cm3
Periode orbital 224 hari, rotasional 243 hari 1hari Venus = 117 hari Bumi
Permukaan Venus
8/17/2019 Astronomi ITB
63/135
ra- oneer enus - : c tra ra ar . z . cm arObservatorium Goldstone dan Arecibo; resolusi cukup baik, ~km, tetapi bedaketinggian tidak dapat diamati
Pioneer Venus: resisi ada en ukuran ketin ian ~200 m 70%permukaan Venus didominasi dataran, 10% daerah tinggi, 20% di bawahpermukaan acuan rata-rata
Datarannya sedikit naik-turun, memiliki banyak struktur sirkular yang
Dua plato utama: Ishtar Terra & Aphrodite Terra; Maxwell Mons (12 km)
Magellan
8/17/2019 Astronomi ITB
64/135
Tidak ada indikasi pergerakan lempeng Terdapat gunung-gunung api yang sangat besar
Sampel tanah dari Venera 13: basalt basa kaya kalium,
mirip tanah pada pulau-pulau Mediterania di Bumi
dasar lautan
Sampel Venera 8: granit
Venera 13
Moore, Patrick. 2002. Atlas of the Universe . London: Chancellor Press.
8/17/2019 Astronomi ITB
65/135
San at masif, tekanan ada
permukaan sekitar 106 kg/m2
(100 atm) Temperatur rata-rata 730 K
Komposisi troposfer: CO2 (96.5 %)
N2 (3.5 %)
2 . Ar (0.007 %)
Ne (0.001 %)
CS, H2S, H2O (0.01 %)
Awan dan kabut pada ketinggian30-80 km, stratifikasi yang stabil
Aerosol awan umumnya H2SO4,
2 2 menambah efek rumah kaca
8/17/2019 Astronomi ITB
66/135
Ada 4 lanet an terdekat ke Matahari an
disebut juga sebagai planet teresterial:
- Merkurius
- Venus
- Bumi
-
Beberapa kemiripan:
- Atmosfernya hanya sebagian kecil dari total massa
- Mengalami aktivitas planet yang mampu mengubah
struktur internal & bentuk permukaan
Merkurius Merkurius telah dikenal orang,
sejak milenium ketiga sebelum
8/17/2019 Astronomi ITB
67/135
Merkurius sejak milenium ketiga sebelumMasehi.
Dalam mitologi Yunani, ada duanama ba i Merkurius:
- Apollo sebagai bintang
fajar -
senja
Informasinya sanagt minimarena o as nya yang ter e at
dengan Matahari dan terkecildari planet teresterial lainnya
Hanya satu wahana antariksayang pernah mengunjungiMerkurius, Mariner 10
Merkurius
8/17/2019 Astronomi ITB
68/135
a = 0.387 AU vorb = 48 km/s = .
dper = 55 juta km
esc = .
= 5.44 gr/cm3
aph = u a m
R = 2439 km
= –
i = 7 Porb = 88.97 hari
Prot = 58.65 hari
Merkurius
8/17/2019 Astronomi ITB
69/135
Hingga 1962, diduga “hari” Merkurius
sama engan a un nya. a a ,
baru diketahui Prot = 2/3 Porb
permukaannya ditutupi lapisan debu
Spektrumnya memberikan dugaan
tentan keberadaan roxene basalt
silikat, dan ilmenite
1970Periode 1974 1975 Mariner 10 berhasil
8/17/2019 Astronomi ITB
70/135
Periode 1974 – 1975 Mariner 10 berhasil
memetakan 45% permukaan Merkurius
dan menemukan tidak ada aliran basalt
baru
Tidak ada perubahan mineralogi di Mariner 10
permukaan yang mengindikasi bahwa
bagian crust Merkurius lebih tebal
daripada Bulan
Tidak ditemukan ilmenite
Medan magnet lemah
Misi lain ke Merkurius, MESSENGER,
diluncurkan pada tahun 2004 dan akan
mulai mengorbit pada 2011 MESSENGER
Merkurius
8/17/2019 Astronomi ITB
71/135
opogra ermu aan
Permukaan didominasi oleh kawah-kawah akibat
tumbukan batu meteor dengan berbagai ukuran
Tidak terdapat piringan tektonik
semakin kecil semakin datar
Terda at ban ak kawah an berdiameter lebih dari
200 km yang disebut basin Basin terbesar diberi nama Caloris Basin dengan
diameter 1300 km
Topografi Permukaan
8/17/2019 Astronomi ITB
72/135
nineplanets.org
Kawah Merkurius
nineplanets.org
Topografi Permukaan
8/17/2019 Astronomi ITB
73/135
Caloris Basin disebabkan oleh tumbukan yang sangatbesar pada awal sejarah pembentukan Tata Surya
tektonik yang menimblkan peluang adanya dataran aneh
yang tepat berada di sisi yang berlawanan
nineplanets.org
Dataran di sisi berlawananCaloris Basin
Merkurius
8/17/2019 Astronomi ITB
74/135
Struktur Dalam
Karena kerapatannya tinggi,diduga inti Merkurius terdiri
dari besi dan mencaku 42%massanya
Intinya dilapisi mantle dengan
Sedang crust sekitar 100 –200 km
Venus
8/17/2019 Astronomi ITB
75/135
Telah diketahui sejak jaman pra-
se arah
Pada mitologi Yunani: Aphrodite;Bab lonia: Ishtar seba ai dewi
cinta dan kecantikan
Venus juga memiliki dua namasebagi bintang fajar dan bintang
senja
Merupakan obyek paling terangsetelah Matahari dan Bulan
Parameter Orbit dan besaran fisik Venu
8/17/2019 Astronomi ITB
76/135
= = .
e = 0.007=
.
vesc = 10.3 km/s
3
i = 177.8
.
T = 400 – 740 K
orb
Prot = -243 hari
Venus
8/17/2019 Astronomi ITB
77/135
Observasi
Wahana Antariksa pertama yang
mengunjungi Venus adalah Mariner 2
pa a ta un
Peta Venus oleh Magellan (Wiki)
Venera 9 yang pertama kali yang
mengambil fotograf permukaan Venus
Mariner 2 (Wiki)
1989, diluncurkan Magellan
berhasilmemetakan secara detail permukaan
Venus
8/17/2019 Astronomi ITB
78/135
Permukaan
Permukaan Venus terdiri dari 70% dataran, 10% dataran
tinggi, dan 20% lembah
Terdapat 2 dataran tinggi terbesar:
- Ishtar Terra (di belahan utara dan terdapat Maxwell Mons)
-
Dari data Magellan, sebagian besar
ermukaan Venus ditutu i oleh
aliran lava dan ditemukan beberapatempat yang memperlihatkan
a v as vu an
Tidak ada kawah ukuran yang kecilnineplanets.org
8/17/2019 Astronomi ITB
79/135
Venus
8/17/2019 Astronomi ITB
80/135
Permukaan
Dari Venera 13 dan Venera 14 diperoleh komposisi
kimia dari batuan di permukaan Venus:
Venus
8/17/2019 Astronomi ITB
81/135
Atmosfer
Profil vertikal atmosfer
- temperatur menurun
dengan bertambahnya
ketinggian hingga 55 km
- Kemudian naik sedikit
Venus
8/17/2019 Astronomi ITB
82/135
Atmosfer
Komposisi:- 2 .
- N2 3.5%
- SO2 0.02%
- A 0.007%
- Ne 0.001%
–
Terdapat awan dan kabut Awan tersebut mengandung
unsur utama: asam sulfur nineplanets.org
8/17/2019 Astronomi ITB
83/135
Planet Luar Mars dan Satelitnya
o os an e mos
8/17/2019 Astronomi ITB
84/135
,
R = 3,397 km (0.53 R)= × 27 ,
(0.11 M)
i = 23° 59’
Prot = 1,026 days
Prev = 1,88 yrs (687 days)
Tsurface = 150-310 K
8/17/2019 Astronomi ITB
85/135
Permukaan Mars dipotret dari Spirit
8/17/2019 Astronomi ITB
86/135
.
terdapat crust.
Di atmosfern a terda at awan cirrus utih kabut
dan embun. Atmosfernya kaya akan CO2.
Terda at unun bera i dan struktur eolo i lainyang membuktikan pernah ada aktivitas
vulkanik.
Tanah yang berwarna merah mengindikasikanhidrasi permukaan batuan serta menunjukkan
peranan air dalam evolusi mineralogi Mars.
8/17/2019 Astronomi ITB
87/135
1877: Giovanni Schiaparelli (Itali) menemukan struktur jalur di permukaan Mars (canali)
1960an: Mars dan Mariner. Memotret permukaan,.
Mariner 9 menghasilkan feature geologis(kawah,ngarai,gunung berapi)
.mengamati planet dari orbit tertentu (orbiter)
1996: Mars Global Surveyor dan Pathfinder. Pathfindermen ara mu a c anne an men apa a anya eros
air pathfinder
8/17/2019 Astronomi ITB
88/135
s irit .
Memperoleh image
Mars resolusi tinggi mars. l.nasa. ov
2003: Mars Exploration
Rover (Spirit &
Opportunity)
2005: Mars
econna ssance
Orbiter Mars Reconnaissance Orbiter
8/17/2019 Astronomi ITB
89/135
2007: Phoenix. meneliti Phoenixkutub utara Mars dan
meng-update informasiatmosfer
2009: Mars ScienceLaboratory. Meneliti Mars Science
Beyond 2009: Mars
Sample Return ,stro o ogy e
Laboratory
Sumber:mars.jpl.nasa.gov
8/17/2019 Astronomi ITB
90/135
dalam bentuk es (kutub). Kutub Mars dingin.
‘ ’ Mars pertama kali diperoleh dari Mariner
,
montmorillonite (lempung yg terbentuk dari
8/17/2019 Astronomi ITB
91/135
mars.jpl.nasa.gov
8/17/2019 Astronomi ITB
92/135
Komposisi atmosfer:
- 95.3% CO2
- 2.7% N2- .
- 0.13 O2- 0.07% CO
- 0.03% H2O
Tsurface: 300K (siang),-
Transparan terhadapradiasi UV, efekgreen ouse ema
physics.uoregon.edu
8/17/2019 Astronomi ITB
93/135
terdapat dua lembah
yang dalam, Argyre
Planitia dan Hellas
Planitia. Dasar dari
e as a a aterendah di Mars (6
Happy face – galle craterdi Argyre Planitia
www.esa. n
8/17/2019 Astronomi ITB
94/135
Di Utara umumnyaphysics.uoregon.edu
memiliki kontur tinggi.
- Tharsis Ridge, dimana
raksasa. Terletak di dekatekuator dan berukuran
utara. Memiliki ketinggian~10km.
- ,
dengan tinggi >25km dandiameter 700km
8/17/2019 Astronomi ITB
95/135
Valles Marineris, lembah raksasa yangmem e a ars sepan ang m.Pengamatan fotografi menunjukkan bahwalembah-lembah di Mariner valley adalah hasilerosi, yang artinya pernah ada aliran air dipermukaan.
physics.uoregon.edu
Ph b & D i
8/17/2019 Astronomi ITB
96/135
Phobos & Deimos
Nama Phobos dan Deimos berasal dari
bahasa Romawi yang berarti ‘ketakutan’an epan an .
Keduanya berbentuk irregular (elipsoid)
engan anya awa permu aannyaPhobos (27x21x19 km) mengorbit pada
ra us MarsDeimos (15x12x11 km) mengorbit pada
ra us Mars
o os e mos
8/17/2019 Astronomi ITB
97/135
o os e mos
antwrp.gsfc.nasa.gov
Kesimpulan ttg Mars
Observasi permukaan Mars dimulai pada abad
8/17/2019 Astronomi ITB
98/135
Observasi permukaan Mars dimulai pada abadke-17. Misi an dikirim ke Mars Mariner, Vikin ,Pathfinder, Spirit & Opportunity, dll) memberikan
data yang semakin baikana ars om nas o e unsur es an
silikat
2 temperatur permukaan 150-300 K
Permukaan Mars ba ian selatan didominasikawah sedangkan bagian utaranya memilikikontur tinggi
ars mem sa e ya u o os an e mos
6.
Bumi: Interaksi Medium Antar
8/17/2019 Astronomi ITB
99/135
Bumi: Interaksi Medium AntarParameter Orbit:
a = 1 AU
e = 0.017
R = 6378 km
i = 23.5
Porb = 365.25 hari
P = 0.997 hari
vorb = 29.80 km/s=esc .
= 5.52 gr/cm3
Interaksi Heliosfer dengan Medium
n ar n ang
8/17/2019 Astronomi ITB
100/135
n ar n ang
8/17/2019 Astronomi ITB
101/135
Radiasi sinar-X dan UV dari mataharimenyebabkan ionisasi di selubung gas terluar
atmosfer planet membentuk lapisan.
Lapisan plasma ionosfer memegang peranan
- menghantarkan arus listrik yang dihasilkanoleh pergerakan atmosfer maupun anginmatahari
- merupakan sumber plasma
1 Gaya Pasang Surut
8/17/2019 Astronomi ITB
102/135
1. Gaya Pasang SurutYang dimaksud dengan gaya
pasang surut adalah perbedaangaya pada sebuah titik di
permukaan planet dengan gaya
yang bekerja pada titik pusatplanet.
B
8/17/2019 Astronomi ITB
103/135
B
’
Ilustrasi gaya pasang surut
Gaya Pasut Bulan terhadap Bumi di A
8/17/2019 Astronomi ITB
104/135
B
A
A' C AD
Gb 1 Gaya gravitasi oleh Bulan pada titik A,B,C dan
', .titik C adalah sama pada A dan A'. Asumsi Bumi bola
sempurna mengakibatkan pada titik B, gaya yang
se a ar terhada aris hubun Bumi-Bulan CD akan
saling meniadakan
CA FFF
A likasikan hukum Newton ada titik A dan
titik C
8/17/2019 Astronomi ITB
105/135
B
A
A' C AD
22
1GMm
1GMmF
Di abarkan kita eroleh
8/17/2019 Astronomi ITB
106/135
B
A
A' C AD
r2
R1rR2
GMmF
4
r
R1r
Karena r >> R maka ada titik A
B
8/17/2019 Astronomi ITB
107/135
B
A' C AD
GMm2
r3
2.Ga a asut di titik A’ adalah
B
8/17/2019 Astronomi ITB
108/135
B
A' C AD
22
22
22C'A )Rr(r
)Rr(rGMm
r
1GMm
)Rr(
1GMmFFF
2
r2R1rR2
GMmF RGMm2
F
4r
1r r
3. Ga a asut di titik B
B
8/17/2019 Astronomi ITB
109/135
A' C AD
2B d
1GMmF
ddGMmCosFF
2B //B
3BB rGMmSinFF
Karena Bumi berotasi maka komponen gaya sejajar di B saling
B
men a a an engan gaya grav as u an arena b// =
FC
8/17/2019 Astronomi ITB
110/135
B
A
A' C AD
3B r
RGMmF
Gaya pasang surut di ekuator dua kali lebih besar dibanding
dengan di daerah kutub. Gaya pasang surut di tempat lain akan
men ikuti ertaksamaan F < F < F
8/17/2019 Astronomi ITB
111/135
Resultante gaya pasang surut pada
setiap titik di permukaan Bumi
Bumi, bola yang diselubungi air
8/17/2019 Astronomi ITB
112/135
Pasang Purnama dan Pasang Purbani
Arah Matahari
8/17/2019 Astronomi ITB
113/135
(a) (b)(c)
Realita
Pada saat t Pada saat t+t
Pasang Purnama (vive eau, spring tides) dan Pasang
,
maksimum bila resultante gaya gravitasi Bumi, Bulan danMatahari terletak pada suatu garis lurus
8/17/2019 Astronomi ITB
114/135
Matahari terletak pada suatu garis lurus.
Keadaan, berlangsung pada saat bulan purnama atau
bulan baru. Naiknya permukaan air laut pada saat ini
" " .
Gaya pasang surut akan minimum apabila gaya gravitasi
,saat Bulan-Bumi-Matahari membentuk sudut 900 Posisi
ini disebut Bulan kuartir, terjadi pada saat Bulan berumur
sekitar 7 hari dan 21 hari. Naiknya permukaan air laut
merupakan tinggi yang minimum. Peristiwa ini disebut" asan urbani"
Syzyg-Kuartir dan Pasang -Surut
Arah MatahariPasang, T
8/17/2019 Astronomi ITB
115/135
g
Purnama
Pasan T+12Jam
Surut, T+6jam
Purbani PurbaniBumi
Purnama Surut,T + 18Jam
Dalam 24 jam 2kali pasang dan 2kali surut
Pasang-surut(pasut) disuatu tempat tidak hanya
,
tetapi dipengaruhi juga oleh keadaan geografi, arahangin, gesekan dengan dasar laut, kedalaman, relief
8/17/2019 Astronomi ITB
116/135
angin, gesekan dengan dasar laut, kedalaman, relief
asar au an v s os as a r o as erse u .
Semua faktor in i dapat mempercepat atau
m e m e r l a m b a t d a t a n n a a i r a s a n
Perbedaan waktu antara datangnya pasang naik
dengan waktu yang dihitung disebut "harbour-time".
Contoh beda pasang Purnama dan Purbani, tanggal
3 April 1950 di Brest, Perancis setelah bulan
purnama amp u o a r pasang mencapa me er
(vive eau, spring tides, pasang purnama), 7 harikemudian, 10 April 1950 setelah kuartier terakhir.
Amplitudo gelombang air pasang cuma 2,5 meter
(mor te eau , neap t ide , pasang purban i ) .
Harbor Time
8/17/2019 Astronomi ITB
117/135
8/17/2019 Astronomi ITB
118/135
-
8/17/2019 Astronomi ITB
119/135
Efek Gaya Pasang Surut yang
a am o e o
8/17/2019 Astronomi ITB
120/135
Transfer massa, pasangan binary
yrae
8/17/2019 Astronomi ITB
121/135
8/17/2019 Astronomi ITB
122/135
Tabel 2. Cincin Saturnus dan jaraknya(R=60332 km)
No Nama Cincin Jarak [R] Lebar
[km]
Tebal
[km]
Massa
[kg]
Albedo
1 D 1,235 8500
8/17/2019 Astronomi ITB
123/135
,
2 C 1,525 17500 1,1 1021 0,1-0,3
, , - , , - ,
4 Cassini
Divission
2,025 4700 5,7 1017 0,2-0,4
5 A 2,267 14600 0,1-1 6,2 1021 0,4-0,6
6 F 2,324 30-500 0,6
7 G 2,748 8000 100-1000 1 10
17
8 E 2,983 300000 1000-
30000
7 10
8/17/2019 Astronomi ITB
124/135
Deimos dari
berbagai posisi
8/17/2019 Astronomi ITB
125/135
Phobos dan Deimos
Asaph Hall(Amerika),1877
8/17/2019 Astronomi ITB
126/135
Phobos dan Deimos
Tabel 3. Limit Roche untuk berbagai sistem planet-satelit
8/17/2019 Astronomi ITB
127/135
Limit(rigid)
[R]
Limit(fluid)
[R]1 Bumi-Bulan 1,49 2,86
2 Bumi-Komet 2,80 5,39
3 Matahari-Bumi 0,80 1,534 Matahari-Jupiter 1,28 2,46
a a ar - u an , ,
6 Matahari-Komet 1,78 3,42
Dampak gaya pasang surut di berbagai planet
.
Pada awalnya Merkurius memiliki rotasi yang cepat,tetapi perlahan-lahan rotasinya diperlambat oleh gaya
pasang suru a a ar a am wa u ersamaan
8/17/2019 Astronomi ITB
128/135
pasang suru a a ar . a am wa u ersamaan
eksentrisitasnya menjadi mengecil, orbit semakin dekat ke
Matahari dari osisi sebelumn ab. Jupiter dan Io
Io, merupakan salah satu satelit terbesar planet
, ,
terjadi aktivitas vulkanik. Gaya pasang surut yang dialami
Io diduga sebagai pemicu terjadinya aktivitas vulkanik
erse u , mem ara er yang usus a a o as nya
yang unik. Jarak Io ke Jupiter hampir sama dengan jarakBulan ke Bumi tetapi Jupiter 300 kali lebih besar dari Bumi,
dengan demikian Jupiter dapat menyebabkan gaya pasang
surut yang luar biasa di satelit ini.
Besarnya energi pasang surut yang dialami Io dapat
ditaksir dari radiasi yang disembur oleh bintik panas
hot-s ot an ban ak ditemukan di ermukaan Io
8/17/2019 Astronomi ITB
129/135
Energi akibat gaya pasang surut melebihi energi
erupsinya. Energi yang dibangkitkan 100 juta
yang dikonsumsi oleh manusia di Bumi, setelah
milyaran tahun berselang, pemanasan yang
disebabkan oleh gaya pasang surut menyebabkan airdan es menghilang di beberapa tempat, khususnya
kom osisi an terdiri dari cam uran Carbon dan
Nitrogen
c. Saturnus dan cincin Saturnus
Keistimewaan cincin Saturnus dibandingkan dengan
cincin yang dimiliki oleh planet lain; dapat dilihat secara jelas
dari Bumi dengan menggunakan teropong. Cincin Saturnus
, , ,
8/17/2019 Astronomi ITB
130/135
B, C,D,G dan E. Ada beberapa hipotesa yang mencoba
menjelaskan asal mula cincin itu. Salah satunya adalah.
mengatakan bahwa dulu di sekitar Saturnus ada sebuah
satelit. Namun satelit itu berada terlalu dekat dengan
Saturnus, jaraknya lebih kecl dari 2,5 kali jejari Saturnus.Gaya kohesi satelit tersebut tidak dapat menahan gaya
asan surut an ditimbulkan oleh lanet indukn a
Saturnus sehingga satelit itu hancur berkeping-keping.
kepingan sisa satelit, yang terdiri dari batu dan partikel
hingga sekarang
.
Phobos dan Deimos berasal dari asteroid yang terlempar dari sabukutama(main-belt) akibat gravitasi Jupiter. Hipotesa ini diperkuat dengan fakta
bahwa a a asan surut Mars dan satelitn a berada dalam limit Roche
b i il t i t l h dik t h i j j i M R 0 53 j j i B i d t
8/17/2019 Astronomi ITB
131/135
sebagai ilustrasi telah diketahui jejari Mars R=0,53 jejari Bumi dengan rapat
massa 3,9 gram/cm3 sedangkan Phobos dan Deimos masing-masing
berjarak 2,76 dan 6,91 kali jejari Mars, rapat massa keduanya relatif samayaitu 2 gram/cm3. Jika dihitung kembali dengan formula diatas diperoleh
f=2,892 dan ini adalah kriteria synchronous rotating yang artinya Phobos
selalu menampakkan muka yang sama ke planet Mars seperti halnya Bulan
a. amun on o an u ge yang se a an gaya pasang suru awasanekuatorial yang mempunyai viskositas tinggi, serta adanya perbedaan tempo
rotasi Mars dan Phobos menyebabkan rotasi menjadi tidak konstan. Phobos
memperlambatnya sehingga orbit Phobos menjadi mengecil yang boleh jadi
pada suatu waktu akan menabrak Mars, diduga peristiwa ini akan terjadi 10.
sehingga orbitnya semakin besar dan menjauh planet Mars.
Phobos dan Deimos
S /
8/17/2019 Astronomi ITB
132/135
Sabuk Utama/Main-Belt
Bola pengaruh gravitasi
No Parameter Phobos Deimos
.
8/17/2019 Astronomi ITB
133/135
“Takut” “Panik”
2 P[day] 0,31891 1,26244
a m4 b[km] 18 10
5 M[1015kg] 10,8 1,8
6 k /m3 1900 1750
8/17/2019 Astronomi ITB
134/135
Ph b i l bit h
8/17/2019 Astronomi ITB
135/135
Phobos memunyai pola orbit synchronous,
periode revolusinya P= 1 hari Mars. Gaya pasang membuat phobos berkurang
ketinggiannya 1,8 meter/abad. Dalam kurun
dg Mars