Upload
dana-santika
View
83
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jika berbicara di dalam lingkup dunia, Indonesia hanyalah menempati
sebagian kecil bagian yang ada di planet Bumi. Namun, jika berbicara dalam
lingkup yang lebih luas, tatasurya misalny,. planet Bumi juga hanyalah sebagian
kecil di tatasurya ini. Oleh karena itu, manusia yang mendiami Bumi ukurannya
sangat jauh lebih kecil dibandingkan tatasurya.
Delapan buah planet di tatasurya sekarang ini tentu sudah kita kenal.
Meskipun dibagi dua kelompok, yaitu planet terrestrial dan planet jovian,
karakteristik delapan planet berbeda-beda. Benda kecil dalam tatasurya seperti
komet dan asteroid, akan memperlihatkan betapa beragamnya anggota tatasurya.
Ini baru lingkungan "kecil" tatasurya. Bagaimana dengan lingkungan yang
jauh lebih luas, satu galaksi misalnya, di mana luasnya tatasurya menjadi tak
berarti. Untuk membayangkannya, andaikan jarak Matahari-Bumi (SA = Satuan
Astronomi = 150 juta kilometer) adalah 1 meter, maka anggota tatasurya terjauh
yaitu planet katai UB313 sejarak 97 m. Bintang terdekat yaitu Proxima Centauri
sejarak 266.000 km. Dan diameter galaksi Bima Sakti 6,3 miliar km. Tatasurya
hanyalah noktah.
Mempelajari tatasurya merupakan hal yang menarik, karena hal ini sekaligus
mempelajari ciptaan Tuhan yang begitu uniknya, dengan beraneka bentuk dan
lintasan yang sedemikian rupa. Misalnya meskipun berada di luar angkasa yang
tidak ada tali pengikat, namun planet-planet dapat bergerak sesuai orbitnya serta
berevolusi terhadap matahari tanpa adanya tumbukan. Pembelajaran hendaknya
tidak terfokus pada materi yang ada di alam saja, mempelajari hal-hal di luar
Bumi seperti tatasurya juga tidak kalah pentingnya. Untuk itulah penulis
mengangkat judul “Tatasurya” sebagai bahasan dalam makalah kami.
2
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang penulis kemukakan dalam makalah ini adalah
sebagai berikut.
1. Bagaimanakah susunan tatasurya?
2. Bagaimanakah asal mula tatasurya?
3. Bagaimanakah susunan dan gerak planet?
4. Bagaimanakan keadaan fisis planet?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut.
1. Mendiskripsikan susunan tatasurya.
2. Mendiskripsikan asala mula tatasurya.
3. Mendiskripsikan susunan dan gerak planet.
4. Mendiskripsikan keadaan fisis planet.
1.4 Manfaat
Manfaat yang diharapkan dari penulisan makalah ini adalah agar para
pembaca khususnya pelajar agar lebih mengetahui mengenai susunan tatasurya,
asal mula tatasurya, susunan dan gerak planet, dan keadaan fisis dari masing
masing planet.
3
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Susunan Tatasurya
Tatasurya dalam bahasa inggris disebut solar sistem terdiri dari sebuah
bintang yang disebut matahari dan semua objek yang yang mengelilinginya.
Pengertian tatasurya yang lain adalah kumpulan benda-benda langit dimana
matahari sebagai pusatnya. Adapun terdiri dari tatasurya adalah sebagai berikut:
A. Matahari
Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama
sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang
besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung
kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat.
Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi
eletromagnetik, termasuk spektrum optik. Matahari merupakan bintang terdekat
dengan Bumi dengan jarak rata-rata 149.680.000 kilometer (93.026.724 mil).
Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh
manusia) membentuk tatasurya.
Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat
betul. Matahari mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis
tengah ekuatorialnya 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil
lebih pendek. Matahari merupakan anggota tatasurya yang paling besar, karena
98% massa tatasurya terkumpul pada matahari.
Wujud matahari adalah bola gas berpijar yang sangat besar. Berpijarnya bola
gas tersebut disebabkan oleh adanya reaksi fusi di bagian inti matahari. Oleh
karena itu. inti matahari mempunyai suhu yang paling tinggi dibandingkan
bagian-bagian yang lain. Berdasarkan letaknya, susunan lapisan matahari dapat
dibedakan menjadi empat macam. Lapisan-lapisan tersebut mulai dari yang
terdalam berturut-turut adalah lapisan inti, fotosfer, kromosfer, dan korona.
4
1. Inti
Inti merupakan bagian yang paling dalam dari matahari. Suhu di lapisan ini
diperkirakan mencapai l6 juta oC. Oleh karena itu, di lapisan inilah reaksi fusi
dapat berlangsung. Energi hasil reaksi fusi dipancarkan ke luar secara radiasi.
2. Fotosfer (Lapisan Cahaya)
Fotosfer merupakan permukaan matahari yang tebalnya kurang lebih 350 km.
Lapisan inilah yang memancarkan cahaya sangat kuat. Oleh karena itu. fotosfer
juga disebut lapisan cahaya. Suhu di fotosfer diperkirakan rata-rata 6.000 oC.
Pada suhu tersebut, suatu benda memancarkan cahaya berwarna kuning. Hal ini
sesuai dengan cahaya matahari yang berwarna kekuning-kuningan.
3. Kromosfer
Kromosfer merupakan lapisan gas dli atas fotoser yang tebalnya sekitar l6.000
km. Oleh karena itu, kromosfer sering disebut lapisan atmosfer matahari. Di
lapisan bawah (dekat fotosfer). suhu kromosfer diperkirakan sekitar 4.000 oC.
Makin ke atas. suhu kromosfer makin tinggi. Pada lapisan yang paling atas.,suhu
kromosfcr diperkirakan mencapai 10.000 oC. Kromosfer.hanya dapat dilihat pada
saat terjadi gerhana matahari total. Pada saat itu. Kromosfer tampak seperti gelang
atau cincin yang berwarna merah.
4. Korona
Korona mempakan lapisan matahari yang paling luar. lapisan ini juga sering
disebut lapisan atmosfer matahari bagian luar. Korona juga merupakan lapisan gas
yang sangat tipis. Gas tersebut sering tampak seperti mahkota putih cemerlang
yang mengelilingi rnatahari. Oleh karena itu, lapisan gas tersebut disebut korona,
artinya mahkota. Karena merupakan lapisan gas tipis. bentuk korona selalu
berubah-ubah. Tebal korona diperkirakan mencapai 2,5 juta km. Adapun suhunya
diperkirakan mencapai 1 juta oC Korona dapat diamati setiap saat dengan
teleskop. Teleskop yang digunakan untuk mengamati korona disebut koronagraf.
Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa
matahari adalah 1,41 berbanding massa air. Jumlah tenaga matahari yang sampai
ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt
per meter persegi setiap saat. Matahari sebagai pusat tatasurya merupakan bintang
generasi kedua. Material dari matahari terbentuk dari ledakan bintang generasi
5
pertama seperti yang diyakini oleh ilmuwan, bahwasanya alam semesta ini
terbentuk oleh ledakan big bang sekitar 14.000 juta tahun lalu.
B. Planet
Planet diambil dari kata dalam bahasa YunaniAsteres Planetai yang artinya
Bintang Pengelana. Dinamakan demikian karena berbeda dengan bintang biasa,
planet dari waktu ke waktu terlihat berkelana (berpindah-pindah) dari rasi bintang
yang satu ke rasi bintang yang lain. Perpindahan ini (pada masa sekarang) dapat
dipahami karena planet beredar mengelilingi matahari.
Perhimpunan Astronomi Internasional (International Astronomical Union,
IAU) melalui mekanisme voting pada akhir sidang umumnya di Praha, Ceko,
pada 24 Agustus 2006 membuat definisi baru tentang planet, yaitu planet adalah
benda langit yang (1) mengorbit matahari, (2) mempunyai massa yang cukup bagi
gaya gravitasinya untuk mengatasi gaya-gaya luar lainnya, sehingga dengan
keseimbangan hidrostatiknya mempunyai bentuk hampir bulat, dan (3) telah
menyingkirkan objek-objek lain di sekitar orbitnya. Rumusannya dapat juga
disederhanakan menjadi planet adalah benda langit yang mengitari matahari,
bentuknya bulat, dan merupakan satu-satunya objek dominan di orbitnya
(Ardiansah, 2008). Urutan planet yang yang masuk dalam sistem tatasurya (versi
lama) adalah Mekurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus,
dan Pluto. Namun, setelah sidang yang dilakukan di Praha, sampai saat ini urutan
planet yang yang masuk dalam sistem tatasurya (versi baru) adalah Mekurius,
Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Pluto diputuskan
bukan sebagai planet oleh sekitar 2500 orang ahli pada pertemuan di Praha
tersebut. Hal itu dikarenakan setelah menganalisa lebih jauh ciri dan sifat dari
Pluto itu sendiri (Gibol, 2006). Seperti pada definisinya, menurut para ahli ada 3
persyaratan untuk disebut planet, yaitu sebagai berikut.
a. Harus mengorbit mengelilingi matahari
b. Harus mempunyai ukuran yang cukup besar dan berbentuk bulat
c. Orbit harus jelas dan bebas dari benda lain
Pluto tidak memenuhi persyaratan yang terakhir, karena di sekitar orbitnya
banyak juga objek sejenis berupa TNO (Trans-Neptunian Objects). Sekarang
6
Pluto berstatus sebagai ”Dwarf Planet” bersama 2003 UB313, atau yang sering
disebut Xena.
Planet kerdil walaupun mengandung nama "planet" bukanlah planet, sama
halnya dengan penamaan asteoroid sebagai planet minor. Planet kerdil
didefinisikan sebagai benda langit yang (1) mengorbit matahari, (2) mempunyai
massa yang cukup bagi gaya gravitasinya untuk mengatasi gaya-gaya luar lainnya
sehingga dengan kesetimbangan hidrostatiknya mempunyai bentuk hampir bulat,
(3) belum menyingkirkan objek-objek lain di sekitar orbitnya, dan (4) bukan
satelit.
Menurut posisinya terhadap matahari, planet dikelompokkan dalam dua
kelompok yaitu planet yang lebih dekat ke matahari dibandingkan dengan bumi
dinamakan planet inferior, yaitu planet Mekurius dan Venus, sedangkan yang
orbitnya di sebelah luar orbit bumi dinamakan planet superior, yaitu Mars, Jupiter,
Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Empat planet yang paling dalam dari Merkurius
sampai Mars disebut planet dalam, sedangkan dari Jupiter sampai Neptunus
disebut planet luar. Di samping pengelompokan seperti ini, kelompok empat
planet terbesar yaitu Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus dinamakan planet
Jovian, sedangkan empat planet lainnya yang massanya lebih kecil dari Bumi
dinamakan planet kebumian (terestrial).
C. Satelit
Satelit adalah benda yang mengelilingi planet yang memiliki orbit peredaran
sendiri. Satelit bersama planet yang dikelilinginya secara bersama-sama
mengelilingi bintang (Anonim, 2007). Hampir semua planet memiliki satelit
kecuali Merkurius dan Venus. Jupiter dan Saturnus memiliki satelit yang
terbanyak yaitu 16 buah, Uranus memiliki 5 buah, Neptunus dan Mars memiliki
masing-masing 2 buah dan bumi memiliki 1 buah satelit. Enam dari 43 satelit
dalam tatasurya ini besarnya sama atau lebih besar dari bulan, yaitu Io, Europa,
Ganymade, dan Callisto (satelit Jupiter), Titan (satelit Saturnus), dan Triton
(satelit Neptunus). Bahkan Ganymade, Titan, dan Triton besarnya lebih besar dari
planet Merkurius. Ganymade merupakan satelit terbesar dalam tatasurya dengan
diameter 5270 km, sedangkan Titan adalah satu-satunya satelit yang memiliki
7
atmosfer. Kebanyakan satelit mengitari planet induk dari barat ke timur dan
bidang orbitnya ada dalam bidang ekuator satelit utamanya.
D. Komet
Komet adalah benda angkasa yang mirip asteroid, tetapi hampir seluruhnya
terbentuk dari gas (karbon dioksida, metana, air) dan debu yang membeku. Komet
memiliki orbit atau lintasan yang berbentuk elips, lebih lonjong dan panjang
daripada orbit planetdengan eksentrisitas yang sangat besar. Komet sering pula
dinamakan bintang berekor karena penampakannya umumnya disertai dengan
jumbai cahaya yang cukup panjang sehingga dia menampakkan diri sebagai objek
yang paling menonjol di langit.
Komet kebanyakan waktunya berada dalam orbit pada posisi yang jauh dari
matahari sehingga tidak tampak. Ketika berada di dekat matahari komet menjadi
panas sehingga materinya menguap dan membentuk awan gas yang bercampur
debu menyelubungi inti yang disebut koma. Dalam bahasa latin koma berarti
'rambut'. Dari kata inilah sebutan komet berasal. Gas dalam koma beragam seperti
CO, CO, HCN, CH, CN, air dan formaldehid. Koma ini diselubungi oleh awan
hidrogen berukuran jutaan kilometer yang muncul dari disosiasi radikal hidroksil
(OH) akibat radiasi matahari pada materi yang ada di Koma (Taufiq, 2004).
Partikel yang mengelilingi koma ini bersama membentuk kepala komet. Ketika
berada di dekat matahari, tekanan radiasi dan angin ion matahari mendorong
partikel dan gas menjauh dan membentuk ekor komet.
Kepala komet berdiameter antara 10.000 sampai 20.000 km. Massa dari
seluruh komet kurang dari seperseribu massa bumi. Ekor komet berbeda-beda
bentuk dan ukurannya. Saat jarak komet mendekati matahari muncullah ekor
komet akibat partikel-partikel yang dipancarkan matahari (embusan angin
matahari) menguapkan materi yang menyelubungi inti komet. Ada dua jenis ekor
komet, yaitu ekor ion yang arahnya selalu menjauhi matahari (segaris arah
matahari-komet), dan ekor debu yang berarah melengkung ke matahari, akibat
tarikan gravitasi Matahari. Meskipun ekor itu sedemikian panjang, kerapatannya
amat kecil, bahkan lebih kecil dari kerapatan ruang hampa yang mampu dibuat di
Bumi.
8
Lebih dari ribuan komet yang telah teramati, dan umumnya sekitar 5 sampai
10 yang ditemukan tiap tahunnya. Orang memperkirakan komet itu berasal dari
awan yang sangat besar sampai ratusan juta kilometer mengelilingi matahari pada
jarak yang sangat jauh sampai miliaran kilometer.
E. Asteroid atau Planet Minor
Asteroid adalah benda langit kecil dan padat yang terdapat dalam sistem
tatasurya. Asteroid adalah contoh dari sejenis planet kecil (atau disebut juga
planetoida), namun jauh lebih kecil dari sebuah planet. Asteroid mengorbit
mengelilingi matahari dengan lintasan diantara Mars dan Jupiter, lintasan orbit
asteroid berbentuk lingkaran dan di bidang ekliptika (garis edar khayal benda
langit untuk mengelilingi matahari) (Dermawan, 2007). Jika asteroid 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.
Asteroid initerdiridari puluhan ribu planet-planet kecil dengan ukuran
diameter kurang dari beberapa kilometer. Semua asteroid bergerak dari barat ke
timur dalam orbit elips dengan eksentrisitas hampir sama dengan eksentrisitas
orbit bumi. Asteroid ini berada pada jarak antara 2,5 sampai 3 SA dari matahari
dan memiliki periode orbit antara 4 sampai 6 tahun. Jadi seluruh asteroid ini
menempati ruang antara orbit Mars dan Jupiter.
F. Meteorida
Banyaknya benda-benda padat kecil yang mengitari matahari yang terlalu
kecil untuk bisa diamati dengan teleskop. Benda-benda kecil ini dinamakan
meterorida. Keberadaannya baru diketahui ketika benda ini memasuki atmosfer
bumi dan memanas karena gesekan. Laju meteoroida di atmosfer sekitar 70
kilometer per detik. Jika meteoroida ini tidak habis terbakar, ia akan menghunjam
Bumi. Meteoroida yang sudah sampai di permukaan bumi ini dinamakan meteorit.
Uap bercahaya yang dihasilkannya nampak seperti bintang yang bergerak di langit
sehingga sering pula diberi nama bintang beralih. Gejala inilah yang dinamakan
meteor. Suhu benda itu mencapai sekitar 1600 derajat Celsius.
9
2.2 Asal Mula Tatasurya
Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang
yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya.
Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan
orbit berbentuk elips, lima planet kerdil/katai, 173 satelit alami yang telah
diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.
Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk
asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk Kuiper dan
piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak
sekitar seribu kali di luar bagian yang terluar.
Berdasarkan jaraknya dari matahari, kedelapan planet Tata Surya ialah
Merkurius (57,9 juta km), Venus (108 juta km), Bumi (150 juta km), Mars (228
juta km), Yupiter (779 juta km), Saturnus (1.430 juta km), Uranus (2.880 juta
km), dan Neptunus (4.500 juta km). Sejak pertengahan 2008, ada lima objek
angkasa yang diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Orbit planet-planet kerdil,
kecuali Ceres, berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet kerdil tersebut ialah
Ceres (415 juta km. di sabuk asteroid; dulunya diklasifikasikan sebagai planet
kelima), Pluto (5.906 juta km.; dulunya diklasifikasikan sebagai planet
kesembilan), Haumea (6.450 juta km), Makemake (6.850 juta km), dan Eris
(10.100 juta km).
Enam dari kedelapan planet dan tiga dari kelima planet kerdil itu dikelilingi
oleh satelit alami. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet
yang terdiri dari debu dan partikel lain.
Ide asal mula terjadinya tata surya pertama kali diajukan oleh Immanuel Kant
dalam tahun 1755 yang terkenal dengan teori nebula atau teori kabut. Kemudian
teori tersebut dikembangkan oleh P.S Laplace sehingga teori ini dinamakan teori
kabut Kant-Laplace. Karena adanya kelemahan pada teori kabut Kant-Laplace
yang mana kelemahan tersebut adalah kesulitan utama hipotesis nebula ini adalah
tidak bisanya menjelaskan distribusi momentum sudut dalam tata surya. Dimana
planet – planet yang memiliki massa 1% dari keseluruhan massa tata surya namun
planet – planet tersebut memiliki momentum sudut 98% dari keseluruhan
momentum sudut tata surya.
10
Namun kelemahan ini diperbaiki dan dimodifikasi oleh H.Alfven dan
F.Holey pada tahun 1940-an dengan mengajukan bahwa medan magnetik dapat
mentrasfer momentum sudut dari bagian pusat nebula ke bagian pinggiran dari
piringan nebula tersebut melalui suatu proses yang dinamakan “magnetic
interlocking”. Dengan demikian rotasi bagian pusat nebula yang cepat akan
ditransfer secara gradual ke materi di bagian pinggiran dari piringan nebula
sehingga rotasi pada bagian pusat nebula tersebut menjadi semakin lambat.
Dari kelemahan teori kabut Kant-Laplace menyebabkan munculnya beberapa
teori lain seperti teori planetesimal oleh Chamberlin-Moulton, teori pasang oleh
Jeans-Jeffreys, dan teori bintang kembar. Teori – teori ini sangat lemah dan tidak
bisa diterima sehingga orang kembali ke teori kabut yang disempurnakan oleh
Weizsacher tahun 1945 dan oleh Kuiper tahun 1949.
1. Teori Kabut Kant-Laplace
Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-
1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada
tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace
secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan
Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya
masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang
disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang
dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu,
suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari).
Matahari raksasa pada bagian ekuatornya mengalami perputaran paling cepat
sehingga matahari raksasa ini melontarkan bola – bola gas pada bagian ekuator
tersebut, terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es
terlontar ke sekeliling matahari. Akibat efek sentrifugal dan rotasinya
menyebabkan cincin gas ekuatorial dilepaskan oleh massa yang mengalami
penyusutan tersebut. Seterusnya cincin yang terlepas ini secara perlahan
mengumpul membentuk bola gas yang memiliki orbitnya sendiri mekitari
matahari sama seperti putaran cincin dari mana bola gas itu terbentuk. Akibat
gayagravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan
membentuk planet dan satelit yang mengorbit pada massa asalnya yaitu matahari.
11
Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planet-planet
merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka.
2. Teori Planetesimal
Kegagalan teori kabut Kant-Laplace karena beberapa kelemahannya sehingga
tidak bisa diterima kemudian memunculkan teori baru yaitu teori planetesima.
Teori planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan
Forest R. Moulton pada tahun 1900. Teori planetisimal mengatakan bahwa Tata
Surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan
matahari, pada masa awal pembentukan matahari. Kedekatan tersebut
menyebabkan terjadinya tonjolan pada permukaan matahari, dan bersama proses
internal matahari, menarik materi berulang kali dari matahari. Efek gravitasi
bintang mengakibatkan terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari
matahari.
Sementara sebagian besar materi tertarik kembali, sebagian lain akan tetap di
orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang
mereka sebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Karena
gerakan planetesimal mengitari matahari serta pengaruh tarikan gravitasi
menyebabkan terjadinya pengumpulan dan penumpukan planetesimal yang
menghasilkan anggota sistem planet. Karena sejak awal selubung gas yang
membentuk planetesimal ini telah bergerak mengitari matahari, objek-objek
tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk planet dan bulan,
sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid, maka secara
keseluruhan semua planet – planet bersama – sama beredar mengitari matahari
atau berevolusi terhadap matahari.
3. Teori Kondensasi
Hipotesis kondensasi mulanya dikemukaan oleh astronom Belanda yang
bernama G.P Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi
menjelaskan bahwa tata surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar
membentuk cakram raksasa.
12
4. 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.
Gambar 1. Teori Pasang Surut
5. 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 planet-
planet yang mengelilingi bintang yang tidak hancur, yaitu matahari.
6. Hipotesis Nebula Baru
Hipotesis planetesimal, pasang, dan bintang ganda sering dinamakan
„Hipotesis Bencana‟, dan sangat kecil kemungkinannya terjadi sehingga
Hipotesis-Hipotesis tersebut ditolak dan para ilmuan kembali ke Hipotesis
Nebula. Hipotesis nebula baru ini disempurnakan oleh Weizsacher pada tahun
1945 dan oleh Kuiper pada tahun 1949.
13
Weizsacher mengajukan bahwa nebula itu terpisah-pisah yang disebabkan
oleh gejolak pusaran (turbulence) dari rotasi sesuai hukum Kepler ke III. Massa
awal nebula itu sekitar sepuluh kali massa matahari atau 100 kali massa gabungan
planet-planet, dan komposisinya terutama unsur-unsur ringan seperti yang ada di
matahari.
Kuiper mengajukan bahwa kabut surya berisikan bahan-bahan dengan
komposisi yang cukup untuk pembentukan planet-planet sekarang ini. Massa ini
begitu berlimpah sehingga pada pengerutan dan pemipihan lebih lanjut, secara
gravitasi menjadi tidak stabil. Akibatnya nebula ini pecah menjadi awan yang
diskrit yang stabil dan terpisah sendiri-sendiri. Awan diskrit ini dinamakan pula
protoplanet atau planet bayi, oleh karena itu Hipotesis ini dinamakan pula
Hipotesis protoplanet.
Pada protoplanet ini berlangsung pemampatan, dan bahan-bahan padat
terkumpul dekat pusat sebagai akibat sedimentasi. Dengan cara begini
terbentuklah inti yang dikelilingi oleh selubung gas yang besar. Selubung ini
sebagian besar tersusun dari hidrogen, helium, uap air, amonia, metana, dan neon.
Massa maksimum yang dicapai protoplanet bergantung dari kerapatan lokal dari
kabut surya semula. Kerapatan yang besar menghasilkan protoplanet yang masif,
yang berarti dalam diameter yang besar demikian pula sabaliknya.
7. Hipotesis Terbaru
Dimana pada tata surya susunan planet – planetnya sangat teratur. Letak dari
planet – planet tersebut orbitnya hampir membentuk lingkaran yang terletak
hampir dalam bidang yang sama. Arah rotasinya pun sama dengan arah rotasi
mengitari matahari dari barat ke timur. Begitu juga dengan arah rotasi untuk
satelit – satelidari planet – planet tersebut. Hal ini menyebabkan teori yang
menyatakan bahwa matahari dan plane terbentuk dari awan materi yang sama
mirip dengan teori kabut Kant-Laplace pada abad ke 18 secara umum dapat
diterima.
Diperkirakan sekitar 5 milyar tahun yang lalu, tata surya itu memampat dari
suatu awan gas dan debu antar bintang yang sangat renggang. Kabut surya ini
memiliki diameter ribuan kali orbit planet yang terjauh, mungkin sejauh satu
14
tahun cahaya. Awan ini awalnya telah berotasi yang disebabkan oleh rotasi
galaksi dimana tata surya itu berada atau berasal. Dengan demikian awan gas akan
mulai mengkerut karena gravitasinya sendiri. Begitu awan gas ini mengkerut
maka rotasinya makin cepat dan mulai menghasilkan struktur yang teratur. Rotasi
yang makin cepat ini yang mengakibatkan daerah ekuatorial bagian luar awan itu
akan menjauhi pusat sehingga dapat membuat orbit yang lebih besar, namun awa
yang berada di daerah pusat lama kelamaan akan menjadi runtuh ke dalam dan
dengan cara seperti itu kabut surya yang berotasi itu memipihkan dirinya menjadi
piringan.
Ketika kerapatan dari awan gas tersebut sudah cukup tinggi, maka akan terjadi
tumbukan materi satu dengan materi yang lainnya sehingga awan gas akan mulai
menjadi panas. Kebanyakan dari kalor yang terpancar diperoleh dari piringan gas,
namun bagian pusat yang terus mengalami pemampatan dapat menyebabkan
suhunya menjadi makin tinggi dan membentuk apa yang dinamakan matahari –
bayi. Terjadinya pengerutan yang berlangsung secara terus menerus menyebabkan
gas menjadi semakin panas serta tekanan gas tersebut menjadi semakin besat.
Dengan demikian panas yang terperangkap dalam matahari – bayi ini akan
menghasilkan tekanan radiasi yang justru dapat menghambat pengerutan gravitasi.
Kabut gas yang mengalami penyusutan tersebut akan menjadi bola gas panas yang
besar, dan kalor yang tadinya terperangkap kini dapat dipancarkan keluar
sehingga lahirlah bintang yang disebut matahari.
Sisa kabut yang berada pada piringan yang berotasi ini suhunya relative dingin
dan diseluruh bagian piringan yang berputar ini, partikel – partikel yang
mengorbut terus bertumbukan dan menempel bersama sehingga semakin lama
akan menjadi semakin bertambah besar. Ada beberapa yang menjadi semakin
besar dan menghasilkan efek gravitasi sendiri sehingga menarik materi – materi
yang ada di dekatnya. Dengan cara ini beberapa bongkahan besar perlahan – lahan
mengumpulkan tetangga – tetangganya sehingga akhirnya meraup kabut dalam
bentuk surya itu menjadi planet – planet.
Kebanyakan planet berotasi dalam arah yang sama, dan satelit mengitari
planet dalam arah yang sama pula. Makin besar bayi planet, makin besar
massanya dan terbentuk pada jarak yang lebih jauh dari matahari. Massa yang
15
lebih besar mampu mengikat sebagian besar bagian aslinya, terutama hydrogen
dan helium. Planet dalam seperti bumi, terlalu kecil ukuran dan massanya untuk
mengikat gas yang lebih ringan dan karenanya berevolusi menjadi planet dengan
prosentase unsure berat atau mineral yang lebih besar. Oleh karena itulah planet –
planet pada bagian dalam dari tata surya yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars
terbentuk dari partikel logam. Keempat planet ini memiliki kesamaan cirri dan
dinamakan planet terrestrial atau planet kebumian. Keempat planet tersebut tidak
dapat mengikatdanmenarik gas – gas dari kabut surya itu.
Demikian pula halnya pada pembentukan bulan, dimana bulan dan bumi
terbentuk bersama, bulan tumbuh dari material yang mengorbit mengitari bumi.
Hampir semua planet memiliki satelit dan kebanyakan diantaranya diperkirakan
terbentuk dari penumpukan material yang mengorbit terhadap planet induknya.
Namun beberapa satelit seperti misalnya satelit terluar dari Jupitr memiliki orbit
eksentrik dan bahkan berevolusi dari timur ke barat, berlawanan dengan evolusi
planet dan kebanyakan satelit. Kemungkinan satelit ini terperangkap setelah
terbentuknya planet.
Asteroid mungkin benda – benda yang tidak pernah dapat tumbuh menjadi
planet tunggal disebabkan massanya yang kecil – kecil, atau karena pengaruh
pasang dari Jupiter. Akan tetapi mungkin dia tetap terpecah – pecah karena
tumbukan dari sejumlah benda – benda yang jauh lebih kecil – kecil tidak bias
menghasilkan gumpalan materi sebesar planet.
2.3 Susunan dan Gerak Planet
Terdapat dua pandangan tentang gerakan planet.
a. Pandangan geosentris yang disampaikan oleh Ptolomeus
Yaitu suatu pandangan yang memandang bahwa bumi merupakan pusat
tata surya
b. Pandangan heliosentris yang disampaikan oleh Copernicus.
Adalah pandangan yang memandang bahwa matahari merupakan pusat
tata surya. Copernicus memandang gerak planet-planet mengelilingi
matahari adalah berbentuk lingkaran.
16
A. Hukum Kepler
Kepler menemukan rumusan gerak planet mengitari matahari dan
merangkumnya ke dalam hukum Kepler.
1. Hukum Kepler I
Hukum Kepler I menyatakan bahwa ”Planet bergerak dalam bidang datar
berbentuk ellips dengan matahari berada pada salah satu titik fokus tersebut. Ini
menunjukkan bahwa kedudukan planet terhadap matahari jaraknya selalu berubah.
Titik terjauh dari matahari disebut aphelium dan titik terdekatnya disebut
perihelium. Secara matematis unsur-unsur ellips itu dapat dirumuskan seperti
gambar berikut.
Keterangan:
AC = a = ½ spanjang
CD = b = ½ sbpendek
CA
CM= e = eksentrisitas
A = luas elips = ab
Rumus : b2 = a
2 (1- e
2)
MA = rp = a (1 – e)
MB = ra = a (1 + e)
Apabila : e = 0, maka orbit planet adalah lingkaran
0 < e< 1, maka orbit planet elips
E = 1, maka orbit planet parabola
E > 1, maka orbit planet hiperbola
2. Hukum Kepler II
”Dalam selang waktu yang sama ( t ), vektor jari-jari ke matahari (R)
menyapu luas daerah yang sama (A)”. Karena vektor jejari r ini selalu berubah
B
D
P
E
C M
A
17
besarnya sedangkan luasnya daerah A sama, berarti panjang busur s juga
selalu berubah. Ini berarti untuk selang waktu yang sama t , panjang lintasan
selalu berubah yang berarti kecepatan dari planet tiap saat di setiap titik tidak
sama. Planet mencapai kecepatan terbesar saat diperihelium dan kecepatan
terkecil saat di aphelium.
3. Hukum Kepler III
“Bila waktu edar planet mengelilingi matahari T dan jarak setengah sumbu
panjang elips R, maka : (konstan) 3
2
CR
T ”. C adalah konstanta yang harganya
sama untuk semua planet. Terdapat keberaturan pada gerak planet mengelilingi
matahari, yaitu:
a. Orbitplaneteksentrisitanya( kelengkunganorbitnya ) kecil, dan yang
terbesar pada planet Pluto denganeksentrisitas e = 0,249.
b. Orbit semua planet hampir terletak dalam satu bidang.
c. Semua planet bergerak mengitari matahari dalam arah yang sama dari
barat ke timur.
Planet superior adalah planet yang memiliki orbit lebih besar dari orbit bumi,
diantaranya Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto. Sedangkan
planet inferior adalah planet yang memiliki orbit lebih kecil dari orbit bumi,
diantaranya Mercurius dan Venus.
Pada umumnya planet luar bergerak di bola langit dari barat ke timur, namun
ada juga yang bergerak mundur dari timur ke barat dan kemudian maju lagi dari
barat ke timur, demikian seterusnya. Gerak balik planet ini dinamakan gerak
retrograde seperti misalnya pada gerak planet mars dan planet saturnus. Seperti
halnya Mars, Saturnus juga menunjukkan gerak balik (retrograde) setiap
menjelang kedudukan oposisinya.
B. Kedudukan Planet
Ketika bumi berada di antara planet superior dan matahari atau dengan kata
lain planet muncul di langit tepat dalam arah yang berlawanan dengan matahari,
pada saat demikian ini, planet itu terbit saat matahari terbenam. Pada kedudukan
18
ini dikatakan planet ada dalam oposisi. Pada keadaan lainnya, planet superior bisa
berada pada sisi yang sama dengan matahari. Karena berada pada arah yang sama
dengan matahari, maka dengan sendirinya planet tersebut tidak tampak. Pada saat
ini dikatakan planet berkonjungsi. Planet pada suatu saat bisa muncul pada posisi
900 dari matahari, dan saat ini dikatakan planet ada pada kuadran timur dan
kuadran barat. Bila planet ada pada kuadran, maka planet akan terbit atau
terbenam pada saat tengah hari atau tengah malam. Gambar 1.4 memperlihatkan
planet superior pada kedudukan oposisi (O), konjungsi (C), kuadran timur (E),
dan kuadran barat (W).
Gambar 1.4 Kedudukan planet superior pada saat oposisi (O), Konjungsi
(C), kuadran timur (E) dan kuadran barat (W)
Sudut yang terbentuk oleh arah bumi-planet dan arah bumi-matahari disebut
sudut elongasi planet. Jadi elongasi planet adalah jarak anguler dari matahari
dilihat dari bumi. Jarak anguler terbesar dari matahari arah ke timur maupun ke
barat dinamakan berelongasi terbesar (timur atau barat) seperti pada Gambar 1.5
di E atau di W. Ketika planet dalam lewat antara bumi dan matahari, planet
dikatakan berkonjungsi bawah, dan bila berada di sebelah luar matahari dia
dikatakan berkonjungsi atas.
Matahari
Sudut elongasi
(C) Konjungsi (O) Oposisi
(E) Kuadran Timur
(W) Kuadran Barat
Bumi
19
Gambar 1.5 Kedudukan planet inferior saat konjungsi dan berelongasi
C. Periode Sideris (P) dan Sinodis (S)
Periode sideris adalah waktu yang ditempuh oleh planet dalam peredarannya
sampai kedudukan semula atau satu kali edar (evolusi). Misalkan planet A
(Gambar 1.6) dalam peredarannya mengitari matahari mulai dari A1 sampai
kembali keposisi A1 lagi inilah yang dinamakan periode sideris.
Periode sinodis adalah waktu edar planet dari suatu posisi ke posisi yang sama
lagi terhadap matahari, misalnya dari kedudukan oposisi ke kedudukan oposisi
berikutnya, waktunya disebut periodesinodis.
Misalkan dua buah planet A dan B. Planet A bergerak dalam orbit yang lebih
kecil sehingga bergerak lebih cepat daripada planet B. Pada posisi 1 planet A
berada antara B dan matahari (M), berarti planet B berada pada kedudukan oposisi
terlihat dari A, dan A berada pada kedudukan konjungsi bawah dilihat dari
B.Ketika A telah membuat satu kali orbit mengitari matahari, A kembali lagi ke
posisi 1 (A2), sementara itu B telah bergerak sampai ke posisi 2 (B2), tetapi saat
ini A dan B tidak lagi dalam kedudukan oposisi. Setelah beberapa waktu lagi, A
bergerak sampai ke A3 dan B mencapai B3.
Matahari (Konjungsi luar Bumi
Elongasi Timur
Elongasi Barat
(Konjungsi Dalam
W
E
20
Gambar 1.6 Kedudukan planet dalam terhadap matahari pada periode
sideris dan periode sinodis
Pada posisi 3 ini kedudukan planet B kembali pada kedudukan oposisi
terhadap matahari dilihat dari A. Jadi pada posisi 3 ini planet A telah bergerak
sejauh 3600 ditambah sudut antara A2 sampai A3. Waktu yang diperlukan oleh
planet A sampai kembali mencapai posisi bertindihan dengan planet B ini disebut
periode sinodis dari planet A terhadap planet B. Bila B adalah bumi dan A adalah
planet dalam, maka periode sinodis planet A adalah waktu yang diperlukan oleh
planet itu untuk kembali bertindihan dengan bumi yaitu 3600 ditambah sudut
A1MA3. Tetapi bila A adalah bumi dan B adalah planet luar, maka periode sinodis
dari B adalah waktu yang diperlukan bumi untuk bertindihan kembali dengan
planet luar tersebut.
Apa yang teramati dari bumi sesungguhnya adalah periode sinodis suatu
planet, sedangkan periode siderisnya tidak mungkin diamati. Kita dapat
menurunkan periode siderisnya (P) suatu planet berdasarkan periode sinodisnya.
Misalkan suatu planet luar A berada pada oposisi A1 terhadap matahari M
dilihat dari bumi B1 seperti tampak pada Gambar 1.7.
B2 2 M
A3
B3 3
A2
A1 1
B1
21
Gambar 1.7 Kedudukan planet luar terhadap matahari pada periode sideris
dan periode sinodis
Setelah sehari, bumi menempuh sudut B1MB2, yaitu:
Sudut B1MB2 = P
0360
Sementara sudut yang ditempuh oleh planet adalah:
Sudut A1MA2 = P
0360
Di mana:
P = periode sideris bumi (1 tahun)
P = periode sideris planet
S = periode sinodis planet
Beda antara bumi dan planet adalah = PP
00 360360
Setelah satu periode sinodis planet (S), bumi ada di B3 dan planet ada di A3. beda
sudut antara bumi dan planet adalah 3600, sehingga memenuhi hubungan sebagai
berikut.
000
360360360
SPP
SPP
111
M A1
A2
A3
B1
B2
B3
22
SPP
111
Jika satuan waktu dipakai dalam tahun maka
SP
11
1
Dengan cara yang sama dapat dibuktikan untuk planet dalam berlaku,
SP
11
1
Sebagai contoh, planet Jupiter periode sinodisnya 1,09211 tahun. Karena Jupiter
adalah planet luar maka
09211,1
11
1
P
= 1-0,91566
= 0,08434
P = 86,1108434,0
1 tahun
2.4 Keadaan Fisis Planet
Kata planet berasal dari bahasa Yunani, diambil dari kataAsteres Planetai
yang artinya Bintang Pengelana. Disebut demikian karena berbeda dengan
bintang biasa. Planet dari waktu ke waktu terlihat berkelana (berpindah-pindah)
dari rasi bintang yang satu ke rasi bintang yang lain.
Pada umumnya kesembilan planet dalam tata surya dikelompokan dalam dua
kelompok yaitu kelompok besar dan kelompok kecil (Suwitra, 2001):
a. kelompok besar (kelompok planet Jovian) adalah kelompok planet yang
besar-besar seperti: Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
b. kelompok planet kecil (planet terrestrial atau planet kebumian) terdiri
dari: Merkurius, Venus, Bumi, Mars.
Dalam Shariss (2003), disebutkan bahwa jenis planet di dalam sistem tata
surya terbagi atas 2 jenis, yaitu Terrestrial (inner planet) dan Jovian (outer
planet). Adapun ciri-ciri dari kedua jenis planet tersebut adalah:
1. Terrestrial Planet
a. Terdiri dari planet Merkurius, Venus, Bumi, Mars.
23
b. Kecil, permukaan berbatu dan kandungan atmosfirnya rendah.
c. Kerapatannya jauh lebih besar dan tersusun dari bahan padat.
2. Jovian Planet
a. Terdiri dari planet Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
b. Besar, tersusun dari gas.
c. Memiliki kerapatan massa rendah karena sebagian besar terdiri dari gas
ringan hydrogen dan helium.
Planet Pluto sebelum dinyatakan bukan sebagai planet, digolongkan dari jenis
terrestrial, namun menurut Shariss (2003) dinyatakan tidak tergolong dari jenis
manapun. Planet terrestrial dan jovian terpisah oleh jalur-jalur asteroid yang
berada diantara planet mars dan planet jupiter.
Jika dilihat dari kutub utara langit semua planet dan kebanyakan bulannya
berevolusi dalam arah berlawanan dengan jarum jam. Hampir semua planet juga
berotasi pada sumbunya dalam arah yang sama dengan arah revolusinya,
terkecuali venus yang yang berotasi dengan arah yang berlawanan dengan planet
lainnya, sedangkan uranus berotasi dalam arah yang hampir tegak lurus dengan
orbitnya.
A. Planet Kebumian
a. Planet Merkurius
Merkurius adalah planet yang paling dekat
dengan matahari, memiliki periode evolusi
88 hari. Merkurius sulit dilihat karena selalu
muncul dekat matahari dan paling jauh 280
dari matahari. Rotasinya sangat lambat
karena dekat dengan matahari sehingga
planet tersebut hanya membuat tiga putaran
penuh selama dua kali berevolusi
mengelilingi matahari. Itu sebabnya salah satu sisi Merkurius sangat panas
sedangkan sisi lainnya sangat dingin. Perbedaan malam dan siang pada Merkurias
sebesar 1,000oC (1,800
oF). Lingkungan seperti ini tak mendukung adanya
24
kehidupan. Ketika muncul merkurius merupakan benda yang paling terang
dilangit, yang mana hanya nampak satu minggu saat berelongasi timur yang
nampak sebagai bintang sore di horizon barat beberapa saat setelah matahari
terbenam. Demikian pula saat berelongasi barat sebagai bintang pagi beberapa
saat sebelum matahari terbit.
Perioda rotasi dari planet merkurius adalah 58, 64 hari atau 2/3 perioda
siderisnya. Ini berarti bahwa satu hari merkurius sama dengan 176 hari bumi.
Merkurius mengorbit dengan eksentrisitas e = 0,206 dengan jarak perihelion 46.
106 km atau aphelion 70.10
6 km dengan inklinasi 7
0.
Merkurius tidak memiliki satelit dan massanya 1/18 kali massa bumi dengan
diameter 4880 km (kurang dari diameter Bumi) dengan kerapatan massa 5,5 x 103
kg/m3
atau hampir sama dengan kerapatan bumi. Panjangnya hari dan besarnya
intensitas radiasi menyebabkan suhu siang harinya sampai 700 k dan pada
malamnya 90 k.
Merkurius tidak memiliki atmosfer karena suhu permukaannya yang tinggi
dan kecepatan lepas yang rendah. Permukaannya mirip menyerupai bulan yang
dipenuhi dengan kawah yang lebarnya sampai ratusan kilometer dan yang terbesar
ada yang sampai 1300 km (Suwitra,2001)
b. Planet Venus
Venus memiliki massa dan ukuran yang hampir
sama dengan bumi, dan terlihat sangat terang
beberapa lama sebelum matahari terbit atau
setelah matahari terbenam. Oleh karena itu
dikenal sebagai bintang pagi atau bintang sore.
Orbit venus mendekati lingkaran dengan
eksentrisitas e = 0,007 dan jarak rata-rata ke
matahari 108. 106 km. Perioda evolusi mengitari
matahari 225 hari dengan perioda sinodis 584 hari. Venus tidak memiliki satelit,
massanya 0,82 kali massa bumi dengan jari-jari 6051,4 km dan dengan kerapatan
5,2. 103 kg/m
3. Venus memiliki perioda rotasi sekitar 250 hari dalam arah
berlawanan dengan planet pada umumnya.
25
Tekanan atmosfir planet ini tergolong berat, sekitar 91 kali tekanan atmosfir di
bumi, yang terususn atas 96% karbohidrat (CO2), 3,4% nitrogen, dan juga
terdapat gas argon, oksigen, neon, dan belerang oksida.
Planet Venus tampak cemerlang karena adanya awan tebal yang menutupi
planet ini yang memantulkan hampir 70% sinar matahari. Pada planet ini terjadi
gejala “efek rumah kaca”. Adanya radiasi yang menerobos atmosfir, walaupun
sangat kecil, karena sifat gas CO2 yang tidak meneruskan panjang gelombang,
maka radiasi yang masuk itu terperangkap pada permukaan planet. Inilah yang
menyebabkan suhu permukaan planet menjadi agak tinggi antara 721 K dan 732
K. Permukaan venus disamping banyak dataran tinggi bahkan ada yang sampai
ketinggian 11 km, juga terdapat lembah dan ngarai yang sangat lebar dan dalam
(Suwitra, 2001).
c. Planet Mars
Mars merupakan planet terdekat keempat dari
Matahari. Planet Mars berdiameter 6800 km atau
sekitar setengah dari diameter bumi dengan
massa hanya 0,1 kali massa bumi, dan kerapatan
4,0 .103 Kg/m
3. Gravitasi dipemukaan sekitar
38% dari gravitasi bumi. Planet ini berada pada
jarak rata-rata 227.106 km dari matahari tetapi
karena orbitnya eksentrik dengan e = 0,093 maka
jaraknya bervariasi sekitar 42.106 km. Perioda sideris orbitnya adalah 687 hari
sedangkan perioda sinodisnya 780 hari.
Orbit ini miring 1051‟ terhadap bidang ekliptika. Perioda rotasinya 24 jam 37
menit 23 sekon, mendekati sama dengan rotasi bumi. Demikian pula ekuatornya
mirig 250 terhadap bidang orbitnya hampir sama dengan sudut orbit bumi dengan
ekuator yang 2
123 0. Artinya, planet mars juga mengalami pergantian musim.
Suhu maksimum di ekuator Mars bisa mencapai 300C, tetapi suhu saat
matahari terbit mencapai -400C dan saat matahari terbenam suhunya -20
0C. Suhu
pada malam hari mencapai -750C, dan suhu di kutub sekitar -150
0C.
26
Planet Mars memiliki lapisan atmosfir yang tipis, dengan tekanan di
permukaan kurang dari 0,01 atm. Atmosfirnya terutama terdiri dari gas CO
sebanyak 95%, nitrogen 3%, argon 2%, oksigen 0,4%, uap air, krypton, dan
xenon.
Permukaan mars banyak ditutupi kawah lebar sampai 200 km. Juga terdapat
gunung berapi dan yang terkenal adalah gunung Olympus Mons dengan
ketinggian 25 km. Di planet Mars terdapat ngarai besar dengan panjang 5000
km,lebar 75 km dan dalam 6 km. Penelitian menunjukan bahwa di planet mars
belum ditemukan adanya tanda-tanda kehidupan. Planet ini memiliki 2 buah
satelit, yaitu Phobos dan Deimos.
Lingkungan Mars memang lebih bersahabat bagi kehidupan dibandingkan
keadaan Planet Venus. Namun, keadaannya tidak cukup ideal untuk manusia.
Suhu udara yang cukup rendah dan tekanan udara yang rendah, ditambah dengan
komposisi udara yang sebagian besar karbondioksida, menyebabkan manusia
harus menggunakan alat bantu pernafasan jika ingin tinggal di sana. (Suwitra,
2001).
d. Planet Bumi
Bumi diperkirakan usianya mencapai 4,6
milyartahun. Jarak antara Bumi dengan
matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU
(ing: astronomical unit). Bumi mempunyai
lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet
yang disebut (magnetosfer) yang melindung
permukaan Bumi dari angin matahari, sinar
ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi
hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi
Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer.
Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer
dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi
adalah antara -70°C hingga 55°C bergantung pada iklim setempat. Sehari di
dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi
27
mempunyai massa seberat 59.760 milyar ton, dengan luas permukaan 510 juta
kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik)
digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat
jenis Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756
kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran
gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai
1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi
terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas
lain.
Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besinikel
beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500°C, diselimuti pula oleh inti luar
yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika
setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi, dan akhirnya sekali diselimuti
oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.
Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi
terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik
lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi. Titik tertinggi
di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter, dan titik
terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924
meter. Danau terdalam adalah Danau Titicaca, dan laut terbesar adalah Laut
Kaspia (Wikipedia, 2008).
Menurut komposisi (jenis dari material), bumi dapat dibagi menjadi lapisan-
lapisan yaitu: Kerak Bumi, Mantel Bumi, dan Inti Bumi. Sedangkan menurut sifat
mekaniknya (sifat dari material), bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan,
yaitu: Litosfer, Astenosfer, Mesosfer, Inti Bumi bagian luar, dan Inti Bumi bagian
dalam.
28
B. Planet Jovian
a. Planet Jupiter
Yupiter atau Jupiter adalah planet terdekat
kelima dari matahari setelah Merkurius, Venus,
Bumi, dan Mars. Jarak rata-rata antara Jupiter
dan Matahari adalah 778,3 juta km atau 5,2 SA.
Jupiter adalah planet terbesar dan terberat
dengan diameter 14.980 km atau 11 kali
diameter bumi dan memiliki massa 318 kali massa bumi. Gravitasi permukannya
2,53 kali gravitasi bumi dengan kerapatan 1,33.103
kg/m3. Kecepatan lepasnya
adalah 60m/s.
Di permukaan Periode rotasi planet ini adalah 9,8 jam, yang merupakan planet
dengan kala rotasi tecepat. Sedangkan periode revolusi adalah 11,86 tahun. Orbit
eksentrisitasnya 0048 dan perioda orbitnya 11,86 tahun dan bidang orbit miring
1018‟ terhadap bidang ekliptika (Suwitra, 2001).
Pada atmosfernya terdapat bintik merah raksasa selebar 50.000 km. Bintik ini
merupakan pusaran atmosfir yang semi permanen. AtmosferJupiter mengandung
hidrogen (H), helium (He), metana (CH4), dan amonia (NH3). Suhu di permukaan
planet ini berkisar dari -140oC sampai dengan 21
oC. Seperti planet lain, Jupiter
tersusun atas unsur besi dan unsur berat lainnya. Jupiter memiliki 63 satelit, di
antaranya Io, Europa, Ganymede, Callisto (Galilean moons) (Wikipedia, 2008).
Jupiter memiliki 16 buah satelit dan empat diantaranya lebih besar dari bulan.
Keempat satelit tersebut dimanakan satelit galilea (Suwitra, 2001). Keempat
satelit itu adalah:
1. Ganymede dengan jari-jari 2635 m yang artinya lebih besar dari planet
Merkurius
2. Callisto dengan jari-jari 2340 km
3. Io dengan jari-jari 1820 km
4. Europa dengan jari-jari 1440 km
29
b. Planet Saturnus
Saturnus merupakan planet ke dua terbesar yang
terletak di tata surya, dimana planet ini terkenal
sebagai planet bercincin, karena memiliki sistem
cincin yang sangat indah. Sistem cincin yang
menglilingi saturnus menurut (Suwitra,2001),
terdiri dari tiga bagian yaitu:
1. Cincin A (240.000-278.000 km)
2. Cincin B yang paling terang, antara 178.000-234.000 km
3. Cincin C yang paling tengah antara 144.000-178.000 km
Antara cincin A dan cincin B terdapat bagian yang gelap yang disbut cassini
division. Diduga masih ada cincin D disebelah dalam dari cincin C dan ada lagi
cincin E disebelah luar dari cincin A.
Jarak Saturnus sangat jauh dari Matahari, karena itulah Saturnus tampak tidak
terlalu cerah dari Bumi. Diameter dari planet saturnus adalah 120.000 km dengan
massa 92 kali massa bumi, dan kerapatan 0,7.103
kg/m3. Satusrnus memiliki
Gravitasi sekitar 7% lebih besar dari bumi dengan kecepatan 36 km/s. Saturnus
berevolusi dalam waktu 29,46 tahun. Setiap 378 hari, Bumi, Saturnus, dan
Matahari akan berada dalam satu garis lurus. Selain berevolusi, Saturnus juga
berotasi dalam waktu yang sangat singkat, yaitu 10 jam 14 menit.
Orbit saturnus eksentrisitasnya 0,056 dengan variasi jarak ke matahari
1347.106 km sampai 1505.10
6 km. Orbit miring
212 0
terhadap ekliptika dengan
perioda orbit 2
129 tahun sedang perioda rotasinya 10 jam 38 menit. Sumbu
rotasnya miring 270 terhadap garis tegak lurus orbitnya (Suwitra, 2001).
Saturnus memiliki kerapatan yang rendah karena sebagian besar zat
penyusunnya berupa gas dan cairan. Inti Saturnus diperkirakan terdiri dari batuan
padat. Atmosfer Saturnus tersusun atas gas amonia dan metana. Hal ini tidak
memungkinkan adanya kehidupan di Saturnus (Wikipedia, 2008).
Saturnus memilki 16 buah satelit dan yang terbesar adalah titan yang hampir
sebesar Mercurius. Titan merupakan satu-satunya satelit dalam tata surya yang
30
memiliki atmosfer, terdiri dari gas methana (CH4) dengan suhu 97 K (Suwitra,
2001).
b. Planet Uranus
Planet Uranus ditemukan tahun 1781 oleh Herchel.
Planet ini dapat dilihat dengan mata telanjang tetapi
sangat lemah, dan nampak kehijauan. Bentuk planet
ini mirip dengan Bulan dengan permukaan berwarna
hijau dan biru, karena sumbangan methane yang
terdapat dalam atmosfir luarnya. Planet Uranus
terdapat pada kejauhan 19 AU (2875 juta km) dari
Matahari. Ia mempunyai diameter 51 800 km yang menjadikannya planet ketiga
terbesar di Sistem tata surya (Wikipedia, 2008).
Uranus memiliki massa 14,54 massa Bumi dengan kerapatan 1,3.103 kg/m
3.
Periode rotasi planet ini adalah 10 jam 49 menit, dengan sumbu rotasi hampir
berada dalam bidang orbitnya, sehingga siang dan malam di Uranus panjangnya
setengah dari waktu orbitnya 42 tahun. Periode revolusi planet Uranus adalah 84
tahun. Orbit planet Uranus terletak dalam bidang ekliptika dengan eksentrisitas
0,051 dan perioda orbit 84 tahun. Gravitasi dipermukaannya hampir sama dengan
di bumi, atmosfir terdiri dari gas methana (CH4) dan hydrogen (H2) dan terdapat
amoniak beku karena suhu yang sangat rendah 90K (Suwitra, 2001).
Uranus memiliki system cincin yang sempit sebanyak sembilan cincin. Sistem
cincin Uranus ini baru ditemukan pada tahun 1977. Diperkirakan struktur
internalnya sama dengan Jupiter dan saturnus (Suwitra, 2001). Uranus memiliki 5
buah satelit, diantaranya Ariel, Umbriel, Miranda, Titania, dan Oberon, yang
terbesar sekali dikenali sebagai Titania dan Oberon.
c. Planet Neptunus
Planet Neptunus merupakan planet yang ditemukan secara perhitungan oleh
Leverrier dan Adam berdasarkan orbit Uranus, dan kemudian baru ditemukan
melalui pengamatan oleh Galle pada tahun 1846. Neptunus berjarak 30 SA dari
matahari, dan orbitnya hampir lingkaran dengan eksentrisitas 0,001. Jarak rata-
31
ratanya 4497.106 km dengan variasi 39.10
6 km. Periode orbitnya mengitari
matahari adalah 165 tahun dan perioda rotasinya 18 jam. Neptunus memiliki
massa 17,2 kali massa bumi dengan diameter sekitar 50.450 km dan kerapatan
1,5.103 kg/m
3 (Suwitra, 2001).
Warna dari planet neptunus adalah biru gelap dan planet ini 4% lebih kecil
dari planet Uranus. Atmosfir planet ini kaya dengan gas hidrogen dan gas helium
dan berawan. Atmosfirnya juga mengandungi 3% gas metana. Metana inilah yang
menyebabkan Neptunus berwarna biru. Ini karena gas metana menyerap semua
cahaya merah. Selain itu, planet Neptunus lebih sejuk dari planet Uranus, dimana
suhu permukaannya adalah 60 K (Sharris, 2003).
Planet Neptunus memiliki gelang-gelang melingkar, selain itu memiliki 2
satelit yaitu: Nereid dan Triton. Triton berukuran lebih besar dari bulan dengan
gerak balik dari timur ke barat. Satelit tersebut mengelilingi Neptunus selama
5.877 hari dibumi untuk satu putaran.
d. Pluto
Setelah ditemukannya planet Neptunus, para ahli
mengira gangguan orbit Uranus disebabkan oleh
gravitasi Neptunus. Namun dari perhitungan
yang cermat pada massa dan lintasan kedua
planet tersebut diperoleh kesimpulan bahwa
gerak Neptunus tidak cukup untuk menyebabkan
gangguan orbit Uranus ini. Kemudian
diperkirakan terdapat planet lain yang
menyebabkan gangguan orbit Uranus ini. P. Lowell merumuskan letak planet ini
dan berusaha menemukan planet kesembilan yang dinamakan planet ”X”, yang
mana dilakukan dari tahun 1930 sampai meninggal pada tahun 1916. Akhirnya
baru pada tahun 1930, Clyde Tombaugh dapat menemukan planet ini sesuai
dengan posisi seperti yang diperhitungkan sebelumnya oleh Powell, dan planet
baru ini diberi nama ”Pluto”.
Jarak planet Pluto ke matahari adalah sekitar 39,53 SA atau 5913.106 km.
Orbit pluto memiliki kemiringan sebesar 1709‟ dan eksentrisitas terbesar 0,248
32
dengan jarak aphelion lebih dari 7000.106 km dan perihelion 4500.10
6 km.
Perioda orbit pluto adalah 248,6 tahun dengan perioda rotasi 6,39 hari. Massanya
sekitar 0,0023 kali massa bumi atau sekitar 1,29.1023
kg, dengan diameter 3000
km dan kerapatan 0,8.103 kg/m
3 dan suhu dipermukaannya sekitar 40 K. Pluto
memiliki sebuah satelit yang diberi nama Charon, dengan jari-jari orbit 20.000 km
dan inklinasinya 650 terhadap bidang orbit pluto, dengan arah orbit dari timur ke
barat. Diameternya 1.186 km dan suhu permukaannya mencapai 2400C (Suwitra,
2001).
Hingga saat ini informasi tentang Pluto masih sedikit. Planet terkecil yang
ditemukan tahun 1930 oleh Clyde Tombaugh ini masih menyimpan banyak
misteri karena jauhnya (6 miliar kilometer dari Matahari) dengan lama orbit 248
tahun, juga karena kecilnya. Secara khusus, belum pernah ada misi ke planet ini.
Namun, ketika manusia memiliki kemampuan untuk menggapai Pluto, maka
cakrawala baru akan diperoleh, seperti halnya ketika manusia melewati angkasa
Bumi, memasuki kegelapan antariksa.
Berdasarkan kajian observatif dengan teknologi lebih maju Esposito diketahui
bahwa ukuran Pluto sekitar dua pertiga dari bulan. Susunan bebatuan Pluto juga
berbeda dengan planet lazimnya, sebab terdiri atas metan dan nitrogen yang
membeku dengan kekerasan mirip baja. Pluto memang memiliki satelit, yang baru
ditemukan tahun 1978, namun besarnya nyaris sama dengan Pluto sendiri. Maka
Esposito menyimpulkan bahwa Pluto cuma sejenis debu angkasa yang berasal dari
tetangga sistem tata surya. Dugaan lainnya adalah Pluto sebenarnya satelit dari
Neptunus atau Uranus yang lepas dari induknya. Dugaan ini diperkuat pula oleh
kemiringan dan kelengkungan orbit yang sangat besar. Kemiringan orbit terhadap
bidang ekliptika (inklinasi) sebesar 17º (rata-rata planet lain di bawah 4º) dan
kelengkungan orbit (eksentrisitas) sebesar 0,25 sehingga lintasan orbit Pluto
memotong orbit Neptunus.
Namun, kaum penganut teori Tombaugh bersikeras bahwa Pluto memang
benar-benar planet sistem tata surya, karena ukurannya jauh lebih besar ketimbang
asteroid. Setelah 76 tahun menyandang predikat planet, pada akhirnya Pluto
diputuskan bukanlah sebuah planet oleh Perhimpunan Astronomi Internasional
(International Astronomical Union, IAU) melalui mekanisme voting dari sekitar
33
2500 orang ahli di Ceko, pada 24 Agustus 2006. Sekarang Pluto berstatus sebagai
„Dwarf Planet‟ bersama 2003 UB313, atau yang sering di sebut Xena.
34
BAB III
PENUTUP
3.1 SIMPULAN
1. Sistem tata surya terdiri dari matahari dan sejumlah benda angkasa yang
terikat secara gravitasional dengan matahari yaitu planet-planet, satelit,
komet, planet minor atau asteroid, meteoroida, dan gas dan partikel
mikroskopik antar planet.
2. Teori-teori yang menyatakan terbentuknya tata surya antara lain: Teori
Kabut Kant – Laplace, Teori Planetesimal, Teori Pasang, Teori Bintang
Kembar, Teori Nebula Baru, Teori Terbaru, dan Teori Big Bang
(Dentuman Besar).
3. Dua pandangan mengenai gerakan planet, yaitu pandangan geosentris oleh
Ptolomeus dan pandangan heliosentris oleh Copernicus. Kedudukan planet
antara lain: oposisi, konjungsi, kuadran barat dan kuadaran timur.
4. Tata surya terdiri dari 8 planet yang digolongkan menjadi 2 berdasarkan
ciri-ciri yang dimiliki, yaitu:
a. Terrestrial Planet
Terdiri dari planet Merkurius, Venus, Bumi, Mars.
Kecil, permukaan berbatu dan kandungan atmosfirnya rendah.
Kerapatannya jauh lebih besar dan tersusun dari bahan padat.
b. Jovian Planet
Terdiri dari planet Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
Besar, tersusun dari gas.
Memiliki kerapatan massa rendah karena sebagian besar terdiri dari
gas ringan hydrogen dan helium.
3.2 SARAN
Adapun saran yang dapat kami sampaikan adalah agar para pembaca juga
menambah pengetahuannya tentang ilmu pengetahuan bumi dan antariksa
khususnya terkait dengan tata surya.