SISTEM TATA SURYA

Teori Asal Usul Tata Surya

Bumi kita terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu bersamaan dengan terbentuknya satu sistem tata surya yang dinamakan keluarga matahari . Banyak hipotesis tentang asal-usul tata surya telah ditemukan para ahli , diantaranya adalah sebagai berikut :

A. Hipotesis nebula (teori Kabut )

Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Immanuel Kant pada tahun 1775, kemudian disempurnakan oleh Simon de Laplace pada tahun 1796, hipotesis ini lebih dikenal hipotesis nebula Kant-Laplace. Hipotesis nebula ini terdiri dari beberapa tahap.

1. Matahari dan planet-planet lainnya masih berbentuk gas, kabut yang begitu pekat dan besar
2. Kabut tersebut berputar dan berpilin dengan kuat, dimana pemadatan terjadi di pusat lingkaran yang kemudian membentuk matahari. Pada saat yang bersamaan materi lainpun terbentuk menjadi massa yang lebih kecil dari matahari yang disebut sebagai planet, bergerak mengelilingi matahari.
3. Materi-materi tersebut tumbuh makin besar dan terus melakukan gerakan secara teratur mengelilingi matahari dalam satu orbit yang tetap dan membentuk Susunan Keluarga Matahari

   Gambaran proses hipotesis nebula yang merupakan salah satu teori yang di yakini para ahli fisika dapat menjelaskan asal usul tata surya 

B. Hipotesis Planetisimal dan Pasang Surut Bintang

Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukaan oleh Thomas C. Chamberlain dan Forrest R Moulton pada tahun 1900. Hipotesis ini menyatakan bahwa pada mulanya tata surya berupa matahari saja. Pada suatu saat melintas bintang lain yang ukurannya hampir sama dengan matahari, bintang tersebut melintas begitu dekat sehingga hampir menjadi tabrakan. Karena dekatnya lintasan pengaruh gaya gravitasi antara dua bintang tersebut mengakibatkan tertariknya gas dan materi ringan pada bagian tepi.

Karena pengaruh gaya gravitasi tersebut sebagian materi terlempar meninggalkan permukaan matahari dan permukaan bintang. Materi-materi yang terlempar mulai menyusut dan membentuk gumpalan-gumpalan yang disebut planetisimal. Planetisimal- Planetisimal lalu menjadi dingin dan padat yang pada akhirnya membentuk planet-planet yang mengelilingi matahari.

Pada tahun 1917 James Jean dan Herold mengemukakan teori yang hampir mirip dengan teori planetisimal yang biasa disebut teori pasang surut. Teori ini menyatakan bahwa sejak awal memang sudah ada dua matahari, gaya gravitasi salah satu matahari mengakibatkan materi matahari yang lain sedikit-demisedikit meninggalkan permukaannya, selanjutnya terbentuklah planet-planet.

C. Hipotesis Kondensasi

Hipotesis kondensasi dikemukakan oleh GP.Kuiper pada tahun 1950. Hipotesis ini menyatakan bahwa tata surya pada mulanya berupa bola kabut raksasa. Kabut ini terdiri dari debu, es, dan gas. Bola kabut ini berputar pada porosnya sehingga bagian-bagian yang ringan terlempar ke luar, sedangkan bagian yang berat berkumpul di pusatnya membentuk sebuah cakram mulai menyusut dan perputarannya semakin cepat, serta suhunya bertambah, akhirnya terbentuklah matahari.

Bagian tepi cakram yang berupa gas dan debu mulai bertarikan, sehingga terbentuk gumpalan. Gumpalan-gumpalan ini disebut protoplanet yang lambat laun makin dingin dan padat yang pada akhinya membentuk planet

D. Hipotesis Bintang Kembar

Hipotesis bintang kembar dikemukakan oleh Fred Hoyle pada tahun 1956. Hipotesis ini menyatakan bahwa pada awalnya tata surya berupa dua bintang yang berukuran hampir sama dan letaknya berdekatan. Dari kedua bintang tersebut, dengan salah satunya belum stabil. Pada bintang yang tidak stabil ini suatu saat terjadi reaksi yang sangat cepat sehingga menghasilkan energi berupa panas, dan akhirnya bintang tersebut meledak menjadi serpihan-serpihan kecil.

Serpihan-serpihan tersebut terperangkap oleh gaya gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai bergerak mengelilinginya. Karena adanya gaya gravitasi serpihan yang letaknya berdekatan bergabung sedikit demi sedikit dan akhirnya membentuk planet, dan terbentuklah susunan tata surya.

Orbit Planet

Garis edar planet (orbit) adalah lintasan planet mengelilingi matahari. Sistem benda angkasa yang menempatkan bumi sebagai pusat tata surya disebut sistem geosentris ( geo atinya bumi, sentris arinya pusat). Sistem geosentris lambat laun tumbang oleh teori yang dikemukkan oleh Nicolaus Copernicus (1473-1543) dari Polandia yang dikenal dengan sistem heliosentris yang menekankan bahwa matahari sebagai pusat tata surya dan semua planet, termasuk bumi mengelilingi matahari.

Tata surya, menurut kesepakatan para ahli terdiri atas Matahari dan 8 planet yang mengelilinginya yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus, serta benda planet lainnya seperti satelit, asteroit, komet dan meteor. Setiap planet diikuti oleh benda langit yang lebih kecil disebut satelit.

Hukum Kepler I menyatakan bahwa garis edar semua planet mengelilingi matahari berbentuk elips dan matahari berada pada salah satu titik fokus elips tersebut. Karena bentuk orbit planet berbentuk elips, maka terdapat posisi planet pada garis edar yang jaraknya paling dekat dengan matahari yang disebut prihelium. Sebaliknya terdapat posisi planet pada orbit yang jaraknya paling jauh ke matahari yang disebut aphelium.

Berdasarkan garis edarnya terhadap garis edar bumi maka planet dapat di klasifikasikan menjadi planet dalam dan planet luar. Planet dalam atau planet inferior adalah planet yang memiliki garis edar ke matahari lebih dekat dibandingkan garis edar bumi. Planet yang termasuk kelompok ini adalah merkurius dan venus.

Planet luar atau planet superior adalah planet yang memiliki garis edar ke matahari lebih jauh dibandingkan garis edar bumi. Planet yang termasuk kelompok ini adalah Mars, Jupiter, Sarturnus, Uranus, dan Neptunus.

Sistem Tata Surya

Karakteristik planet

Planet adalah benda angkasa dalam tata surya yang mengelilingi matahari pada lintasan tertentu. Peredaran planet mengelilingi matahari disebut revolusi, sedangkan waktu yang dibutuhkan planet untuk melakukan sekali revolusi disebut kala revolusi.

Disamping itu, planet juga berputar mengelilingi sumbunya yang disebut rotasi. Waktu yang dibutuhkan planet mengelilingi satu kali rotasi disebut kala rotasi. Planet tidak menghasilkan cahaya sendiri, planet hanya memantulkan cahaya matahari yang jatuh padanya, sehingga nampak seperti bintang. Persatuan Astronomi Internasional (International Astronomical Union = IAU) mengumumkan berdasarkan kesepakatan , maka dalam sistem Tata Surya terdapat delapan planet, yaitu :

Merkurius

Planet merkurius adalah planet yang terdekat dengan matahari pada sistem tata surya, planet ini berukuran kecil dan hampir tidak mempunyai atmosfer, akibatnya langit kelihatan gelap seperti di angkasa lepas. Permukaannya dipenuhi kawah (tampak berlubang-lubang) seperti permukaan sebuah bulan. Pada siang hari, suhu di permukaan merkurius sangat panas, mencapai 400^oC dan sebaliknya suhu pada malam hari sangat dingin hingga -200^oC. Periode planet ini kira-kira 88 hari, sedangkan periode rotasinya 59 hari. Diameter planet ini adalah 4.880 km, dengan jarak rata-rata Merkurius ke matahari 58 juta km.

Venus

Planet ini tampak sangat mengkilap karena memiliki atmosfer yang tebal seperti awan putih yang menyelubungi permukaan venus. Awan ini terjadi akibat dari pembakaran asam sulfat panas. Atmosfer Venus mengandung 97% karbondioksida  (CO²) dan 3%  nitrogen , sehingga hampir tidak mungkin terdapat kehidupan.
Suhu siang hari dapat mencapai 500^oC. Venus sering disebut bintang pagi atau bintang senja karena terlihat berkilauan di timur pada saat terbit matahari dan saat tenggelam di ufuk barat. Arah rotasi. Venus berlawanan dengan arah rotasi planet-planet lain. Selain itu, jangka waktu rotasi Venus lebih lama daripada jangka waktu revolusinya  dalam mengelilingi matahari. Kala revolusi planet venus adalah 224,7 hari, sedangkan kala rotasinya 244 hari dengan diameternya 12.100 km.

Bumi

Bumi merupakan planet ketiga berdasarkan jaraknya dari matahari dalam tata surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. 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 ultra ungu, 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.
Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet  lain. Bumi mempunyai 1 satelit alami  yaitu  bulan. 70,8% permukaan bumi diseliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain. Bumi mempunyai diameter  sepanjang 12.756 kilometer.

Jupiter

Planet jupiter adalah planet yang terbesar dalam tata surya.Diameternya 13.000 km, dengan jarak rata-rata ke matahari 778,3 juta km. Jupiter memiliki periode rotasi selama 10 jam dan periode revolusi adalah 11,86 tahun. Awan yang berputar pada jupiter bergerak dengan kelajuan 200 mil per jam. Atmosfer jupiter terdiri dari hidrogen (H), helium (He),metana (CH4), dan amonia (NH3). Suhu di permukaan planet ini berkisar dari -140^oC sampai dengan 21^oC. Seperti planet  lain, Jupiter tersusun atas unsur besi dan unsur berat lainnya. Jupiter memiliki 63 satelit, di antaranya lo, europa, ganymede, dan calisto  (Galilean moons)

Saturnus

Saturnus merupakan planet yang mudah dibedakan dengan planet lainnya, karena planet ini mempunyai cincin. Cincin tersebut adalah bongkahan-bongkahan es meteorit dengan lebar 402.000 km dan tebal 15 km dengan Suhu di permukaan Saturnus adalah         -170 oC. Saturnus berevolusi dalam waktu 29,46 tahun. Setiap 378 hari, Bumi, Saturnus, dan Matahari akan berada dalam satu garis lurus. Selain berrevolusi, Saturnus juga berrotasi dalam waktu yang sangat singkat, yaitu 10 jam 14 menit.
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 amoniak dan metana. Hal ini tentu tidak memungkinkan adanya kehidupan di Saturnus
Saturnus diketahui memiliki 56 buah satelit alami. Tujuh diantaranya cukup masif untuk dapat runtuh berbentuk bola di bawah gaya gravitasi  sendiri. Mereka adalah mimas,  enceladus, tethys, dione , rhea, titan  (Satelit terbesar dengan ukuran lebih besar dari planet Merkurius), dan iapetus.

Uranus

Planet Uranus ditemukan oleh Wiliam Herschel pada tahun 1781, planet ini terselubung kabut tebal terutama terdiri dari gas metan. Garis tengahnya kira-kira  empat kali garis tengah bumi. Uranus merupakan planet pemantul cahaya matahari yang baik. Oleh karena itu kita dapat mudah melihat planet itu berwarna biru. Keunikan planet ini adalah poros putaranya hampir berimpit dengan bidang edarnya. Jarak rata-rata ke matahari 2.369 juta km. Kala revolusi planet uranus adalah 84 tahun, dengan kala rotasinya 17,25 jam

Uranus memiliki diameter mencapai 51.118 km dan memiliki massa 14,54 massa Bumi. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan berwarna hijau dan biru. Uranus memiliki 18 satelit alami, diantaranya Ariel, Umbriel, Miranda, Titania, dan Oberon.

Neptunus

Neptunus merupakan saudara kembar dari Uranus yang ditemukan pada Agustus 1846. Neptunus memiliki jarak rata-rata dengan Matahari sebesar 4.450 juta km. Pada planet ini tidak terdapat kehidupan dengan suhu permukaan planet -120 oC. Neptunus memiliki diameter mencapai 49.530 km dan memiliki massa 17,2 massa Bumi. Periode rotasi planet ini adaah 16,1 jam., sedangkan periode revolusi adalah 164,8 tahun. Bentuk planet ini mirip dengan bulan  dengan permukaan terdapat lapisan tipis silikat. Komposisi penyusun planet ini adalah besi dan unsur berat lainnya. Planet Neptunus memiliki 8 buah satelit, di antaranya Triton, Proteus, Nereid, dan Larissa.

Satelit

Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi tertentu. Satelit mengelilingi matahari dan satelit tidak menghasilkan cahaya sendiri. Satelit tampak bercahaya karena memantulkan cahaya matahari yang jatuh pada permukaannya.

Terdapat dua jenis satelit yakni satelit alam dan satelit buatan. Satelit buatan adalah benda buatan manusia yang beredar mengelilingi benda lain misalnya satelit Palapa yang mengelilingi Bumi.Bulan adalah satelit pengiring planet bumi, hampir seluruh planet dalam tata surya memiliki satelit. Berikut adalah jenis dari satelit buatan yang ada saat ini :

1. Satelit astronomi
2. Satelit komunikasi
3. Satelit pengamat Bumi
4. Satelit navigasi
5. Satelit mata-mata
6. Satelit tenaga surya
7. Stasiun angkasa
8. Satelit cuaca

Asteroid

Asteroid adalah benda-benda angkasa kecil yang mengelilingi matahari. Hampir seluruh asteroid berada diantara garis edar planet Mars dan Jupiter. Arah revolusi asteroid sama dengan arah revolusi planet. Kadang asteroid sering disebut planet minor. Asteroid terbesar yang kini dikenal adalah 2001 KX 76, lintasan orbitnya di dekat Pluto yang ditemukan pada 23 Agustus 2001.
Asteroid pertama kali ditemukan oleh Giuseppe Piazzi, seseorang astronom dari Sisilia pada tanggal 1 Januari 1801, namun hanya 30 buah yang memiliki garis tenggah lebih dari 200 km.

Kini diperkirakan bahwa asteroid yang berdiameter lebih dari 1 km dalam sistem tatasurya tata surya berjumlah total antara 1.1 hingga 1.9 juta. Astéroid terluas dalam  sistem tatasurya sebelah dalam yaitu Ceres, dengan diameter 900-1000 km. Dua asteroid sabuk sistem tatasurya sebelah dalam yaitu  Pallas dan Vesta dengan diameter kurang lebih 500 km.

Bentuk orbit asteroid juga berbentuk elips, sebagian asteroid memiliki orbit yang menyimpang, Trojan merupakan kumpulan asteroid yang orbitnya berhimpit dengan orbit Jupiter, dengan jumlah asteroid yang begitu banyak hingga nampak seperti pita.

Komet

Komet adalah benda angkasa kecil yang mengelilingi matahari pada orbit yang sangat lonjong. Sudut kemiringan orbit komet terhadap ekliptika bervariasi dan kadang sangat besar. Komet terbentuk dari gas (karbon dioksida, metana, ) dan debu yang membeku, ketika mendekati matahari, sebagian bahan penyusun komet menguap membentuk kepala gas dan ekor.

Ekor komet selalu terarah menjauhi matahari yang disebabkan adanya hembusan angin matahari.
Komet ditemukan pertama kali oleh Tycho Brahe pada tahun 1577. Komet ini dinamai komet besar. Komet pertama yang diketahui muncul berulang adalah Komet Halley, nama ini diambil dari nama seorang astronom Inggris, Edmunt Halley. Komet ini muncul setiap 76 tahun sekali. Komet Halley pernah muncul tahun 1571,1607,1682,1757, dan terahir tahun 1986, dan mungkin akan muncul kembali pada tahun 2061.

Terdapat beberapa komet yang terkenal, diantaranya:

·      Komet Halley, .

·      Komet West ·      Komet Encke,

·      Komet Hyakutake

·      Komet Hale-Bopp

Meteorid

Ruang antar planet mengandung banyak partikel, partikel-partikel tersebut dinamakan meteorid. Meteorid yang memasuki bumi dan menyala akibat gesekan dengan atmosfer dinamakan meteor. Meteor sering kita sebut bintang jatuh.
Dalam sehari sekitar 100 – 1000 ton materi meteorit menghantam Bumi. Materi-materi yang berbentuk debu sampai dengan objek berukuran beberapa kilometer, bergerak memasuki Bumi dengan kecepatan lebih dari 11 km/s.

Materi-materi yang berbentuk debu sampai dengan objek berukuran beberapa kilometer, bergerak memasuki Bumi dengan kecepatan lebih dari 11 km/s. Kebanyakan meteor habis terbakar karena bergesekan dengan atmosfer bumi.

Meteorid yang sampai Bumi dinamakan meteorit. Meteorit terbesar yang diketahui adalah yang jatuh di Hoba West, Namibia. Volum meteorit tersebut berkisar 7 m ³ dengan massa 60 ton.

Bukti-bukti jatuhnya objek-objek luar angkasa ini bisa terlihat dari kawah yang terbentuk di berbagai belahan Bumi. Kawah terbesar adalah kawah Barringer di Arizona yang berdiameter lebih dari 1000 m dan memiliki kedalaman 170 m