frekuensi tumbukan populasi asteroid dekat bumi …
Post on 23-Oct-2021
12 Views
Preview:
TRANSCRIPT
FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI
BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN
SKRIPSI
diajukan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Sains pada Program Studi Fisika
oleh
Wahyudin
1703863
PROGRAM STUDI FISIKA
DEPARTEMEN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2021
i
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
LEMBAR PENGESAHAN
WAHYUDIN
NIM. 1703863
FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI
BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN
disetujui dan disahkan oleh pembimbing:
Pembimbing I
Dr. Judhistira Aria Utama, M.Si.
NIP. 197703312008121001
Pembimbing II
Nanang Dwi Ardi, S.Si. M.T.
NIP. 198012122005011002
Mengetahui
Ketua Program Studi Fisika
Dr. Endi Suhendi, M.Si.
NIP. 197905012003121001
ii
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Wahyudin
NIM : 1703863
Program Studi : Fisika
Jenjang : S1
Judul Skripsi : Frekuensi Tumbukan Populasi Asteroid dekat-Bumi
berukuran Kecil dengan Planet-Planet Kebumian
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul “Frekuensi Tumbukan
Populasi Asteroid dekat-Bumi berukuran Kecil dengan Planet-Planet Kebumian”
ini beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya saya sendiri. Saya tidak
melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan
etika ilmu yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan ini, saya siap
menanggung resiko dan sanksi apabila kemudian hari ditemukan adanya
pelanggaran etika keilmuan atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya
saya ini.
Penulis
Wahyudin
NIM. 1703863
iii
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, karena hanya atas
kasih dan kuasa-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Dengan
kesungguhan hati yang terdalam, penulis menyadari bahwa tidak mungkin penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini seorang diri tanpa bantuan dari begitu banyak
pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Judhistira Aria Utama, selaku dosen pembimbing I yang telah
memberikan banyak motivasi, pengajaran dan pendanaan dalam penelitian
skripsi ini.
2. Bapak Nanang Dwi Ardi, selaku dosen pembimbing II yang tak pernah bosan
memberikan bimbingan kepada penulis di banyak kesempatan.
3. Bapak Endi Suhendi, selaku ketua program studi Fisika yang telah
membimbing penulis di setiap tahap pengerjaan skripsi.
4. Bapak Taufik Ramlan Ramalis, selaku ketua Departemen Pendidikan Fisika.
5. Ibu Mimin Iryanti, selaku dosen pembimbing akademik yang banyak
memberikan anjuran dan nasihat selama penulis menempuh pendidikan S1.
6. Bapak dan Ibu dosen, staf akademik, staf administrasi, dan staf perpustakaan
di lingkungan civitas akademika Departemen Pendidikan Fisika, Universitas
Pendidikan Indonesia yang baik secara langsung maupun tidak, telah
membawa penulis pada tahap penyelesaian skripsi ini.
7. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan melalui program beasiswa
Bidikmisi-nya, yang telah memberikan bantuan biaya pendidikan bagi penulis.
8. Rekan-rekan mahasiswa KBK Fisika Antariksa, yaitu Annisa Bagja, Siti
Afifah, dan Nagia, yang bersamanya penulis menghabiskan banyak waktu
untuk membahas berbagai persoalan yang berkaitan dengan keantariksaan.
9. Orang tua penulis beserta seluruh keluarga besar yang telah memberikan
dukungan moril dan materil yang begitu luar biasa.
10. Rekan-rekan mahasiswa Fisika angkatan 2017, yang namanya tidak dapat
penulis sebutkan satu per satu, telah menghiasi hari-hari penulis selama 4 tahun
terakhir.
iv
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
11. Rekan-rekan mahasiswa UKK Cakrawala HMF FPMIPA UPI, yang juga ikut
mewarnai perjalanan penulis sepanjang masa perkuliahan.
12. Rekan-rekan mahasiswa Fisika dan Pendidikan Fisika, yang jumlahnya jauh
lebih banyak lagi sehingga tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, telah
banyak menemani penulis selama menempuh pendidikan S1 ini.
v
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI
BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN
Wahyudin
Dr. Judhistira Aria Utama, M.Si.
Nanang Dwi Ardi, S.Si. M.T.
ABSTRAK
Peristiwa papasan dekat antara populasi asteroid dekat-Bumi (ADB)
dengan planet-planet kebumian sering kali terjadi dan mengakibatkan
orbit ADB mudah sekali berubah. Salah satu akibat dari perubahan orbit
ini adalah terjadinya peristiwa tumbukan antara asteroid dengan planet-
planet kebumian. Penelitian ini memanfaatkan 2.387 sampel ADB
nyata berukuran kecil (36 m ≤ D < 1 km, dalam rentang 17,90 < H
<24,97) dengan orbit yang telah dikenal sangat baik, yang dibagi ke
dalam 13 kelompok ukuran. Perhitungan orbit selama 5 × 106 tahun ke
masa depan dilakukan dengan menggunakan paket integrator orbit
Swift_RMVS4 yang telah dimodifikasi untuk dapat memperhitungkan
gaya termal Yarkovsky. Langkah waktu perhitungan orbit dibuat
sebesar 1/1000 tahun. Pada akhir komputasi orbit diperoleh fluks masuk
sampel ADB ke zona pembuangan sebesar ~141 hingga ~38.187
asteroid per juta tahun. Untuk memperoleh nilai probabilitas tumbukan
intrinsik, digunakan nilai MOID (Minimum Orbit Intersection
Distance) kurang dari radius Hill masing-masing planet kebumian.
Penelitian ini memperoleh probabilitas tumbukan intrinsik terkecil
dimiliki oleh Mars yaitu 7,42 × 10−18 tahun-1 km-2 dan terbesar
dimiliki oleh Bulan yaitu 1,08 × 10−16 tahun-1 km-2. Sementara itu
waktu antar tumbukan paling singkat dimiliki oleh Bumi yaitu terjadi
satu tumbukan tiap 11.129 tahun (H < 24,97) dan paling lama dimiliki
oleh Mars dengan satu tumbukan tiap ~11,4 juta tahun (H < 17,90).
Frekuensi tumbukan yang diperoleh dalam penelitian ini beberapa kali
lipat lebih kecil daripada frekuensi tumbukan yang dihasilkan
penelitian lain. Frekuensi tumbukan ADB berukuran kecil jauh lebih
besar daripada nilai frekuensi tumbukan ADB berukuran besar. Hal ini
menunjukkan kesesuaiannya dengan hasil penelitian lain sebelumnya.
Kata Kunci : Asteroid dekat-Bumi, Frekuensi Tumbukan, Planet
Kebumian, MOID.
vi
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
IMPACT FREQUENCY OF SMALL NEAR EARTH ASTEROIDS
POPULATION WITH TERRESTRIAL PLANETS
Wahyudin
Dr. Judhistira Aria Utama, M.Si.
Nanang Dwi Ardi, S.Si. M.T.
ABSTRACT
Close encounters events between near-Earth asteroids (NEAs)
population and terrestrial planets happen frequently and make its orbit
very easy to change. One of the consequences of this orbital change is
the occurrence of collisions between asteroids and terrestrial planets.
This study utilized 2,387 small real NEAs samples (36 m ≤ D < 1 km,
in the range 17.90 < H < 24.97) with very well-known orbits, which
were divided into 13 size groups. The calculation of orbits for the next
5 × 106 years is carried out using the Swift_RMVS4 orbit integrator
package which has been modified to take into account the Yarkovsky
thermal forces as well. The time step for calculating orbits is 1/1000
year. At the end of the computational orbit, the entrance flux of the
NEAs sample into the sinks region is ~141 to ~38,187 asteroids per
million years. In this study, the value of the MOID (Minimum Orbit
Intersection Distance) less than Hill radius of each terrestrial planet was
used. This study found that Mars has the smallest intrinsic collision
probability, which is 7,42 × 10−18 yr-1 km-2 and the largest is owned
by Moon, which is 1,08 × 10−16 yr-1 km-2. Meanwhile, Earth has the
shortest time between collisions, where a collision occurs every 11,129
years (H < 24.97) and Mars has the longest with one collision every
~11.4 million years (H < 17,90). The frequency obtained in this study
was several times smaller than the impact frequency produced by other
studies. The impact frequency of small NEAs is much larger than the
impact frequency of large NEAs. This shows its conformity with the
results of other previous studies.
Keywords : Near-Earth Asteroids, Impact Frequency, Terrestrial
Planets, MOID.
vii
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang mana atas
kasih karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul Frekuensi
Tumbukan Populasi Asteroid dekat-Bumi (ADB) Berukuran Kecil dengan Planet-
Planet Kebumian ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa peran dari khususnya kedua
dosen pembimbing penulis, umumnya seluruh komponen di lingkungan civitas
akademika Universitas Pendidikan Indonesia, penulis tidak akan mampu
menyelesaikan penelitian ini.
Besar harapan penulis, penelitian yang dilakukan ini dapat bermanfaat. Baik
bagi akademisi atau pun masyarakat umum yang mendambakan pemahaman akan
alam semesta. Penulis menyadari bahwa skripsi ini memiliki banyak kekurangan.
Oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan.
Bandung, Juli 2021
Penulis
viii
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ............................................................... ii
UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................... iii
ABSTRAK ......................................................................................................... v
KATA PENGANTAR ...................................................................................... vii
DAFTAR ISI .................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................... Error! Bookmark not defined.
DAFTAR GAMBAR ........................................... Error! Bookmark not defined.
DAFTAR LAMPIRAN ........................................ Error! Bookmark not defined.
BAB I PENDAHULUAN .................................... Error! Bookmark not defined.
1.1 Latar Belakang....................................... Error! Bookmark not defined.
1.2 Rumusan Masalah .................................. Error! Bookmark not defined.
1.3 Tujuan Penelitian ................................... Error! Bookmark not defined.
1.4 Manfaat Penelitian ................................. Error! Bookmark not defined.
1.5 Sistematika Penulisan ............................ Error! Bookmark not defined.
BAB II KAJIAN PUSTAKA ............................... Error! Bookmark not defined.
2.1 Asteroid dekat-Bumi .............................. Error! Bookmark not defined.
2.2 Planet Kebumian.................................... Error! Bookmark not defined.
2.3 Persamaan Gerak Sistem Tiga Benda Terbatas ..... Error! Bookmark not
defined.
2.4 Gaya Termal Yarkovsky ........................ Error! Bookmark not defined.
2.5 Laju Peluruhan Asteroid ........................ Error! Bookmark not defined.
2.6 Minimum Orbit Intersection Distance .... Error! Bookmark not defined.
2.7 Laju Tumbukan ..................................... Error! Bookmark not defined.
BAB III METODE PENELITIAN ....................... Error! Bookmark not defined.
3.1 Metode Penelitian .................................. Error! Bookmark not defined.
3.2 Sampel Penelitian .................................. Error! Bookmark not defined.
3.3 Instrumen Penelitian .............................. Error! Bookmark not defined.
3.4 Prosedur Penelitian ................................ Error! Bookmark not defined.
ix
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB IV TEMUAN DAN PEMBAHASAN ......... Error! Bookmark not defined.
4.1 Laju Peluruhan ADB ............................. Error! Bookmark not defined.
4.2 Frekuensi Tumbukan ADB .................... Error! Bookmark not defined.
4.2.1 Frekuensi tumbukan antara ADB dengan Merkurius .............. Error!
Bookmark not defined.
4.2.2 Frekuensi tumbukan antara ADB dengan Venus ..Error! Bookmark
not defined.
4.2.3 Frekuensi tumbukan antara ADB dengan Bumi....Error! Bookmark
not defined.
4.2.4 Frekuensi tumbukan antara ADB dengan Bulan ...Error! Bookmark
not defined.
4.2.5 Frekuensi tumbukan antara ADB dengan Mars ....Error! Bookmark
not defined.
BAB V SIMPULAN DAN REKOMENDASI ..... Error! Bookmark not defined.
5.1 Simpulan ............................................... Error! Bookmark not defined.
5.2 Rekomendasi ........................................ Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... x
LAMPIRAN ........................................................ Error! Bookmark not defined.
x
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR PUSTAKA
Bottke, W. F., Morbidelli, A., Jedicke, R., Petit, J. M., Levison, H. F., Michel, P.,
& Metcalfe, T. S. (2002). Debiased orbital and absolute magnitude distribution
of the near-Earth objects. Icarus, 156(2), 399–433.
https://doi.org/10.1006/icar.2001.6788
Bottke, W. F., Vokrouhlický, D., & Nesvorný, D. (2007). An asteroid breakup 160
Myr ago as the probable source of the K/T impactor. Nature, 449(7158), 48–
53. https://doi.org/10.1038/nature06070
Brown, P. G., Assink, J. D., Astiz, L., Blaauw, R., Boslough, M. B., Borovička, J.,
Brachet, N., Brown, D., Campbell-Brown, M., Ceranna, L., Cooke, W., De
Groot-Hedlin, C., Drob, D. P., Edwards, W., Evers, L. G., Garces, M., Gill, J.,
Hedlin, M., Kingery, A., … Krzeminski, Z. (2013). A 500-kiloton airburst
over Chelyabinsk and an enhanced hazard from small impactors. Nature,
503(7475), 238–241. https://doi.org/10.1038/nature12741
De La Fuente Marcos, C., & De La Fuente Marcos, R. (2020). On the orbital
evolution of 2020 AV2, the first asteroid ever observed to go around the Sun
inside the orbit of Venus. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society:
Letters, 494(1), L6–L10. https://doi.org/10.1093/mnrasl/slaa027
Dermawan, B., Hidayat, T., & Utama, J. A. (2013). Pengembangan integrator
swift_rmvs4 dengan melibatkan efek termal. Prosiding Seminar Himpunan
Astronomi Indonesia.
Emel’yanenko, V. V, & Naroenkov, S. A. (2015). Dynamical Features of
Hazardous Near-Earth Objects. Astrophysical Bulletin, 70(3), 342–348.
https://doi.org/10.1134/S199034131503013X
Fauziah, A. N., Utama, J. A., & Simatupang, F. M. (2020). Jarak Minimum Orbit
dan Tumbukan Populasi Asteroid dekat-Bumi dengan Planet Bumi. Wahana
Fisika, 5, 18-27. https://doi.org/10.17509/wafi.v5i1.23562
Fowler, J., & Chillemi, J. (1992). IRAS asteroid data processing.
Galad, A. (2005b). Probability of Subkilometer Asteroids with the Earth. Contrib.
Astron. Obs. Skalnat’e Pleso, 35, 65–75.
Galiazzo, M. A., Bazsó, Á., & Dvorak, R. (2013). Fugitives from the Hungaria
region : Close encounters and impacts with terrestrial planets. Planetary and
Space Science, 84, 5–13. https://doi.org/10.1016/j.pss.2013.03.017
Gladman, B., Michel, P., & Froeschl, C. (2000). The Near-Earth Object Population.
189, 176–189. https://doi.org/10.1006/icar.2000.6391
Hamilton, D. P., & Burns, J. A. (1991). Orbital stability zones about asteroids.
Icarus, 92(1), 118–131. https://doi.org/10.1016/0019-1035(91)90039-V
Harris, A. W., & D’Abramo, G. (2015). The population of near-Earth asteroids.
Icarus, 257, 302–312. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2015.05.004
JeongAhn, Y., & Malhotra, R. (2015). The current impact flux on Mars and its
xi
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
seasonal variation. Icarus, 262, 140–153.
https://doi.org/10.1016/j.icarus.2015.08.032
JeongAhn, Y., & Malhotra, R. (2017). Simplified Derivation of the Collision
Probability of Two Objects in Independent Keplerian Orbits. The
Astronomical Journal, 153(5), 235. https://doi.org/10.3847/1538-3881/aa6aa7
Lakdawalla, E. (2020). What is A Planet? [Online] Diakses dari
https://www.planetary.org/worlds/what-is-a-planet
Levison, H. F., & Duncan, M. J. (1994). The Long-Term Dynamical Behavior of
Short-Period Comets. In Icarus (Vol. 108, Issue 1, pp. 18–36).
https://doi.org/10.1006/icar.1994.1039
Minton, D. A., & Malhotra, R. (2010). Dynamical erosion of the asteroid belt and
implications for large impacts in the inner Solar System. Icarus, 207(2), 744–
757. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2009.12.008
Morbidelli, A., Delbo, M., Granvik, M., Bottke, W. F., Jedicke, R., Bolin, B.,
Michel, P., & Vokrouhlicky, D. (2020). Debiased albedo distribution for Near
Earth Objects. Icarus, 340(May 2019), 113631.
https://doi.org/10.1016/j.icarus.2020.113631
Morbidelli, A., & Michel, P. (2014). Origin and Evolution of Near-Earth Objects
Origin and Evolution of Near-Earth Objects. July, 409–422.
Napier, B., & Asher, D. (2009). The tunguska impact event and beyond. Astronomy
and Geophysics, 50(1), 1.18-1.26. https://doi.org/10.1111/j.1468-
4004.2009.50118.x
Nesvorný, D., & Roig, F. (2018). Dynamical Origin and Terrestrial Impact Flux of
Large Near-Earth Asteroids. 42.
Rickman, H., Wisniowski, T., Gabryszewski, R., Wajer, P., Wójcikowski, K.,
Szutowicz, S., Valsecchi, G. B., & Morbidelli, A. (2017). Cometary impact
rates on the Moon and planets during the late heavy bombardment. Astronomy
and Astrophysics, 598, 1–15. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201629376
Stuart, J. S. (2003). Observational Constraints on the Number , Albedos , Sizes ,
and Impact Hazards of the Near- Earth Asteroids by.
Tricarico, P. (2017). The near-Earth asteroid population from two decades of
observations. Icarus, 284, 416–423.
https://doi.org/10.1016/j.icarus.2016.12.008
Vokrouhlicky, D., & Bottke, W. F. (2012). Yarkovsky and YORP effects.
Scholarpedia, 7(5), 10599. https://doi.org/10.4249/scholarpedia.10599
Wahyudin, Utama, J. A., & Rusdiana, D. (2021). Frekuensi Tumbukan Populasi
Asteroid dekat-Bumi Berukuran Kecil terhadap Planet-Planet Kebumian.
Proceeding Seminar Nasional Fisika, 0, 275–280.
Wisdow, J., & Holman, M. (1991). Symplectic Maps for the N-Body Problem. The
Astonomical Journal, 102.
xii
Wahyudin, 2021 FREKUENSI TUMBUKAN POPULASI ASTEROID DEKAT BUMI BERUKURAN KECIL DENGAN PLANET-PLANET KEBUMIAN Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Wiśniowski, T., & Rickman, H. (2013). Fast geometric method for calculating
accurate Minimum Orbit Intersection Distances. Acta Astronomica, 63(2),
293–307.
top related