astronomi itb

8/17/2019 Astronomi ITB

1/135

: a a uryaDr. Suryadi Siregar

E-mail :[email protected]

Prodi Astronomi, FMIPA

Institut Teknologi Bandung


2/135

1. Pendahuluan:

Sejarah Terbentuknya Tata Surya


3/135

vo us a a urya

Contraction) Tokoh: Rene de Cartes (1644), Pierre Simon de Laplace

, mmanue an

Inti Sari: Konservasi momentum sudut, mensyaratkanawan primordial berkontraksi, kecepatan rotasibertambah besar. Awan primordial berubah menjadipiringan pipih(pancake).Gumukan terpadat di pusatmenjadi Matahari

Tahap awal (atas). Tahap akhir(bawah),Tata Suryamenjadi “bersih”


4/135

A roximate T ical Conditions in Galax

Region of Interstellar Space Number Density, Temperature,*

Within our Galaxy toms / cm Kelvins

Inside our Heliosphere,

in the Vicinity of Earth5 10,000

Local Cloud Surrounding

our Heliosphere0.3 7,000

Nearb Void Local Bubble < 0.001 1 000 000

Typical Star-Forming Cloud >1,000 100

Best Laboratory Vacuum 1000

Classroom Atmosphere 2.7 X 1019 288


5/135

Mass Distribution Within the Solar

ys em

.

0.135% Planets

. ome s

Kuiper belt objectsa e es o e p ane s

Minor Planets (Asteroids)

e ero sInterplanetary Medium


6/135

2.

6


7/135

um

R = 6378 km

M = 5.9742 × 1027 g

a = . u a

km)

i = 23.5°

Vesc = 10.4 km/s

Prot= 0.997 d

Prev= 365.25 d

= 5.52 g/cm3

7


8/135

Kera atan rata-rata 5.5 berbeda den an

kerapatan batuan silikat (~3) ada materi lebihrapat di bagian dalam Bumi

e smo og : var as amp tu o ge om angseismik bergantung kepada kerapatan dan

Gelombang transversal (S-wave) merambatpada medium padat

Gelombang longitudinal (P-wave) merambatpada medium padat maupun cair


9/135


10/135

truktur internalBumi terdiri dari beberapa lapisan1. Inti padat (13.5):

2. Inti cair :85 % Fe cair dan sedikit nikel, serta Si, S,

,magnet

3. Mantel (4.5-10):

eridotite silikat FeM kimberliteeclogite

- litosfer lempeng tektonik danlitosferik

- 4. Kerak

- kerak benua (2.6-2.8) granit

10

- . - .

Isostasy : benua yang mengapunginterscience.wiley


11/135

empeng e on

Teori benua an ‘ber erak’ continental drift

dikemukakan oleh Wegener (1880-1930)Dulu (250 juta thn y.l) semua benua tergabung

men a satu aratan esar yang se utpangaea (all lands)

- Kesamaan garis pantai (Amerika Selatan dan Afrika)

- Struktur geologis batuan yang sama

- Ditemukan fosil spesies yang sama

11


12/135

empeng e on

Ilustrasi perubahan benua

dari

Pangaea menjadi benua-

benua

yang ada saat ini.

12

physics.uoregon.edu


13/135


14/135

on nen a r : ea oor Indikasi aktivitas litosfer (pergerakan benua dan sea floor)

Sea floor terbentuk dari material mantel yang mengalami konveksi

ridge

Pembentukan sea floor baru (ridge) tidak menambah luaspermu aan. a sea oor yang meng ang su uc on zone

14

physics.uoregon.edu


15/135

on nen a r : p a e mo on

e moun a n- u ng, vu an sme, gempabumi

antar-lempeng)

1. Divergent plate boundariesDua lempeng saling bergerak menjauh

2. Convergent plate boundaries

3. Transform plate boundaries

Dua lempeng bergesekan dengan arah berlawanan

15


16/135

r g n o vo can c c a n : o po s

16

awa an ot spots

pubs.usgs.gov

Encrenaz and Bibring 1991


17/135

nature.nps.gov

www.interscience.wiley


18/135

ph y s i c s . u or e g on . e d

. .


19/135

1. Kedua lempeng membawabenua (continental collision)

membentuk mountain chain

(i.e Himalaya)

2. Hanya satu lempeng yangmembawa benua (terjadi di

zona subduksi)

- Ocean to ocean subduction

- Ocean to continentsubduction,

i.e. Peru-Chile trench dengan

membentuk pegunungan

Andes

Continental collision (A); ocean-to-ocean

subduction (B)

www.interscience.wiley


20/135

e an magne um

er a arena um mem aera er s ca ran

metalik, yaitu inti cair

Adanya magnetic anomalies (perbedaan besar

intensitas magnetik) karena pengaruh material batuandi permukaan Bumi

Pembalikan arah kutub magnet beberapa juta tahun y.l

Perubahan medan magnet ditemukan ‘jejaknya’ pada

mineral batuan

20


21/135

e an magne um

21mscf.nasa.gov


22/135

mos er um

yang dipisahkan olehperbedaan gradien

1 . e

i u . e

d u

temperatur

Troposfer

u

Mesosfer

Termosfer

Eksosfer Komposisi

-

22

.

- O2 20.946 %

- A 0.934 %


23/135

m

Bumi sebesar 23.5°

Perubahan iklim pada saat- Maunder minimum (1645-1715): tidak ada

bintik matahari terjadi penurunan

- Global cooling and warming

23


24/135

u an

R = 1.737,4 km

M = 7,35 × 1022 kg

a = 384.400 km

Prot

= 27,32 h

rev = ,

Synchronous rotation

far side/hidden face

24noao.edu


25/135

servas : e es op

Lunar mineralo- Massa bulan 1/81 massa bumi + ukuran = kerapatan

(3.3)- Tidak ada inti metal, kandun an metal sedikit

- Kerak dan mantel dari aluminium silikat

Ditemukannya regolith-

permukaan bulan

Moon maturity

- awa yang mu a menun u an rays

25


26/135

servas : wa ana ang asa uar Rusia

- Wahana Luna 3 (1959) berhasil memotret ‘hidden face’

- Luna 16, 20, 24 berhasil membawa pulang sampelbatuan

Amerika : Apollo

- Observasi dari orbit, eksperimen in-situ, analisis sampel

sci.esa.int

26

rst.gsfs.nasa.gov


27/135

servas : wa ana ang asa uar

Dari eksperimen in-

situ:

-

internal dengan

eksperimen seismik- Pengukuran medan

magnet di permukaan

solar wind

27rst.gsfs.nasa.gov


28/135

es mpu an Struktur internal Bumi diketahui melalui seismologi

Inti padat, inti cair, mantel dan kerak

Bukti lempeng tektonik bergerak: kesamaan garis pantaiserta struktur batuan dan fosil an sama

Ada 3 jenis interaksi antar lempeng: divergen, konvergendan transform

Medan ma netik Bumi berasal dari konveksi ada inti cair

Atmosfer Bumi sebagian besar berisi N2 dan O2, dibagimen adi 5 ba ian berdasarkan erubahan tem eratur

Perubahan iklim di Bumi berkaitan erat dengan aktivitasMatahari

28


29/135

menyebabkan kita selalu melihat permukaanyang sama (ada permukaan tak terlihat)

Melalui pengamatan dengan teleskop dapat

diketahui mineralogi Bulan, struktur permukaanBulan dan ‘kedewasaan’ (usia) Bulan

Observasi wahana angkasa telah menunjukkan

ar s e o t e oon an e emen penyusun Seismologi memberikan struktur internal Bulan

29


30/135

Analisis sampel memberikan usia serta

Ada 3 teori pembentukan Bulan: fission,cap ure , accre on

Jarak Bumi-Bulan semakin menjauh akibat

efek pasang surut (4 cm/yr)


31/135

4.Planet Dalam

Venus


32/135

Merkurius: - parameter orbital-

- topografi permukaan

-

- observasi

-

- atmosfer

Bumi : karakteristik orbit


33/135

, , ,

Karakteristik umum:- erapa an ngg

- memiliki atmosfer

- e a menga am evo us yang mengu a

struktur internal dan permukaan planet


34/135

diketahui datanya (karena posisinya).Jarak dari Matahari ≤ 28°

Dari space probe diperoleh data mengenai

permukaan MerkuriusTemperatur permukaan yang sangat

tinggi, ditambah dengan kecepatan lepas

rendah, mengakibatkan Merkurius tidakmemiliki atmosfer


35/135

R = 2439 km

M = 3.3 × 1026 g

a = 0,466 AU (69.7 juta km)

= .

i = 7°

Vesc = 4.3 km/s

Rot= .

PRev= 88.97 d

= 5.43 g/cm3

Tsurf ~ 700 K (siang)~ 100 K (malam)

nssdc.gsfc.nasa.gov


36/135

- ,

polarimetri, spektroskopi hasil: tidak ada atmosfer ermukaan

tertutup debu

1973 : Mariner 10Tujuan: meneliti permukaan, atmosfer,

kondisi lin kun an dan karakteristik lanet

nssdc.gsfc.nasa.gov


37/135

Mariner 10 berhasil

memetakan ~ 35%permukaan

tru tur om nasoleh kawah, dengan

terbesar Caloris basin(diameter 1300 km).

er raan us a . 109 thn

physics.uoregon.edu


38/135

Struktur Internal

physics.uoregon.edu

Encrenaz & Bibring 1991


39/135

diamati

Merkurius struktur permukaan bisa

Seluruh permukaan Merkurius tertutup

o e awa yang erasa ar om ar rsekitar 3.8 milyar tahun lalu


40/135

M = 4,8690 × 1027 g= ,

km)

i = 177.8° Vesc = 10.4 km/s

Prot= -243 d

rev= .

= 5.25 g/cm3

surf


41/135

1930: pengamatan ultraviolet menunjukkanperiode rotasi atmosfer 4.2 hari

1950an: analisis spektrum radio,menghasilkan temperatur ~ 680 K

: enera pen ara an su ses per amadi permukaan

,

hitam-putih


42/135

1978: Pioneer Venus,

menemu an a wa a mos er

Venus berotasi dengankecepatan > kecepatan

eso.org

1982: Venera 13 dan 14, foto berwarna permukaan Venus.

eso.org


43/135

Observasi Venus

1989: Magellan, memetakan permukaan Venus

eso.org

2005: Venus Express, eso.org

meme a an permu aan


44/135

To o rafi Permukaan Sebagian besar

berupa dataran

(70%).

menyusun 10%permukaan (Isthar

,Terra, MaxwellMons).

terletak lebih rendah(lowlands).

metallandscape.com


45/135

. .


46/135

Kom osisi tanahMirip seperti batuan basalt Bumi yang kaya

po as um asanya emu an epu auan

di daerah Mediterrania)

Encrenaz & Bibring 1991


47/135

Atmosfer San at masif den an

tebal 100x atmosfer Bumi

Komposisi:

- CO2 96.5%

- N2 3.5%

- SO 0.02%- A 0.007%

- Ne 0.001%

wan an a ut asampada ketinggian 30-80

km

physics.uoregon.edu


48/135

physics.uoregon.edu


49/135

Venus merupakan planet yang memiliki banyak

kemiripan dengan Bumi Struktur permukaan baru diketahui setelah misi

oner enus an an enera –(Rusia)

Bentuk keseluruhan permukaan Venus diperoleh darira ar mag ng

Sebagian besar permukaan berupa dataran dan adasedikit dataran tinggi

ermu aan enus er r ar a uan asa yangmirip seperti di Bumi

Atmosfer Venus sangat tebal dan sebagian besare r s

Terjadi efek rumah kaca yang lebih berat


50/135

Bulan. Dari analisis terhadap sampel batuan bulan:

1. Penentuan usia Bulan

. .2. Perbandingan mineral

Didominasi oleh perbedaan antara maria dang an s.

- Maria: terkonsentrasi di near-side, menyusun ~30%permukaan Bulan. Elemen utamanya Si, Mg dan Fe.

- Highland: membentuk ~70% dari total permukaan,kaya Al dan Ca.

3. History of grains: akibat bombardir meteor, anginmata ar , an er as osm s.


51/135

Fission

Terpisah dari mantel Bumi (saat masih cair). Berhasilmenjelaskan komposisi metal yang rendah, tetapi tidak

. Capture by Earth

Kendala utamanya ada pada masalah statistik: peristiwaseper n sanga arang er a .

Accretion in orbit around Earth

Tidak bisa men elaskan men a a ob ek terbentuk

dari material yang sama memiliki komposisi berbeda


52/135

-

-

dekat dari 384.400 km. Menjauhnya Bulan~

cm/thn).

milyar tahun lalu.


53/135

- Memiliki banyak kesamaan

erapa an ngg , massa a mos er

hanya merupakan sebagian kecildari total massanya

e a menga am per o e a v asyang mempengaruhi struktur bagiandalam dan permukaannya; tapi

-khas

Tabrakan meteorit begitu dominan

pertama Akumulasi peluruhan unsur radioaktif

meningkat aktivitas vulkanik


54/135

Relatif sedikit diketahui orang,arena er a u e a engan

Matahari (diamati dari Bumiselalu tidak pernah melebihi

Hingga 1965, periode rotasidiperkirakan 80 hari, sama

Sejauh ini, baru satu misiwahana angkasa yang

(Mariner 10) Permukaannya penuh kawah


55/135

um u sem -ma or . , e sen r s as ngg .

Inklinasi bidang orbit 7o

, dengan periode 88.97 hari,kecepatan orbital rata-rata 48 km/s

Berbentuk bola nyaris sempurna dengan radius ekuator2439 km

Kerapatan rata-rata tinggi, 5.44 g/cm

3 kecepatanepas . m s

Periode rotasi 58.65 hari = 2/3 Porbital coupling dinamikyang disebabkan oleh gravitasi Matahari

Satu hari di Merkurius = 176 hari Bumi Tiadanya atmosfer tebal membuat terjadinya kontrastemperatur yang tinggi – hingga 700 K pada sisi siangdan -100 K pada sisi malam


56/135

- , , ,

spektroskopi dengan menggunakan teleskopMenun ukkan tiadan a atmosfer dan

permukaannya tertutup debu yang albedonya

setara dengan Bulan Terdapat tanda-tanda ion Fe++ (pita 0.95 m)

banyak butiran kaca yang terbentuk ketika

meteor t ertum u an engan permu aan yangkaya silikat dan ilmenit (FeTiO3)

Wahana Mariner 10


57/135

Wahana Mariner 10

Diluncurkan 3 November1973

gravitasi dari Venus untukmencapai Merkurius

29 Maret 1974

Berhasil memetakan ~45%permu aan engan reso ustipikal ~20 km, hanyabeberapa daerah dengan

Empat filter pada kamerauntuk mengukur indikasi

, ,“beda warna” dalam skala 1-

2 km Moore, Patrick. 2002. Atlas of the Universe . London: Chancellor Press.


58/135

Tidak ditemui polarisasi kuat UV: permukaan tertutup oleh

ap san e u a us

Pengukuran albedo sesuai dengan hasil pengukuranlandas-Bumi (0.06)

Tidak ada gradien albedo seperti pada Bulan; lelehanbasalt yang mungkin terjadi tidak mengubah mineralogi

permukaan

kerak Merkurius lebih tebal daripada Bulan Merkurius memiliki medan magnet lemah (100 T),interaksinya dengan angin Matahari sesuai dengan modelplanet dengan medan magnet lemah dan tanpa atmosfer:

Partikel angin Matahari yang tertangkap oleh Merkuriusmembentuk suatu atmosfer yang sangat tipis (10-12 – 10-9


59/135

Didominasi oleh kawah tumbukan

petunjuk distribusi massa meteorit

penumbuk Banyak kawah berdiameter >200

,yang terbesar Caloris Basin, 1300km

Tiada erosi memungkinkan

enentuan usia dari kawah bekastumbukan

Frekuensi tumbukan sangat tinggipada beberapa ratus juta tahunpertama dan menurun cepatmenu u a u s a pa a . yr

lalu Menunjukkan jejak aktivitas

tektonik yang disebabkan oleh,

geologis Merkurius terhentisetidaknya 3.6 Gyr lalu


60/135

Dekat dengan Matahari dana e o ngg ampapaling terang di langit

Permukaan tidak tampak

Masih belum begitudipahami meskipun telah

menjadi target >20 wahana Temperatur dan tekanan

permukaan yang sangattinggi tidak memungkinkan

,

hanya ~menit Yang menarik: massa dan

kera atann a miri den anBumi, tetapi mengalaminasib yang sangat berbeda


61/135

Galileo: en amatan fase Venus ertama kali

1930: pengamatan UV menunjukkan profilabsorpsi periode rotasi atmosfer ditentukanse esar . ar

CO2 dominan, CO dan H2O juga terdeteksi

an, spe rum ra o: empera ur ~

Wahana AS & Sovyet: orbiter, descent probes

pada lokasi pendaratan, komposisi atmosfer,pemetaan radar terhadap pemukaan


62/135

Jarak heliosentrik rata-rata 108 uta km 0.72 AU) Venus menerima 2x lebih banyak energiMatahari daripada Bumi

a a a mus m arena ren a nya n nassumbu rotasi, 2.2o

.Dari pengamatan radar: radius Venus 6051 km kera atan rata-rata 5.25 /cm3

Periode orbital 224 hari, rotasional 243 hari 1hari Venus = 117 hari Bumi

Permukaan Venus


63/135

ra- oneer enus - : c tra ra ar . z . cm arObservatorium Goldstone dan Arecibo; resolusi cukup baik, ~km, tetapi bedaketinggian tidak dapat diamati

Pioneer Venus: resisi ada en ukuran ketin ian ~200 m 70%permukaan Venus didominasi dataran, 10% daerah tinggi, 20% di bawahpermukaan acuan rata-rata

Datarannya sedikit naik-turun, memiliki banyak struktur sirkular yang

Dua plato utama: Ishtar Terra & Aphrodite Terra; Maxwell Mons (12 km)

Magellan


64/135

Tidak ada indikasi pergerakan lempeng Terdapat gunung-gunung api yang sangat besar

Sampel tanah dari Venera 13: basalt basa kaya kalium,

mirip tanah pada pulau-pulau Mediterania di Bumi

dasar lautan

Sampel Venera 8: granit

Venera 13

Moore, Patrick. 2002. Atlas of the Universe . London: Chancellor Press.


65/135

San at masif, tekanan ada

permukaan sekitar 106 kg/m2

(100 atm) Temperatur rata-rata 730 K

Komposisi troposfer: CO2 (96.5 %)

N2 (3.5 %)

2 . Ar (0.007 %)

Ne (0.001 %)

CS, H2S, H2O (0.01 %)

Awan dan kabut pada ketinggian30-80 km, stratifikasi yang stabil

Aerosol awan umumnya H2SO4,

2 2 menambah efek rumah kaca


66/135

Ada 4 lanet an terdekat ke Matahari an

disebut juga sebagai planet teresterial:

- Merkurius

- Venus

- Bumi

-

Beberapa kemiripan:

- Atmosfernya hanya sebagian kecil dari total massa

- Mengalami aktivitas planet yang mampu mengubah

struktur internal & bentuk permukaan

Merkurius Merkurius telah dikenal orang,

sejak milenium ketiga sebelum


67/135

Merkurius sejak milenium ketiga sebelumMasehi.

Dalam mitologi Yunani, ada duanama ba i Merkurius:

- Apollo sebagai bintang

fajar -

senja

Informasinya sanagt minimarena o as nya yang ter e at

dengan Matahari dan terkecildari planet teresterial lainnya

Hanya satu wahana antariksayang pernah mengunjungiMerkurius, Mariner 10

Merkurius


68/135

a = 0.387 AU vorb = 48 km/s = .

dper = 55 juta km

esc = .

= 5.44 gr/cm3

aph = u a m

R = 2439 km

= –

i = 7 Porb = 88.97 hari

Prot = 58.65 hari

Merkurius


69/135

Hingga 1962, diduga “hari” Merkurius

sama engan a un nya. a a ,

baru diketahui Prot = 2/3 Porb

permukaannya ditutupi lapisan debu

Spektrumnya memberikan dugaan

tentan keberadaan roxene basalt

silikat, dan ilmenite

1970Periode 1974 1975 Mariner 10 berhasil


70/135

Periode 1974 – 1975 Mariner 10 berhasil

memetakan 45% permukaan Merkurius

dan menemukan tidak ada aliran basalt

baru

Tidak ada perubahan mineralogi di Mariner 10

permukaan yang mengindikasi bahwa

bagian crust Merkurius lebih tebal

daripada Bulan

Tidak ditemukan ilmenite

Medan magnet lemah

Misi lain ke Merkurius, MESSENGER,

diluncurkan pada tahun 2004 dan akan

mulai mengorbit pada 2011 MESSENGER

Merkurius


71/135

opogra ermu aan

Permukaan didominasi oleh kawah-kawah akibat

tumbukan batu meteor dengan berbagai ukuran

Tidak terdapat piringan tektonik

semakin kecil semakin datar

Terda at ban ak kawah an berdiameter lebih dari

200 km yang disebut basin Basin terbesar diberi nama Caloris Basin dengan

diameter 1300 km

Topografi Permukaan


72/135

nineplanets.org

Kawah Merkurius

nineplanets.org

Topografi Permukaan


73/135

Caloris Basin disebabkan oleh tumbukan yang sangatbesar pada awal sejarah pembentukan Tata Surya

tektonik yang menimblkan peluang adanya dataran aneh

yang tepat berada di sisi yang berlawanan

nineplanets.org

Dataran di sisi berlawananCaloris Basin

Merkurius


74/135

Struktur Dalam

Karena kerapatannya tinggi,diduga inti Merkurius terdiri

dari besi dan mencaku 42%massanya

Intinya dilapisi mantle dengan

Sedang crust sekitar 100 –200 km

Venus


75/135

Telah diketahui sejak jaman pra-

se arah

Pada mitologi Yunani: Aphrodite;Bab lonia: Ishtar seba ai dewi

cinta dan kecantikan

Venus juga memiliki dua namasebagi bintang fajar dan bintang

senja

Merupakan obyek paling terangsetelah Matahari dan Bulan

Parameter Orbit dan besaran fisik Venu


76/135

= = .

e = 0.007=

.

vesc = 10.3 km/s

3

i = 177.8

.

T = 400 – 740 K

orb

Prot = -243 hari

Venus


77/135

Observasi

Wahana Antariksa pertama yang

mengunjungi Venus adalah Mariner 2

pa a ta un

Peta Venus oleh Magellan (Wiki)

Venera 9 yang pertama kali yang

mengambil fotograf permukaan Venus

Mariner 2 (Wiki)

1989, diluncurkan Magellan

berhasilmemetakan secara detail permukaan

Venus


78/135

Permukaan

Permukaan Venus terdiri dari 70% dataran, 10% dataran

tinggi, dan 20% lembah

Terdapat 2 dataran tinggi terbesar:

- Ishtar Terra (di belahan utara dan terdapat Maxwell Mons)

-

Dari data Magellan, sebagian besar

ermukaan Venus ditutu i oleh

aliran lava dan ditemukan beberapatempat yang memperlihatkan

a v as vu an

Tidak ada kawah ukuran yang kecilnineplanets.org


79/135

Venus


80/135

Permukaan

Dari Venera 13 dan Venera 14 diperoleh komposisi

kimia dari batuan di permukaan Venus:

Venus


81/135

Atmosfer

Profil vertikal atmosfer

- temperatur menurun

dengan bertambahnya

ketinggian hingga 55 km

- Kemudian naik sedikit

Venus


82/135

Atmosfer

Komposisi:- 2 .

- N2 3.5%

- SO2 0.02%

- A 0.007%

- Ne 0.001%

–

Terdapat awan dan kabut Awan tersebut mengandung

unsur utama: asam sulfur nineplanets.org


83/135

Planet Luar Mars dan Satelitnya

o os an e mos


84/135

,

R = 3,397 km (0.53 R)= × 27 ,

(0.11 M)

i = 23° 59’

Prot = 1,026 days

Prev = 1,88 yrs (687 days)

Tsurface = 150-310 K


85/135

Permukaan Mars dipotret dari Spirit


86/135

.

terdapat crust.

Di atmosfern a terda at awan cirrus utih kabut

dan embun. Atmosfernya kaya akan CO2.

Terda at unun bera i dan struktur eolo i lainyang membuktikan pernah ada aktivitas

vulkanik.

Tanah yang berwarna merah mengindikasikanhidrasi permukaan batuan serta menunjukkan

peranan air dalam evolusi mineralogi Mars.


87/135

1877: Giovanni Schiaparelli (Itali) menemukan struktur jalur di permukaan Mars (canali)

1960an: Mars dan Mariner. Memotret permukaan,.

Mariner 9 menghasilkan feature geologis(kawah,ngarai,gunung berapi)

.mengamati planet dari orbit tertentu (orbiter)

1996: Mars Global Surveyor dan Pathfinder. Pathfindermen ara mu a c anne an men apa a anya eros

air pathfinder


88/135

s irit .

Memperoleh image

Mars resolusi tinggi mars. l.nasa. ov

2003: Mars Exploration

Rover (Spirit &

Opportunity)

2005: Mars

econna ssance

Orbiter Mars Reconnaissance Orbiter


89/135

2007: Phoenix. meneliti Phoenixkutub utara Mars dan

meng-update informasiatmosfer

2009: Mars ScienceLaboratory. Meneliti Mars Science

Beyond 2009: Mars

Sample Return ,stro o ogy e

Laboratory

Sumber:mars.jpl.nasa.gov


90/135

dalam bentuk es (kutub). Kutub Mars dingin.

‘ ’ Mars pertama kali diperoleh dari Mariner

,

montmorillonite (lempung yg terbentuk dari


91/135

mars.jpl.nasa.gov


92/135

Komposisi atmosfer:

- 95.3% CO2

- 2.7% N2- .

- 0.13 O2- 0.07% CO

- 0.03% H2O

Tsurface: 300K (siang),-

Transparan terhadapradiasi UV, efekgreen ouse ema

physics.uoregon.edu


93/135

terdapat dua lembah

yang dalam, Argyre

Planitia dan Hellas

Planitia. Dasar dari

e as a a aterendah di Mars (6

Happy face – galle craterdi Argyre Planitia

www.esa. n


94/135

Di Utara umumnyaphysics.uoregon.edu

memiliki kontur tinggi.

- Tharsis Ridge, dimana

raksasa. Terletak di dekatekuator dan berukuran

utara. Memiliki ketinggian~10km.

- ,

dengan tinggi >25km dandiameter 700km


95/135

Valles Marineris, lembah raksasa yangmem e a ars sepan ang m.Pengamatan fotografi menunjukkan bahwalembah-lembah di Mariner valley adalah hasilerosi, yang artinya pernah ada aliran air dipermukaan.

physics.uoregon.edu

Ph b & D i


96/135

Phobos & Deimos

Nama Phobos dan Deimos berasal dari

bahasa Romawi yang berarti ‘ketakutan’an epan an .

Keduanya berbentuk irregular (elipsoid)

engan anya awa permu aannyaPhobos (27x21x19 km) mengorbit pada

ra us MarsDeimos (15x12x11 km) mengorbit pada

ra us Mars

o os e mos


97/135

o os e mos

antwrp.gsfc.nasa.gov

Kesimpulan ttg Mars

Observasi permukaan Mars dimulai pada abad


98/135

Observasi permukaan Mars dimulai pada abadke-17. Misi an dikirim ke Mars Mariner, Vikin ,Pathfinder, Spirit & Opportunity, dll) memberikan

data yang semakin baikana ars om nas o e unsur es an

silikat

2 temperatur permukaan 150-300 K

Permukaan Mars ba ian selatan didominasikawah sedangkan bagian utaranya memilikikontur tinggi

ars mem sa e ya u o os an e mos

6.

Bumi: Interaksi Medium Antar


99/135

Bumi: Interaksi Medium AntarParameter Orbit:

a = 1 AU

e = 0.017

R = 6378 km

i = 23.5

Porb = 365.25 hari

P = 0.997 hari

vorb = 29.80 km/s=esc .

= 5.52 gr/cm3

Interaksi Heliosfer dengan Medium

n ar n ang


100/135

n ar n ang


101/135

Radiasi sinar-X dan UV dari mataharimenyebabkan ionisasi di selubung gas terluar

atmosfer planet membentuk lapisan.

Lapisan plasma ionosfer memegang peranan

- menghantarkan arus listrik yang dihasilkanoleh pergerakan atmosfer maupun anginmatahari

- merupakan sumber plasma

1 Gaya Pasang Surut


102/135

1. Gaya Pasang SurutYang dimaksud dengan gaya

pasang surut adalah perbedaangaya pada sebuah titik di

permukaan planet dengan gaya

yang bekerja pada titik pusatplanet.

B


103/135

B

’

Ilustrasi gaya pasang surut

Gaya Pasut Bulan terhadap Bumi di A


104/135

B

A

A' C AD

Gb 1 Gaya gravitasi oleh Bulan pada titik A,B,C dan

', .titik C adalah sama pada A dan A'. Asumsi Bumi bola

sempurna mengakibatkan pada titik B, gaya yang

se a ar terhada aris hubun Bumi-Bulan CD akan

saling meniadakan

CA FFF

A likasikan hukum Newton ada titik A dan

titik C


105/135

B

A

A' C AD

22

1GMm

1GMmF

Di abarkan kita eroleh


106/135

B

A

A' C AD

r2

R1rR2

GMmF

4

r

R1r

Karena r >> R maka ada titik A

B


107/135

B

A' C AD

GMm2

r3

2.Ga a asut di titik A’ adalah

B


108/135

B

A' C AD

22

22

22C'A )Rr(r

)Rr(rGMm

r

1GMm

)Rr(

1GMmFFF

2

r2R1rR2

GMmF RGMm2

F

4r

1r r

3. Ga a asut di titik B

B


109/135

A' C AD

2B d

1GMmF

ddGMmCosFF

2B //B

3BB rGMmSinFF

Karena Bumi berotasi maka komponen gaya sejajar di B saling

B

men a a an engan gaya grav as u an arena b// =

FC


110/135

B

A

A' C AD

3B r

RGMmF

Gaya pasang surut di ekuator dua kali lebih besar dibanding

dengan di daerah kutub. Gaya pasang surut di tempat lain akan

men ikuti ertaksamaan F < F < F


111/135

Resultante gaya pasang surut pada

setiap titik di permukaan Bumi

Bumi, bola yang diselubungi air


112/135

Pasang Purnama dan Pasang Purbani

Arah Matahari


113/135

(a) (b)(c)

Realita

Pada saat t Pada saat t+t

Pasang Purnama (vive eau, spring tides) dan Pasang

,

maksimum bila resultante gaya gravitasi Bumi, Bulan danMatahari terletak pada suatu garis lurus


114/135

Matahari terletak pada suatu garis lurus.

Keadaan, berlangsung pada saat bulan purnama atau

bulan baru. Naiknya permukaan air laut pada saat ini

" " .

Gaya pasang surut akan minimum apabila gaya gravitasi

,saat Bulan-Bumi-Matahari membentuk sudut 900 Posisi

ini disebut Bulan kuartir, terjadi pada saat Bulan berumur

sekitar 7 hari dan 21 hari. Naiknya permukaan air laut

merupakan tinggi yang minimum. Peristiwa ini disebut" asan urbani"

Syzyg-Kuartir dan Pasang -Surut

Arah MatahariPasang, T


115/135

g

Purnama

Pasan T+12Jam

Surut, T+6jam

Purbani PurbaniBumi

Purnama Surut,T + 18Jam

Dalam 24 jam 2kali pasang dan 2kali surut

Pasang-surut(pasut) disuatu tempat tidak hanya

,

tetapi dipengaruhi juga oleh keadaan geografi, arahangin, gesekan dengan dasar laut, kedalaman, relief


116/135

angin, gesekan dengan dasar laut, kedalaman, relief

asar au an v s os as a r o as erse u .

Semua faktor in i dapat mempercepat atau

m e m e r l a m b a t d a t a n n a a i r a s a n

Perbedaan waktu antara datangnya pasang naik

dengan waktu yang dihitung disebut "harbour-time".

Contoh beda pasang Purnama dan Purbani, tanggal

3 April 1950 di Brest, Perancis setelah bulan

purnama amp u o a r pasang mencapa me er

(vive eau, spring tides, pasang purnama), 7 harikemudian, 10 April 1950 setelah kuartier terakhir.

Amplitudo gelombang air pasang cuma 2,5 meter

(mor te eau , neap t ide , pasang purban i ) .

Harbor Time


117/135


118/135

-


119/135

Efek Gaya Pasang Surut yang

a am o e o


120/135

Transfer massa, pasangan binary

yrae


121/135


122/135

Tabel 2. Cincin Saturnus dan jaraknya(R=60332 km)

No Nama Cincin Jarak [R] Lebar

[km]

Tebal

[km]

Massa

[kg]

Albedo

1 D 1,235 8500


123/135

,

2 C 1,525 17500 1,1 1021 0,1-0,3

, , - , , - ,

4 Cassini

Divission

2,025 4700 5,7 1017 0,2-0,4

5 A 2,267 14600 0,1-1 6,2 1021 0,4-0,6

6 F 2,324 30-500 0,6

7 G 2,748 8000 100-1000 1 10

17

8 E 2,983 300000 1000-

30000

7 10


124/135

Deimos dari

berbagai posisi


125/135

Phobos dan Deimos

Asaph Hall(Amerika),1877


126/135

Phobos dan Deimos

Tabel 3. Limit Roche untuk berbagai sistem planet-satelit


127/135

Limit(rigid)

[R]

Limit(fluid)

[R]1 Bumi-Bulan 1,49 2,86

2 Bumi-Komet 2,80 5,39

3 Matahari-Bumi 0,80 1,534 Matahari-Jupiter 1,28 2,46

a a ar - u an , ,

6 Matahari-Komet 1,78 3,42

Dampak gaya pasang surut di berbagai planet

.

Pada awalnya Merkurius memiliki rotasi yang cepat,tetapi perlahan-lahan rotasinya diperlambat oleh gaya

pasang suru a a ar a am wa u ersamaan


128/135

pasang suru a a ar . a am wa u ersamaan

eksentrisitasnya menjadi mengecil, orbit semakin dekat ke

Matahari dari osisi sebelumn ab. Jupiter dan Io

Io, merupakan salah satu satelit terbesar planet

, ,

terjadi aktivitas vulkanik. Gaya pasang surut yang dialami

Io diduga sebagai pemicu terjadinya aktivitas vulkanik

erse u , mem ara er yang usus a a o as nya

yang unik. Jarak Io ke Jupiter hampir sama dengan jarakBulan ke Bumi tetapi Jupiter 300 kali lebih besar dari Bumi,

dengan demikian Jupiter dapat menyebabkan gaya pasang

surut yang luar biasa di satelit ini.

Besarnya energi pasang surut yang dialami Io dapat

ditaksir dari radiasi yang disembur oleh bintik panas

hot-s ot an ban ak ditemukan di ermukaan Io


129/135

Energi akibat gaya pasang surut melebihi energi

erupsinya. Energi yang dibangkitkan 100 juta

yang dikonsumsi oleh manusia di Bumi, setelah

milyaran tahun berselang, pemanasan yang

disebabkan oleh gaya pasang surut menyebabkan airdan es menghilang di beberapa tempat, khususnya

kom osisi an terdiri dari cam uran Carbon dan

Nitrogen

c. Saturnus dan cincin Saturnus

Keistimewaan cincin Saturnus dibandingkan dengan

cincin yang dimiliki oleh planet lain; dapat dilihat secara jelas

dari Bumi dengan menggunakan teropong. Cincin Saturnus

, , ,


130/135

B, C,D,G dan E. Ada beberapa hipotesa yang mencoba

menjelaskan asal mula cincin itu. Salah satunya adalah.

mengatakan bahwa dulu di sekitar Saturnus ada sebuah

satelit. Namun satelit itu berada terlalu dekat dengan

Saturnus, jaraknya lebih kecl dari 2,5 kali jejari Saturnus.Gaya kohesi satelit tersebut tidak dapat menahan gaya

asan surut an ditimbulkan oleh lanet indukn a

Saturnus sehingga satelit itu hancur berkeping-keping.

kepingan sisa satelit, yang terdiri dari batu dan partikel

hingga sekarang

.

Phobos dan Deimos berasal dari asteroid yang terlempar dari sabukutama(main-belt) akibat gravitasi Jupiter. Hipotesa ini diperkuat dengan fakta

bahwa a a asan surut Mars dan satelitn a berada dalam limit Roche

b i il t i t l h dik t h i j j i M R 0 53 j j i B i d t


131/135

sebagai ilustrasi telah diketahui jejari Mars R=0,53 jejari Bumi dengan rapat

massa 3,9 gram/cm3 sedangkan Phobos dan Deimos masing-masing

berjarak 2,76 dan 6,91 kali jejari Mars, rapat massa keduanya relatif samayaitu 2 gram/cm3. Jika dihitung kembali dengan formula diatas diperoleh

f=2,892 dan ini adalah kriteria synchronous rotating yang artinya Phobos

selalu menampakkan muka yang sama ke planet Mars seperti halnya Bulan

a. amun on o an u ge yang se a an gaya pasang suru awasanekuatorial yang mempunyai viskositas tinggi, serta adanya perbedaan tempo

rotasi Mars dan Phobos menyebabkan rotasi menjadi tidak konstan. Phobos

memperlambatnya sehingga orbit Phobos menjadi mengecil yang boleh jadi

pada suatu waktu akan menabrak Mars, diduga peristiwa ini akan terjadi 10.

sehingga orbitnya semakin besar dan menjauh planet Mars.

Phobos dan Deimos

S /


132/135

Sabuk Utama/Main-Belt

Bola pengaruh gravitasi

No Parameter Phobos Deimos

.


133/135

“Takut” “Panik”

2 P[day] 0,31891 1,26244

a m4 b[km] 18 10

5 M[1015kg] 10,8 1,8

6 k /m3 1900 1750


134/135

Ph b i l bit h


135/135

Phobos memunyai pola orbit synchronous,

periode revolusinya P= 1 hari Mars. Gaya pasang membuat phobos berkurang

ketinggiannya 1,8 meter/abad. Dalam kurun

dg Mars

astronomi itb

Documents