SISTEM TATA SURYA

Tata Surya (bahasa Inggris: solar system) terdiri dari sebuah bintang yang disebut

matahari dan semua objek yang yang mengelilinginya. Objek-objek tersebut termasuk

delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, meteor, asteroid,

komet, planet-planet kerdil/katai, dan satelit-satelit alami.

Tata Surya dipercaya terbentuk semenjak 4,6 milyar tahun yang lalu dan

merupakan hasil penggumpalan gas dan debu di angkasa yang membentuk matahari dan

kemudian planet-planet yang mengelilinginya.

Tata Surya terletak di tepi galaksi Bima Sakti dengan jarak sekitar 2,6 x 1017 km

dari pusat galaksi, atau sekitar 25.000 hingga 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi.

Tata Surya mengelilingi pusat galaksi Bima Sakti dengan kecepatan 220 km/detik, dan

dibutuhkan waktu sekitar 226 juta tahun untuk untuk sekali mengelilingi pusat galaksi.

Dengan umur tata Surya yang sekitar 4,6 milyar tahun, berarti tata surya kita telah

mengelilingi pusat galaksi sebanyak 18 kali dari semenjak terbentuk.

1. Peta Sistem Tata Surya

Sekitar tahun 250 SM, Aristarchus seirang astronom Yunani mencoba

menentukan jarak matahari dalam satuan bulan. Ia mengetahui bahwa bulan lebih

dekat jaraknya daripada matahari, karena bulan terkadang melintas di depan matahari.

Aristarchus meyakini bahwa bulan bersinar karena pantulan cahaya matahari. Ia

mengamati bahwa tiap beberapa minggu bulan tampak seperti setengah lingkaran dan

pada saat itu ia mengetahui bahwa sudut yang dibentuk antara bumi-bulan dan bulan

matahari adalh 900. jika ia dapat mengetahui sudut antara matahari dan bulan pada

kejadian tersebut, maka ia dapat mengetahui jarak antara bumi-matahari dalam satuan

bulan. Namun sangat sulit untuk mengukur sudut tersebut, karena pada kenyataanya

sudut tersebut bervariasi dari 900 juga sulit untuk mengestimasi bahwa bulan tampak

seperti setengah lingkaran.

1

Model Skala Sistem Tata Surya

Dalam menyususn model skala tata surya, kita harus mengamati posisi planet

secara akurat untuk satu periode yang lama. Tycho Brahe (Denmaark, 1546-1601)

melakukan hal tersebut. Ia menghabiskan waktunya untuk melakukan pengamatan

dan menentukan posisi planet-planet dan bintang-bintang secara akurat bersam

asistennya, Johanes Kepler (Austria, 1571-1630). Mereka menentukan model sistem

tata surya dengan menggunakan data dari perubahan bentuk penampakan Venus.

2. Matahari

Matahari adalah bintang terdekat dengan bumi. Matahari merupakan bola gas

yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat betul. Di samping sebagai pusat

peredaran, matahari juga merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya.

Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Matahari berputar 25,04

hari bumi setiap putaran dan mempunyai gravitasi 27,9 kali gravitasi Bumi. Terdapat

julangan gas teramat panas yang dapat mencapai hingga 100.000 kilometer ke

angkasa. Semburan matahari 'sun flare' ini dapat mengganggu gelombang komunikasi

seperti radio, TV dan radar di Bumi dan mampu merusak satelit atau stasiun angkasa

yang tidak terlindungi. Matahari juga menghasilkan gelombang radio, gelombang

ultra-violet, sinar infra-merah, sinar-X, dan angin matahari yang merebak ke seluruh

tata surya. Bumi terlindungi daripada angin matahari oleh medan magnet bumi,

sementara lapisan ozon pula melindungi Bumi daripada sinar ultra-violet dan sinar

infra-merah.

1. Jarak dan Ukuran Matahari

Jarak rata-rata matahari ke bumi adalah 149.680.000 kilometer (93.026.724 mil).

Matahari mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis tengah

ekuatorialnya 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih

pendek. Kepadatan massa matahari adalah 1,41 berbanding massa air.

2

Dibandingkan dengan bumi, diameter matahari kira-kira 100 kali diameter Bumi.

Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi. Cahaya matahari

menempuh masa 8 menit untuk sampai ke Bumi dan cahaya matahari yang terang

ini dapat mengakibatkan siapapun yang memandang terus kepada matahari

menjadi buta.

2. Energi Pancaran Matahari

Material dari matahari terbentuk dari ledakan bintang generasi pertama seperti

yang diyakini oleh ilmuwan, bahwasanya alam semesta ini terbentuk oleh ledakan

big bang sekitar 14.000 juta tahun lalu.

a. Konstanta Matahari

Energi yang diterima bumi dari matahari 25.000 kali energi yang

diterimanya dari dalam bumi sendiri. Energi pancaran matahari terdiri dari

berbagai gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang

bermacam-macam. Keseluruhan gelombang elektromagnetik tersebut

dinamakan spektrum matahari.

Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan Bumi yang dikenali

sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt per meter persegi setiap saat, atau

setiap cm2 bagian atas atmosfer bumi menerima rata-rata dua kalori setiap

menit.

Besarnya konstanta matahari berubah-ubah karena perubahan energi

pancaran matahari sendiri, tetapi perubahan itu sangat kecil. Sebenarnya

setiap cm2 permukaan matahari memancarkan energi sebanyak 90.000 kalori

dalam satu menit.

b. Sumber Energi Matahari

Sebenranya ada dua pendapat mengenai sumber energi matahari. Pendapat

pertama menjelaskan bahwa energi matahari berasal dari peristiwa pengerutan

3

kabut asal yang merupakan bahan matahari. Ketika kabut itu mengerut, maka

bagian tengahnya mendapat tekanan, akibatnya timbullah panas. Pendapat ini

dikemukakan pada abad yang lalu yang sekarang sudah tidak lagibanyak

dianut orang karena menurut perhitungan, energi yang berasal dari pengerutan

kabut hanya seperseratus dari energi pancaran matahari yang diamati dewasa

ini.

Pendapat kedua tentang sumber energi matahari yang diterima sekarang

ini berdasar pada penemuan ahli fisika Albert Einstein. Menurut beliau, energi

yang besar dapat dihasilkan oleh reaksi inti. Besar energi sama dengan massa

kali kecepatan cahaya pangkat dua atau E = mc2.

Di dalam matahari terjadi mekanisme produksi energi radiasi yang

terpancarkan keluar karena reaksi nuklir. Hidrogen bergabung menghasilkan

helium dan energi. Dalam setiap 1.000.000 atom hidrogen atmosfer matahari

terdapat 100.000 atom helium, 5000 atom zat arang, 1000 atom zat asam, dan

70 atom metal atau logam. Pada reaksi nuklir sejumlah massa berubah

menjadi energi. Energi total matahari setiap detik disebut dengan luminositas

matahari, dapat dihitung dengan rumus:

L = 4πR2σT4

Dengan R = jari-jari matahari

σ = konstanta Boltzman (1,380 x 10 -16 ergK-1)

T = temperatur permukaan matahari

3. Suhu dan Warna Matahari

Menurut Hukum Planck, energi pancaran matahari yang tiap menitnya

amat besar itu hanya mungkin keluar dari benda yang suhunya diatas 60000C.

pada suhu demikian tidak ada benda yang kita kenal di bumi dapat

4

mempertahankan wujud padat maupun cair. Semua akan menjadi gas. Jadi

matahari hanya terdiri dari gas.

Warna kuning yang terkesan dari penampakan matahari disebabkan suhu

yang besarnya sekitar 60000C. Sebenarnya matahari tidak hanya memancarkan

warna kuning saja. Melainkan memancarkan semua warna, tetapi tidak mencapai

mata kita karena atmosfer atas bumi memantulkan energi gelombang pendek.

4. Susunan Matahari

a. Fotosfer (lapisan cahaya)

Bagian matahari yang kita lihat sehari-hari adalah permukaannya. Cahaya

yang dikeluarkannya kuat sekali dan cahaya inilah yang sampai ke mata kita

di bumi.

Fotosfer merupakan bagian paling bawah dari atmosfer matahari. Pada

fotosfer kita dapat menyaksikan aliran gas panas yang mengepul dari bawah.

Itulah sebabnya mengapa fotosfer tidak kelihatan licin, melaiknkan

bergumpal-gumpal.

b. Kromosfer

Di atas fotosfer terdapat lapisan kromosfer dengan ketebalan antara 2000-

3000 km. batas bawah, yang berbatasan dengan fotosfer, bertemperatur 4500

K, sedangkan batas atasnya 100.000 K. Hal ini diketahui dari spektrumnya

yang banyak mengandung ion-ion yang dapat dibentuk pada temperatur

tersebut.

c. Korona

Di atas kromosfer terdapat lapisan korona, yang merupakan lapisan paling

luar dari atmosfer matahari, tebalnya hingga jutaan km dan secara kontinu

menipis sampai menjadi angin yang menghembuskan ion-ion ke ruang tata

5

surya. Temperatur lapisan ini sangat tinggi hingga mencapai jutaan kelvin,

tetapi densitasnya sangat rendah.

5. Fenomena Matahari

Granulasi merupakan daerah-daerah terang yang dibatasi daerah-daerah gelap.

Daerah terabg memiliki temperatur lebih tinggi sedangkan daerah gelap

temperaturnya lebih rendah. Daerang terng naik ke atas dan daerah gelap bergerak

masuk ke dalm matahari. Fenomena ini mirip dengan pergolakan di permukaan

air yang sedang mendidih.

Bintik Matahari (sun spot) merupakan daerah yang temperaturnya lebih rendah

dari sekitarnya, perbedaannya sampai 1500 K, tetapi medan magnetnya jauh lebih

kuat dari sekitarnya. Perubahan medan magnet matahari dipengaruhi juga oleh

adanya bintik matahari ini. Siklus bintik matahari terjadi setiap 11 tahun.

Lidah Api (flare) merupakan ledakan materi dan energi yang jauh lebih besar

dari biasanya. Temperatur flare sangat tinggi dan terjadi saat banyak terdapat

bintik matahari. Bahan flare terdiri dari proton dan elektron yang berasal dari

atom hidrogen. Kecepatannya mencapai ratusan kilometer perdetik. Akibat flare

ini terasa hingga ke bumi, dengan terjadinya aurora di sekitar kutub dan gangguan

pada transmisi gelombang radio.

Plages yaitu bagian terang pada piringan matahari jika diamati pada panjang

gelombang merah (6563Ǻ)

Filamen yaitu bagian gelap pada piringan matahari jika diamati pada daerah

panjang gelombang merah (6563Ǻ)

3. Planet

Planet adalah benda langit yang memiliki ciri-ciri berikut:

(a) mengorbit mengelilingi bintang atau sisa-sisa bintang;

6

(b) mempunyai massa yang cukup untuk memiliki gravitasi tersendiri agar dapat

mengatasi tekanan rigid body sehingga benda angkasa tersebut mempunyai

bentuk ekuilibrium hidrostatik (bentuk hampir bulat);

(c) tidak terlalu besar hingga dapat menyebabkan fusi termonuklir terhadap

deuterium di intinya; dan,

(d) telah "membersihkan lingkungan" (clearing the neighborhood; mengosongkan

orbit agar tidak ditempati benda-benda angkasa berukuran cukup besar lainnya

selain satelitnya sendiri) di daerah sekitar orbitnya

1. Metoda Penentuan Massa Planet

Massa planet ditentukan melalui pengukuran percepatan gravitasinya yang

bekerja pada objek benda lain. Empat metoda yang digunakan untuk

menentukan massa planet adalah: observasi percepatan gravitasi planet pada

salah satu satelitnya, observasi perturbasi terhadap gerakan planet lainnya,

observasi perturbasi terhadap gerakan asteroid yang dekat dengannya, dan

observasi melalui pelacak (probe) ruang angkasa.

2. Klasifikasi Planet

a. Berdasarkan posisi orbitnya

Berdasarkan letak bumi, planet diklasifikasikan menjadi dua golongan

yaitu : planet inferior dengan anggota merkurius dan venus, dan

planet-planet dengan orbit di luar bumi disebut planet superior.

b. Berdasarkan letak asteroid

Berdasar letak asteroid, planet dibedakan menjadi: planet dalam

(merkurius, venus, bumi, mars) dan planet luar (jupiter, saturnus,

uranus, neptunus)

c. Berdasarkan sifat kebumiannya

7

Berdasarkan sifat kebumiannya planet diklasifikasikan menjadi: planet

Jovian dan planet Terresterial.

Planet Terresterial beranggotakan merkurius, venus, bumi, dan mars.

Planet terresterial mempunyai sifat kebumian (kecuali Merkurius),

densitasnya tinggi, atmosfernya tipis, berotasi lambat, memiliki sedikit

satelit (bahkan tidak ada seperti merkurius dan venus), dan komposisi

kimianya lebih didominasi batuan yang sedikit hidrogen dan pejal.

Planet Jovian beranggotakan empat planet besar, yaitu Jupiter,

saturnus, uranus, dan neptunus. Planet jovian memiliki densitas yang

rendah, atmosfernya tebal, berotasi cepat, memiliki banyak satelit, dan

komposisi kimianya banyak mengandung hidrogen dan helium dalam

wujud gas dan es yang melingkupinya. Atmosfernya yang tebal

menyebabkan permukaan padatnya tidak terlihat.

3. Perioda Sinodis dan Siderik

Perioda sinodik suatu objek langit yaitu interval waktu yang diperlukan

sehingga membentuk konfigurasi yang sama dari objek tersebut, matahari dan

bumi.

Periode siderik yaitu waktu yang diperlukan planet untuk satu kali revolusi

dengan latar belakang bintang.

8

9