TATA SURYA

Berapa luas jagat raya? Bumi yang bagi kita berukuran besar jika dibandingkan dengan jagat raya tak lebih besar dari butiran debu di tanah lapang. Matahari yang jauh lebih besar dari bumi dan sangat panas ternyata hanya sebuah bintang berukuran kecil dengan sinar kuning yang termasuk bintang yang tidak terlalu panas.

Tata surya adalah kumpulan benda langit dengan sebuah bintang besar sebagai pusat dengan semua objek di dalamnya. Bintang besar dalam tata surya kita adalah matahari. Benda langit yang dapat memancarkan cahaya sendiri disebut bintang. Selain bintang anggota tata surya yang lain diantaranya planet, satelit, asteroid, meteroid, meteorid dan komet. Anggota tata surya bergerak mengitari bintang/matahari karena matahari memiliki gravitasi yang paling besar.

Teori Asal Usul Tata SuryaAda beberapa teori yang menjelaskan awal terbentuknya tata surya1. Teori Nebula (Imanule Kant dan Laplace)

Disebut teori nebula karena menjelaskan bahwa tata surya berasal dari kabut (nebula).Menurut Kant ini tata surya berasal dari gumpalan kabut bersuhu tinggi yang berputar, lama kelamaan gumpalan gas menjadi matahari, sedangkan kabut disekitarnya menjadi planet, satelit dan benda-benda langit lainnya.Menurut Laplace, tata surya berasal dari kabut panas yang berputar sehingga membentuk bola besar. Akibat putaran tersebut bola menjadi pepat pada kutub dan menggembung pada ekuatornya. Sebagian massa zat pada ekuatornya menjauh membentuk cincin-cincin yang mengitari inti. Lama kelamaan cincin-cincin tersebut berubah menjadi gumpalan padat. Bola besar menjadi matahari dan gumpalan pada cincin menjadi planet.

2. Teori Planetisimal (Thomas C. Chamberlin dan Forest RM Moulton)Tat surya berasal dari kebut dingin berbentuk spiral yang terdiri dari butiran-butiran benda padat yang disebut planetisimal. Kabut berputar mengitari inti secara bebas, sehingga terjadi tumbukan-tumbuhan. Akibat tumbukan terjadi penumpukan planetisimal yang lebih mampat dan besar (matahari). Di tempat yang berjarak relatif jauh terbentuk planet-planet.

3. Teori proto Planet / Teori Kondensasi (Carl Van Weizsaeker dan Gerald P. Kuiper)Tata surya berasal dari kabut gas raksasa dan debu. Kabut gas raksasa kemudian mengalami pemampatan dan terpilin. Bagian tengah berpilin lebih lambat, partikelnya saling menekan sehingga menjadi panas dan berpijar (matahari). Bagian luar berputar lebih cepat sehinggaterpecah – pecah menjadi menjadi gumpalan awan dan debu kecil (proto planet) yang kemudian membeku membentuk planet.

4. Teori Pasang Surut (Sir James Jeans dan Harold Jeffreys)Tata surya pada awalnya hanya matahari yang kemudian berinteraksi dengan bintang lain. Matahari didekati bintang lain sehingga terjadi efek pasang surut pada kabut matahari. Karena gaya grafitasi bintang lain sebagian massa matahari tertarik, pecah dan berputar-putar, setelah dingin menjadi planet.

5. Teori Bintang Kembar (Dahulu matahari ada 2 (bintang kembar) kemudian salah satunya meledak. Serpihan dari ledakan bintang tertarik oleh gaya grafitasi bintang yang masih ada (matahari) dan berubah menjadi planet-planet.

6. Teori Big Bang / Ledakan Besar (George Gamow)Pada awalnya di alam tidak ada materi kemudian muncul materi-materi kecil padat dengan massa dan tekanan yang besar. Karena ada reaksi inti kemudian terjadi ledakan besar, massa besar tersebut kemudian berserakan dan mengembang dengan cepat menjauhi pusat ledakan.

Hukum Peredaran Planet1. Hukum I keppler

Orbit datelit berbentuk elips dan matahari berada pada titik apinya (fokus). Karena lintasan planet mengitari matahari berbentuk elips sehingga dalam peredaran mengitari matahari ada saat planet berada pada titik terdekat dengan matahari (perihelium) dan titik terjauh dari matahari (apheliun).

2. Hukum II KepplerGaris yang menghubungkan planet dan matahari selama planet berevolusi melewati bidang yang sama luasnya dalam jangka waktu yang sama. Jadi semakin dekat dengan matahari gerak planet akan semakin cepat dan sebaliknya semakin jauh semakin lambat.

3. Hukum III KeplerPangkat dua periode planet mengitari matahari sebanding dengan pangkat tigs jarak rata-rata planet tersebut ke matahari.

Anggota – Anggota Tata Surya

Bintang - bintang akan berkelompok membentuk galaksi, matahari berada pada galaksi bimasakti (milky way), bintang-bintang dalam satu galaksi dapat mengelompok membentuk bentuk tertentu yang disebut rasi bintang. Bintang-bintang dalam galaksi juga berputar mengitari pusat galaksi, jadi sebenarnya matahari juga elakukan revolusi, periode revolusi matahari sekitar 240 juta tahun. Dalam satu galaksi terdapat milyaran bintang.

1. Matahari Matahari berupa bola gas dengan penyusun 71% hidrogen, 27% helium dan sisanya berbagai macam gas lainnya. Suhu permukaan matahari sekitar 5.500OC dan suhu inti 15 juta derajat celcius. Energi matahari diperoleh dari reaksi fusi pada inti. Setiap detik 630 juta ton hidrogen diubah menjadi 625,4 juta ton helium (membebaskan energi 4,6 juta ton/detik). Dengan berkurangnya massa matahari diperkirakan matahari akan bertahan 5 milyar tahun lagi, setelah itu matahari akan mati dan membentuk bintang katai putih.a. Lapisan – Lapisan Matahari

- IntiTempat paling dalam dari matahari, terjadinya fusi gas

- FotosferLapisan di luar inti dengan kedalaman sekitar 320 km, suhu sekitar 6.000OC. Memancarkan cahaya putih yang kuat sehingga dapat dilihat dari bumi dan tampak menyilaukan mata.

- KromosferBerada di luar fotosfer, sering disebut atmosfer matahari. Tebal sekitar 16.000 km, suhu bagian bawah 4.000OC bagian atas 10.000OC. cahaya dari lapisan kromosfer tidak terlalu kuat dan dapat terlihat saat terjadi gerhana matahari.

- KoronaMerupakan lapisan atmosfir paling luar dengan suhu 2 juta kelvin, karena suhu yang sangat panas korona mengembang cepat di ruang hampa membentuk seperti mahkota (korona)

b. Aktifitas Matahari- Noda – noda matahari

Noda matahari adalah daerah matahari dengan suhu lebih dingin dari suhu sekitarnya, terjadi karena reaksi antara gas matahari yang bermuatan listrik dengan medan magnet matahari.

- Prominensa (lidah api)

Pada lapisan fotosfer kadang terlihat semburan api, kadang lidah api bisa bertahan beberapa jam bahkan beberapa hari. Semburan yang sampai ionosfer menimbulkan nyala terang yang biasa disebut aurora.

- ProtuberansMerupakan pita-pita besar dan panjang dari gas menyala yang kadang mencapai ketinggian ratusan ribu kilometer memenuhi daerah korona

- Granulasi fotosferMerupakan jaringan sel halus pada permukaan matahari. Jika dilihat dengan teleskop tampak seperti butir-butir terang yang dipisahkan ileh batas-batas gelap.

2. Planet

Ciri planet adalah bergerak mengelilingi bintang (matahari), sehingga disebut benda langit pengiring bintang, tidak memancarkan cahaya sendiri (jika terlihat bersinar karena planet dapat memantulkan cahaya bintang), memiliki massa yang cukup besar sehingga mempunyai gravitasi tapi juga tidak terlalu besar sehingga tidak ada fusi nuklir di dalam intinya, dan orbitnya relatif bersih dari benda langit berukuran besar kecuali satelitnya. Pluto dikeluarkan dari anggota planet karena ukurannya terlalu kecil, bidang edarnya terlalu lonjong sehingga memotong orbit uranus neptunus. Kemudian pluto bersama dengan ceres dan eris (awalnya digolongkan sebagai asteroid) digolongkan dalam planet katai/planetoid. Planet-planet dalam tatasurya kita :

1. Merkurius, memiliki suhu panas karena dekat dengan matahari. Pada siang hari dapat mencapai 400 OC dan malam hari -200 OC. berukuran kecil (0,38 ukuran bumi) dengan atmosfir sangat tipis, hampir tidak ada atmosfir. Jarak dari matahari 58 juta km. Mengitari matahari dalam lintasan elips dengan kala revolusi 88 hari dan rotasinya 59 hari bumi. Permukaan merkurius memiliki banyak kawah karena benturan dengan meteorid, tidak memiliki satelit dan unsur penyusun utama berupa besi.2. Venus, tampak mengkilap karena memiliki atmosfir tebal dengan gas utama CO 2, tampak sebagai awan putih yang berasal dari pembakaran asam sulfat panas. Suhu siang hari mencapai 500 OC, suhu malam hari juga relatif sama karena panas yang diterima dari matahari tertahan oleh atmosfir, ukuran hampir sama dengan bumi. Tampak dari bumi dan biasa disebut bintang kejora (di elongasi barat), bintang fajar/bintang timur (di elongasi timur). Ukuran venus hampir sama dengan ukuran bulan. Lama rotasi 244 hari dengan arah searah dengan jarum jam 9planet lain berlawanan arah dengan jarum jam dan kala revolusi waktu 225 hari, sehingga satu tahun di venus lebih singkat daripada i hari di venus.3. Bumi, memiliki atmosfir yang tebal sehingga suhu siang dan malam relatif sama. Dari luar angkasa planet bumi tampak berwarna biru. Jarak dari matahari rata-rata 150 juta km. Kala revolusi 365,25 hari (1 tahun siderik) dan kala rotasi 23 jam 56 menit.4. Mars, permukaan mars berbatu-batu dengan kutub diselimuti es. Mars memiliki gunung api yang masih aktif, gunung tertinggi adalah gunung Olympus. Permukaan mars paling mudah diamati dari bumi karena tidak diselimuti kabut tebal. Permukaan mars dilapisi oleh besi (III) oksida sehingga tampak berwarna merah dan sering disebut planet merah. Mars memiliki 2 satelit yaitu phobos dan deimos. Planet ini paling mirip dengan bumi sehingga banyak yang menganggap manusia mampu hidup di mars.5. Yupiter, merupakan planet terbesar dalam tata surya kita dengan ukuran 11 kali ukuran bumidan satelit terbanyak yaitu 15. Sebenarnya jupiter juga memiliki cincin tetapi tipis sehingga tidak terlalu jelas, cincin ini terbentuk dari debu (pada saturnus dari es) 6. Saturnus, merupakan planet terbesar kedua, memiliki kincin berwarna putih dan 11 satelit7. Uranus, diselubungi gas tebal dari metana dengan 15 satelit.

8. neptunus, karekternya mirip dengan uranus sehingga kedua planet ini sering disebut planet kembar. Neptunus berwarna biru kehijauan dengan 8 satelit dan atmosfir tersusun dari gas metana.

Planet yang orbitnya berada antara matahari dan asteroid disebut planet dalam (merkurius, venus, bumi, dan mars) tersusun padat dan berbatu. Planet yang orbitnya lebih jauh dari asteroid disebut planet luar, umumnya berukuran besar dan bagian luar berupa gas.

3. SatelitSatelit adalah benda langit yang bergerak mengitari planet (pengiring planet) dan bersama planet bergerak mengitari bintang, jadi satelit melakukan 3 gerakan sekaligus yaitu rotasi, sevolusi terhadap planet dan revolusi terhadap bintang. Satelit bumi adalah bulan, satelit juga tidak dapat memancarkan cahaya sendiri melainkan memantulkan cahaya bintang.

4. AsteroidAsteroid adalah benda-benda langit kecil/seperti planet tetapi berukuran kecil. Orbit asteroid berbentuk hampir lingkaran diantara orbit Mars dan yupiter.

5. Meteroid, Meteor, MeteoridMeteroid atau bintang beralih adalah benda-benda langit berupa batu-batuan yang berada di luar atmosfir bumi. Meteroid yang masuk ke atmosfir bumi (bintang jatuh) disebut meteor. Saat masuk atmosfir bumi meteroid akan terbakar karena gesekan dengan atmosfir. Meteroid yang berukuran kecil akan hancur di atmosfir, sedangkan yang besar bisa tersisa dan jatuh ke bumi. Meteroid yang sampai jatuh di permukaan bumi disebut meteorid.

6. KometKomet atau bintang berekor (di jawa disebut lintang kemukus) adalah benda langit yang mengitari bintang dengan bidang edar sangat lonjong / parabolis / hiperbolis. ekor komet terbentuk dari debu dan gas yang membeku, panjangnya dapat mencapai jutaan kilometer. Ketika berada dekat dengan bintang (matahari) sebagian gas dan debu menguap, gas yang terbentuk tertiup oleh angin/badai matahari membentuk ekor sehingga meskipun komet tersusun dari debu dan gas yang membeku ekornya justru terlihat panjang saat dekat dengan matahari. Di sekitar komet terdapat tabir dari gas hidrogen.

BUMIROTASI DAN REVOLUSI BUMIRotasi adalah perputaran benda langit pada porosnya. Bumi berputar dari barat ke timur (arah negatif). Akibat rotasi antara lain

1. gerak semu harian benda langit. Matahari sebenarnya diam tetapi tampak bergerak dari timur ke barat.

2. Pergantian siang dan malam. Karena bumi berputar maka bagian bumi yang terkena sinar matahari juga bergantian.

3. Perbedaan waktu. Setiap tempat yang berbeda 1 derajat meridian terdapat perbedaan waktu 4 menit (15O berbeda 1 jam). Indonesia barat (WIB) berada pada 105O bujur timur, Indonesia tengah pada 120O BT, dan Indonesia timur pada 139O BT.

4. Penggembungan bumi di katulistiwa.

Revolusi bumi adalah pergerakkan bumi mengitari matahari. Bidang orbit bumi disebut ekliptika. Akibat revolusi diantaranya1. Gerak semu tahunan benda langit. Matahari tidak selalu tepat di katulistiwa, melainkan

mengalami pergeseran ke utara dan selatan. Paling jauh 23,5O LU dan 23,5O LS. Sekitar tanggal 21 maret matahari beredar di katulistiwa, kemudian bergeser kearah utara. 21 juli matahari berada di 23,5O LU dan bergeser kembali ke katulistiwa. Tanggal 23 september matahari

kembali berada di katulistiwa dan bergeser ke selatan, dan berada di 23,5O LS pada tanggal 22 desember dan kembali lagi ke katulistiwa.Bintang yang terlihat di langit dari waktu kewaktu mengalami pergantian.

2. Perubahan lama siang dan malam. Akibat kemiringan sumbu bumi terhadap ekliptika panjang siang dan malam tidak selalu sama. Saat matahari berada di bujur timur, bumi bagian timur mengalami siang yang lebih lama dari malam sedang belahan bumi utara mengalami hal sebaliknya.

3. Pergantian musim. Daerah lintang rendah mengalami 4 musim. 21 maret hingga 21 juni matahari seolah-olah menuju kutub utara dan semakin jauh dari kutub selatan sehingga bumi bagian utara mengalami musim semi sedang bagian selatan musim gugur. 21 juli sampai 23 september matahari berada di kutub utara dan semakin bergeser ke katulistiwa sehingga belahan utara musim panas dan bagian selatan musim dingin.Di daerah katulistiwa pergantian posisi matahari juga menyebabkan pergantian arah angin muson yang menyebabkan musim penghujan dan kemarau.

BULAN SEBAGAI SATELIT BUMIRotasi dan revolusi bulan terhadap bumi adalah 28 hari, karena periodenya sama maka bagian bulan yang tampak dari bumi selalu bagian yang sama. Rotasi 28 hari menyebabkan siang di bulan 14 hari dan malam di bulan 14 hari, karena pergantian siang dan malam yang lama menyebabkan perbadaan suhu siang dan malam yang tinggi, siang 132 OC dan malam -120 OC.Bentuk bulan yang tampak dari bumi tidak selalu sama. Perubahan bentuk bulan yang terlihat dari bumi dinamakan dengan fase bulan. Fase bulan dimulai dengan bulan baru yaitu saat bulan berada diantara bumi dan matahari, bulan baru disebut juga bulan mati karena bulan tidak tanpak dari bumi yang disebabkan bagian bulan yang gelap yang menghadap bumi. Kemudian bulan sabit, perbani, benjol, dan bulan purnama.Lintasan bulan dalam mengelilingi bumi membentuk bidang yang tidak sebidang dengan ekliptika. Lintasan bulan berbentuk elips dengan bumi pada titik fokusnya, jarak bulan terdekat dengan bumi disebut perigea dan jarak derjauh dengan bumi disebut opogea.

Gerhana bulanBulan tampak dari bumi karena memantulkan cahaya matahari. Matahari sebagai sumber cahaya berukuran jauh lebih besar daripada bumi dan matahari oleh karena itu bayangan bumi dan bulan berbentuk kerucut. Bayangan yang membentuk kerucut sangat gelap disebut umbra, di sekitar umbra terdapat bayangan yang tidak terlalu gelap disebut penumbra. Saat bulan oposisi (pasisi matahari-bumi-bulan) bulan akan masuk ke umbra bumi yang disebut gerhana bulan. Karena bayangan bumi besar bulan akan memerlukan waktu beberapa jam untuk keluar dari umbra sehingga gerhana bulan lebih lama dari gerhana matahari.

Gerhana matahariGerhana bulan terjadi saat posisi matahari-bulan bumi sehingga matahari tertutup bulan. Daerah bumi yang terkena bayangan umbra mengalami gerhana matahari total (matahari tidak kelihatan sehingga seperti malam hari). Daerah yang terkena bayangan penumbra mengalami gerhana matahari sebagian. Gerhana matahari tidak boleh damati dengan mata secara langsung karena radiasi matahari sangat tinggi dan bisa merusak mata.

Pasang surut air lautPasang surut terjadi karena gaya grafitasi bulan, grafitasi bulan akan menarik air laut sehingga permukaannya naik beberapa meter ini yang disebut sebagai pasang naik. Pasang tertinggi terjadi saat posisi matahari, bumi dan bulan sejajar (saat bulan baru dan bulan purnama). Pasang terendah terjadi saat posisi matahari, bumi dan bulan tegak lurus (sudut 90 OC)