BAB
I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah
Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas
sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya
gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah
diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil, 173 satelit alami
yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet)
lainnya.
Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian
dalam, sabuk asteroid, empat planet luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk
Kuiper dan Piringan Terbesar. Enam dari delapan planet dan tiga dari lima
planet kerdil itu dikelilingi oleh satelit alami yang biasa disebut dengan
bulan. Contoh: Bulan atau satelit alami Bumi. Masing-masing planet bagian luar
dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan Latar Belakang Masalah
yang telah dijelaskan, maka secara garis besar ada empat rumusan masalah
sebagai berikut.
Bagaimana Asal-usul Tata Surya?
Bagaimana Sejarah Penemuan Tata
Surya?
Bagaimana Struktur Tata Surya?
Bagaimana Konteks Galaksi Tata
Surya?
BAB II
PEMBAHASAN
2.1.
Asal-Usul Tata Surya
Banyak ahli telah mengemukakan hipotesis tentang asal-usul Tata Surya,
diantaranya.
· Hipotesis Nebula
Hipotesis Nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772)
tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775.
Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace secara
independen pada tahun 1796. Hipotesis ini lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula
Kant-Laplace yang menyebutkan bahwa pada tahap awal Tata Surya masih berupa
kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula
dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya
menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut
memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa
terus menyusut, berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar
ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi tersebut gas-gas memadat seiring
dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar.
· Hipotesis Planetisimal
Hipotesis Planetisimal
pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada
tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk
akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan matahari. Pada masa
awal pembentukan matahari, kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan
pada permukaan matahari dan bersama proses internal matahari, menarik materi
berulang kali dari matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan terbentuknya
dua lengan spiral yang memanjang dari matahari. Sementara sebagian besar materi
tertarik kembali dan sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin,
memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang
disebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Objek-objek
tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu sehingga membentuk planet dan bulan,
sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.
· Hipotesis Pasang Surut Bintang
Hipotesis Pasang Surut
Bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jeans pada tahun 1917. Planet
dianggap terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada matahari.
Keadaan yang hampir bertabrakan menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi
dari matahari dan bintang lain oleh gaya pasang surut yang kemudian
terkondensasi menjadi planet. Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929
membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi.
Demikian pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya atas
hipotesis tersebut.
·
Hipotesis Kondensasi
Hipotesis kondensasi
mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. uiper (1905-1973)
pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk
dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.
· Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis Bintang
Kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956.
Hipotesis Bintang Kembar menjelaskan bahwa Tata Surya berupa dua bintang yang
hampir sama ukurannya dan saling berdekatan. Kemudian salah satunya
meledak dan meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap
oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya.
2.2. Sejarah Penemuan
Lima planet terdekat ke
Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, dan Saturnus) telah
dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata
telanjang. Banyak bangsa di dunia memiliki nama sendiri untuk masing-masing
planet.
Perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa manusia untuk
memahami benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei
(1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata manusia “lebih
tajam” dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata
telanjang. Karena teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam sehingga ia bisa
melihat berbagai perubahan bentuk penampakan Venus seperti Venus Sabit atau
Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus terhadap Matahari.
Penalaran Venus mengitari Matahari makin memperkuat teori heliosentris yaitu
bahwa matahari adalah pusat alam semesta. Susunan heliosentris adalah Matahari
dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.
Teleskop Galileo terus
disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695) yang
menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit
Bumi-Yupiter. Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan
perhitungan gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui
Johannes Kepler (1571-1630) dengan Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac
Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah
yang memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya
William Herschel (1738-1822) menemukan Uranus pada 1781.
Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa planet ini ada yang
mengganggu. Kemudian Neptunus ditemukan pada Agustus 1846. Penemuan Neptunus
ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus. Pluto kemudian
ditemukan pada 1930. Pada saat Pluto ditemukan, ia hanya diketahui sebagai
satu-satunya objek angkasa yang berada setelah Neptunus. Kemudian pada 1978
ditemukan satelit yang mengelilingi Pluto yaitu Charon yang sebelumnya sempat
dikira sebagai planet karena ukurannya tidak jauh berbeda dengan Pluto.
Para astronom kemudian
menemukan sekitar 1.000 objek kecil yang letaknya melampaui Neptunus (disebut
objek trans-Neptunus) yang juga mengelilingi Matahari. Di sana mungkin ada
sekitar 100.000 objek serupa yang dikenal sebagai Objek Sabuk Kuiper (Sabuk
Kuiper adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus). Belasan benda langit
termasuk dalam Objek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar (1.250 km pada Juni
2002), Huya (750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km pada Maret 2004), Orcus,
Vesta, Pallas, Hygiea, Varuna, dan 2003 EL61 (1.500 km pada Mei 2004). Penemuan
2003 EL61 cukup menghebohkan karena Objek Sabuk Kuiper ini diketahui juga memiliki
satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran lebih kecil dari Pluto. Dan
puncaknya adalah penemuan UB 313 (2.700 km pada Oktober 2003) yang diberi nama
oleh penemunya Xena. Selain lebih besar dari Pluto, objek ini juga memiliki
satelit.
2.3. Struktur Tata Surya
Komponen utama sistem
Tata Surya adalah matahari, sebuah bintang deret utama kelas G2 yang mengandung
99,86 persen massa dari sistem dan mendominasi seluruh dengan gaya
gravitasinya. Yupiter dan Saturnus merupakan dua komponen terbesar yang
mengedari matahari menyangkup kira-kira 90 persen massa selebihnya. Hampir
semua objek-objek besar yang mengorbit matahari terletak pada bidang edar bumi
yang disebut ekliptika. Semua planet terletak sangat dekat pada ekliptika,
sementara komet dan objek-objek sabuk Kuiper biasanya memiliki beda sudut yang
sangat besar dibandingkan ekliptika. Planet-planet dan objek-objek Tata Surya
juga mengorbit mengelilingi matahari dengan berlawanan arah jarum jam jika
dilihat dari atas kutub utara matahari kecuali Komet Halley.
Hukum Gerakan Planet
Kepler menjabarkan bahwa orbit dari objek-objek Tata Surya sekeliling matahari
bergerak mengikuti bentuk elips dengan matahari sebagai salah satu titik
fokusnya. Objek yang berjarak lebih dekat dari matahari memiliki tahun waktu
yang lebih pendek. Pada orbit elips, jarak antara objek dengan matahari
bervariasi sepanjang tahun. Jarak terdekat antara objek dengan matahari disebut
perihelion, sedangkan jarak terjauh dari matahari disebut aphelion. Semua objek
Tata Surya bergerak tercepat di titik perihelion dan terlambat di titik
aphelion.
Orbit planet hampir berbentuk lingkaran sedangkan
komet, asteroid, dan objek sabuk Kuiper orbitnya berbentuk elips.
Untuk mempermudah
representasi, kebanyakan diagram Tata Surya menunjukan jarak yang sama antar
orbit. Semakin jauh letak sebuah planet atau sabuk dari matahari, semakin besar
jarak antara objek itu dengan jalur edar orbit sebelumnya. Sebagai contoh:
Venus terletak sekitar sekitar 0,33 SA dari Merkurius, Saturnus adalah 4,3 SA
dari Yupiter, dan Neptunus terletak 10,5 SA dari Uranus. Beberapa upaya telah
dicoba untuk menentukan korelasi jarak antar orbit ini (hukum Titus-Bode),
tetapi sejauh ini tidak satu teori pun telah diterima.
Hampir semua
planet-planet di Tata Surya memiliki sistem sekunder yang kebanyakan adalah
benda pengorbit alami (satelit atau bulan). Beberapa benda ini memiliki ukuran
lebih besar dari planet. Hampir semua satelit alami yang paling besar terletak
di orbit sinkron, dengan satu sisi satelit berpaling ke arah planet induknya
secara permanen. Empat planet terbesar juga memiliki cincin yang berisi
partikel-partikel kecil yang mengorbit secara serempak.
2.3.1. Terminologi
Secara informal, Tata
Surya dapat dibagi menjadi tiga daerah. Tata Surya bagian dalam mencakup empat
planet kebumian dan sabuk asteroid utama. Tata Surya bagian luar terdapat empat
gas planet raksasa. Sejak ditemukan Sabuk Kuiper, bagian terluar Tata Surya
dianggap wilayah tersendiri yang meliputi semua objek melampaui Neptunus.
Secara dinamis dan
fisik, objek yang mengorbit matahari dapat diklasifikasikan dalam tiga
golongan, yaitu: planet, planet kerdil, dan benda kecil Tata Surya. Planet
adalah sebuah badan yang mengedari matahari dan mempunyai massa cukup besar
untuk membentuk bulatan diri dan telah membersihkan orbitnya dengan
menginkorporasikan semua objek-objek kecil di sekitarnya. Menurut definisi ini,
Tata Surya memiliki delapan planet: Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter,
Saturnus, dan Neptunus. Pluto telah dilepaskan status planetnya karena tidak
dapat membersihkan orbitnya dari objek-objek Sabuk Kuiper.
Planet kerdil adalah benda angkasa bukan satelit yang
mengelilingi matahari dan mempunyai massa yang cukup untuk bisa membentuk
bulatan diri tetapi belum dapat membersihkan daerah sekitarnya. Menurut
definisi ini, Tata Surya memiliki lima buah planet kerdil, yaitu: Ceres, Pluto,
Haumea, Makemake, dan Eris. Objek lain yang mungkin akan diklasifikasikan
sebagai planet kerdil adalah Sedna, Orcus, dan Quaoar. Planet kerdil yang
memiliki orbit di daerah trans-Neptunus disebut plutoid.
Sisa objek-objek lain
yang mengitari matahari adalah benda kecil Tata Surya. Ilmuwan ahli planet
menggunakan istilah gas, es, dan batu untuk mendeskripsi kelas zat yang
terdapat di dalam Tata Surya. Batu digunakan untuk menyebut bahan bertitik
lebur tinggi (lebih besar dari 500 K). Contoh: silikat. Bahan batuan ini sangat
umum terdapat di Tata Surya bagian dalam yang merupakan komponen pembentuk
utama hampir semua planet kebumian dan asteroid. Gas adalah bahan-bahan
bertitik lebur rendah seperti atom, hidrogen, helium, dan gas mulia.
Bahan-bahan ini mendominasi wilayah tengah Tata Surya yang didominasi oleh
Yupiter dan Saturnus. Es seperti air, metana, amonia, dan karbon dioksida
memiliki titik lebur sekitar ratusan derajat kelvin. Bahan ini merupakan
komponen utama dari sebagian besar satelit planet raksasa. Ia juga merupakan
komponen utama Uranus dan Neptunus (es raksasa) serta berbagai benda kecil yang
terletak di dekat orbit Neptunus.
2.3.2. Zona
Tata Surya
Zona Tata Surya yang
meliputi, planet bagian dalam, sabuk asteroid, planet bagian luar, dan sabuk
Kuiper.
Di zona planet bagian dalam, Matahari adalah pusat Tata Surya dan letaknya
paling dekat dengan planet Merkurius (jarak dari matahari 57,9 × 106 km, atau
0,39 SA), Venus (108,2 × 106 km, 0,72 SA), Bumi (149,6 × 106 km, 1 SA) dan Mars
(227,9 × 106 km, 1,52 SA). Ukuran diameternya antara 4.878 km dan 12.756 km,
dengan massa jenis antara 3,95 g/cm3 dan 5,52 g/cm3.
Sabuk asteroid adalah kumpulan batuan metal dan mineral yang terletak di antara
Mars dan Yupiter.. Kebanyakan asteroid-asteroid ini hanya berdiameter
sekitar100 km atau lebih. Orbit asteroid-asteroid ini sangat eliptis, bahkan
sampai menyimpang Merkurius (Icarus) dan Uranus (Chiron).
Ceres
adalah bagian dari kumpulan asteroid ini yang berukuran sekitar 960 km dan
dikategorikan sebagai planet kerdil.
Pada zona planet luar, terdapat planet gas raksasa Yupiter
(778,3 × 106 km, 5,2 SA), Uranus (2,875 × 109 km, 19,2 SA) dan Neptunus (4,504
× 109 km, 30,1 SA) dengan massa jenis antara 0,7 g/cm3 dan 1,66 g/cm3. Jarak
rata-rata antara planet-planet dengan matahari bisa diperkirakan dengan
menggunakan baris matematis Titus-Bode. Regularitas jarak antara jalur edaran
orbit-orbit ini kemungkinan merupakan efek resonansi sisa dari awal
terbentuknya Tata Surya. Anehnya pada planet Neptunus tidak muncul di baris
matematis Titus-Bode sehingga membuat para pengamat berspekulasi bahwa Neptunus
merupakan hasil tabrakan kosmis.
2.3.3. Matahari
Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan
komponen utama sistem Tata Surya.Bintang ini berukuran 332.830 kali dari massa
bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa
mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang
dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi
eletromagnetik yang termasuk spektrum optik.
Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil kuning yang
berukuran tengahan. Nama ini menyebabkan kesalahpahaman karena
dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti
matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengan
diagram Hertzsprung-Russell yaitu sebuah grafik yang menggambarkan hubungan
nilai luminositas sebuah bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum,
bintang yang lebih panas akan lebih cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti
pola ini dikatakan terletak pada deret utama dan matahari terletak persis di
tengah deret ini. Akan tetapi bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih
panas dari matahari adalah langka sedangkan bintang-bintang yang lebih redup
dan dingin adalah umum.
Saat ini Matahari tumbuh semakin cemerlang. Pada awal
kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari
kecermelangan sekarang. Matahari secara metalisitas dikategorikan sebagai
bintang “populasi I”. Bintang kategori ini terbentuk lebih akhir pada tingkat
evolusi alam semesta sehingga mengandung banyak unsur yang lebih berat daripada
hidrogen dan helium (metal) dibandingkan dengan bintang “populasi II”.
Unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk di dalam
inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi pertama
perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat dipenuhi oleh
unsur-unsur yang lebih berat ini. Bintang-bintang tertua mengandung sangat
sedikit metal, sedangkan bintang baru mempunyai kandungan metal yang lebih
tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi ini diperkirakan mempunyai pengaruh
penting pada pembentukan sistem Tata Surya, karena terbentuknya planet adalah
hasil penggumpalan metal.
Disamping cahaya, matahari juga secara berkesinambungan
memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang dikenal sebagai angin
matahari. Semburan partikel ini menyebar keluar kira-kira pada kecepatan 1,5
juta kilometer per jam sehingga menciptakan atmosfer tipis (heliosfer) yang
merambah Tata Surya sejauh 100 SA. Kesemuanya ini disebut medium antarplanet.
Badai geomagnetis pada permukaan matahari, seperti semburan
matahari (solar flares) dan pengeluaran massa korona (coronal mass ejection)
menyebabkan gangguan pada heliosfer sehingga menciptakan cuaca ruang angkasa.
Struktur terbesar dari heliosfer dinamai lembar aliran heliosfer (heliospheric
current sheet), yaitu sebuah spiral yang terjadi karena gerak rotasi magnetis
matahari terhadap medium antarplanet. Medan magnet bumi mencegah atmosfer bumi
berinteraksi dengan angin matahari. Venus dan Mars yang tidak memiliki medan
magnet karena atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa. Interaksi antara
angin matahari dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora yang dapat
dilihat dekat kutub magnetik bumi.
Heliosfer juga berperan
melindungi Tata Surya dari sinar kosmik yang berasaldari luar Tata Surya. Medan
magnet planet-planet menambah peran perlindungan selanjutnya. Densitas sinar
kosmik pada medium antarbintang dan kekuatan medan magnet matahari mengalami
perubahan pada skala waktu yang sangat panjang sehingga derajat radiasi kosmis
di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi meskipun tidak diketahui seberapa
besar.
Medium antarplanet juga merupakan tempat berada dua daerah
mirip piringan yang berisi debu kosmis. Daerah pertama, awan debu zodiak yang
terletak di Tata Surya bagian dalam dan merupakan penyebab cahaya zodiak. Ini
kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam sabuk asteroid yang disebabkan oleh
interaksi dengan planet-planet. Daerah kedua, membentang antara 10 SA sampai
sekitar 40 SA dan mungkin disebabkan oleh tabrakan yang mirip tetapi tejadi di
dalam Sabuk Kuiper.
2.3.4. Tata Surya Bagian Dalam
Tata Surya bagian dalam adalah nama umum yang mencakup
planet kebumian dan asteroid. Terutama yang terbuat dari silikat dan logam.
Objek dari Tata Surya bagian dalam melingkup dekat dengan matahari. Radius dari
seluruh daerah ini lebih pendek dari jarak antara Yupiter dan Saturnus.
2.3.4.1.Planet-Planet Bagian Dalam
Planet-planet bagian dalam. Dari kiri ke kanan: Merkurius,
Venus, Bumi, dan Mars. Empat planet bagian dalam atau planet kebumian
(terrestrial planet) memiliki komposisi batuan yang padat dan hampir tidak
mempunyai bulan dan sistem cincin. Komposisi utama planet ini adalah mineral
bertitik leleh tinggi, seperti silikat yang membentuk kerak dan selubung dan
logam seperti besi dan nikel yang membentuk intinya. Venus, Bumi dan Mars
memiliki atmosfer, kawah meteor, dan sifat-sifat permukaan tektonis seperti
gunung berapi dan lembah pecahan. Planet yang letaknya di antara matahari dan bumi
(Merkurius dan Venus) disebut juga planet inferior.
·
Merkurius
Merkurius (0,4 SA) adalah planet terdekat dari matahari serta terkecil (0,055
massa bumi). Merkurius tidak memiliki satelit alami dan ciri geologisnya di
samping kawah meteorid yang diketahui adalah lobed ridges atau rupes,
kemungkinan terjadi karena pengerutan pada perioda awal sejarahnya. Atmosfer
Merkurius yang hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang terlepas dari
permukaannya karena semburan angin matahari. Besarnya inti besi dan tipisnya
kerak Merkurius masih belum bisa dapat diterangkan. Menurut dugaan hipotesis
lapisan luar planet ini terlepas setelah terjadi tabrakan raksasa dan
perkembangan (akresi) penuhnya terhambat oleh energi awal matahari.
·
Venus
Venus (0,7 SA) berukuran 0,815 kali
dari massa bumi. Planet ini memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan
berinti besi, atmosfer yang tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi
planet ini lebih kering dari bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat
dari bumi. Venus tidak memiliki satelit. Venus adalah planet terpanas dengan
suhu permukaan mencapai 400 °C yang kemungkinan besar disebabkan jumlah gas
rumah kaca yang terkandung di dalam atmosfer. Sejauh ini aktivitas geologis
Venus belum dideteksi dan karena planet ini tidak memiliki medan magnet yang
bisa mencegah habisnya atmosfer diduga sumber atmosfer Venus berasal dari
gunung berapi.
·
Bumi
Bumi adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat. Bumi adalah satu-satunya
yang diketahui memiliki aktivitas geologi dan memiliki mahluk hidup.
Hidrosfer-nya yang cair adalah khas di antara planet-planet kebumian dan juga
merupakan satu-satunya planet yang diobservasi memiliki lempeng tektonik.
Atmosfer bumi sangat berbeda dibandingkan planet-planet lainnya karena
dipengaruhi oleh keberadaan mahluk hidup yang menghasilkan 21% oksigen. Bumi
memiliki satu satelit yaitu bulan dan satu-satunya satelit besar dari planet
kebumian di dalam Tata Surya.
·
Mars
Mars (1,5 SA) berukuran lebih keci dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi).
Planet ini memiliki atmosfer tipis yang kandungan utamanya adalah karbon
dioksida. Permukaan Mars yang dipenuhi gunung berapi raksasa seperti Olympus
Mons dan lembah retakan seperti Valles marineris menunjukan aktivitas geologis
yang terus terjadi sampai belakangan ini. Warna merahnya berasal dari warna
karat tanahnya yang kaya besi. Mars mempunyai dua satelit alami kecil yaitu
Deimos dan Phobos yang diduga merupakan asteroid yang terjebak gravitasi Mars.
·
Sabuk Asteroid
Asteroid adalah obyek Tata Surya yang terdiri
dari batuan dan mineral logam beku. Sabuk asteroid utama terletak di antara
orbit Mars dan Yupiter yang berjarak antara 2,3-3,3 SA dari matahari. Asteroid
merupakan sisa dari bahan formasi Tata Surya yang gagal menggumpal karena
pengaruh gravitasi Yupiter. Gradasi ukuran asteroid adalah ratusan kilometer
sampai mikroskopis. Semua asteroid, kecuali Ceres yang terbesar
diklasifikasikan sebagai benda kecil Tata Surya. Beberapa asteroid seperti
Vesta dan Hygiea mungkin akan diklasifikasi sebagai planet kerdil jika terbukti
telah mencapai kesetimbangan hidrostatik. Sabuk asteroid terdiri dari
beribu-ribu hingga jutaan objek yang berdiameter satu kilometer. Meskipun demikian,
massa total dari sabuk utama ini tidaklah lebih dari seperseribu massa bumi.
Sabuk utama tidaklah rapat karena kapal ruang angkasa secara rutin menerobos
daerah ini tanpa mengalami kecelakaan. Asteroid yang berdiameter antara 10 dan
10-4 m disebut meteorid.
2.3.5.
Tata Surya Bagian Luar
Pada bagian luar dari Tata Surya terdapat gas-gas raksasa dengan
satelit-satelit yang berukuran planet. Banyak komet berperioda pendek termasuk
beberapa Centaur yang juga berorbit di daerah ini. Badan-badan padat di daerah
ini mengandung jumlah volatil (contoh: air, amonia, metan, yang sering disebut
es dalam peristilahan ilmu keplanetan) yang lebih tinggi dibandingkan planet
batuan di bagian dalam Tata Surya.
2.3.5.1. Planet-Planet Bagian Luar
Keempat planet luar yang disebut planet raksasa gas (gas giant) atau planet
jovian secara keseluruhan mencakup 99% massa yang mengorbit matahari. Yupiter
dan Saturnus sebagian besar mengandung hidrogen dan helium. Uranus dan Neptunus
memiliki proporsi es yang lebih besar. Para astronom mengusulkan bahwa keduanya
dikategorikan sendiri sebagai raksasa es. Keempat raksasa gas ini semuanya
memiliki cincin, meski hanya sistem cincin Saturnus yang dapat dilihat dengan
mudah dari bumi.
· Yupiter
Yupiter (5,2 SA) merupakan planet yang berukuran 318 kali
massa bumi dan 2,5 kali massa dari gabungan seluruh planet lainnya. Kandungan
utama planet ini adalah hidrogen dan helium. Sumber panas di dalam Yupiter
menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen pada atmosfernya seperti pita
pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui Yupiter memiliki 63
satelit. Empat yang terbesar adalah Ganymede, Callisto, Io, dan Europa yang
menampakan kemiripan dengan planet kebumian, seperti gunung berapi dan inti
yang panas. Ganymede, yang merupakan satelit terbesar di Tata Surya berukuran
lebih besar dari Merkurius.
· Saturnus
Saturnus (9,5 SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya memiliki beberapa
kesamaan dengan Yupiter yaitu komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya
sebesar 60% volume Yupiter, namun planet ini hanya seberat kurang dari
sepertiga Yupiter atau 95 kali massa bumi sehingga membuat planet ini sebuah
planet yang paling tidak padat di Tata Surya. Saturnus memiliki 60 satelit yang
diketahui sejauh ini dan 3 yang belum dipastikan. Dua di antaranya yaitu
Titan dan Enceladus yang menunjukan activitas geologis meskipun hanya
terdiri dari es saja. Titan berukuran lebih besar dari Merkurius dan merupakan
satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang cukup berarti.
· Uranus
Uranus (19,6 SA) yang memiliki 14 kali massa bumi adalah planet yang paling
ringan di antara planet-planet luar. Planet ini memiliki kelainan ciri orbit.
Uranus mengedari matahari dengan berukuran poros 90° pada ekliptika. Planet ini
memiliki inti yang sangat dingin dibandingkan gas raksasa lainnya dan hanya
sedikit memancarkan energi panas. Uranus memiliki 27 satelit yang diketahui dan
yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel, dan Miranda.
· Neptunus
Neptunus (30 SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus namun memiliki 17
kali massa bumi sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas
dari dalam tetapi tidak sebanyak Yupiter atau Saturnus. Neptunus memiliki 13
satelit yang diketahui. Yang terbesar adalah Triton. Triton memiliki geyser
nitrogen cair dan geologinya aktif. Triton adalah satu-satunya satelit besar
yang orbitnya terbalik arah (retrogade). Neptunus juga didampingi beberapa
planet minor pada orbitnya yang disebut Trojan Neptunus. Benda-benda ini
memiliki resonansi 1:1 dengan Neptunus.
· Komet
Komet adalah badan Tata Surya kecil yang
biasanya hanya berukuran beberapa kilometer dan terbuat dari es volatil.
Badan-badan ini memiliki eksentrisitas orbit tinggi. Secara umum, perihelionnya
terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelionnya lebih jauh dari
Pluto. Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam dan mendekati
matahari menyebabkan permukaan esnya bersumblimasi dan berionisasi yang
menghasilkan koma, ekor gas, dan debu panjang yang sering dapat dilihat dengan
mata telanjang.
Komet
berperioda pendek memiliki kelangsungan orbit kurang dari dua ratus tahun.
Sedangkan komet berperioda panjang memiliki orbit yang berlangsung ribuan
tahun. Komet berperioda pendek dipercaya berasal dari Sabuk Kuiper, sedangkan
komet berperioda panjang seperti Hale-bopp, berasal dari Awan Oort.
Banyak
kelompok komet, seperti Kreutz Sungrazers terbentuk dari pecahan sebuah induk
tunggal. Sebagian komet berorbit hiperbolik mungkin berasal dari luar Tata
Surya tetapi menentukan jalur orbitnya secara pasti sangatlah sulit. Komet tua
yang bahan volatilesnya telah habis karena panas matahari sering dikategorikan
sebagai asteroid.
2.3.6. Daerah trans-Neptunus
Daerah yang terletak jauh melampaui Neptunus disebut daerah trans-Neptunus yang
sebagian besar belum dieksplorasi. Menurut dugaan daerah ini sebagian besar
terdiri dari dunia-dunia kecil (yang terbesar memiliki diameter seperlima bumi
dan bermassa jauh lebih kecil dari bulan) dan terutama mengandung batu dan es.
Daerah ini juga dikenal sebagai daerah luar Tata Surya meskipun berbagai orang
menggunakan istilah ini untuk daerah yang terletak melebihi sabuk asteroid.
· Sabuk Kuiper
Sabuk Kuiper adalah sebuah cincin raksasa mirip dengan sabuk asteroid tetapi
komposisi utamanya adalah es. Sabuk ini terletak antara 30 dan 50 SA dan
terdiri dari benda kecil Tata Surya. Beberapa objek Kuiper yang terbesar
seperti Quaoar, Varuna, dan Orcus mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet
kerdil. Para ilmuwan memperkirakan terdapat sekitar 100.000 objek Sabuk Kuiper
yang berdiameter lebih dari 50 km tetapi diperkirakan massa total Sabuk Kuiper
hanya sepersepuluh massa bumi. Banyak objek Kuiper memiliki satelit ganda dan
kebanyakan memiliki orbit di luar bidang eliptika.
Sabuk Kuiper secara kasar bisa dibagi menjadi resonansi dan sabuk klasik.
Resonansi adalah orbit yang terkait pada Neptunus. Sabuk klasik terdiri dari
objek yang tidak memiliki resonansi dengan Neptunus dan terletak sekitar 39,4
SA- 47,7 SA. Anggota dari sabuk klasik diklasifikasikan sebagai cubewanos.
· Piringan Tersebar
Piringan tersebar (scattered disc) berpotongan dengan sabuk Kuiper dan menyebar
keluar jauh lebih luas. Daerah ini diduga merupakan sumber komet berperioda
pendek. Objek piringan tersebar diduga terlempar ke orbit yang tidak menentu
karena pengaruh gravitasi dari gerakan migrasi awal Neptunus. Kebanyakan objek
piringan tersebar (scattered disc objects atau SDO) memiliki perihelion di
dalam sabuk Kuiper dan apehelion hampir sejauh 150 SA dari matahari. Orbit OPT
juga memiliki inklinasi tinggi pada bidang ekliptika dan sering hampir bersudut
siku-siku. Beberapa astronom menggolongkan piringan tersebar hanya sebagai bagian
dari sabuk Kuiper dan menjuluki piringan tersebar sebagai “Objek Sabuk Kuiper
Tersebar”.
2.3.7. Daerah Terjauh
Titik tempat Tata Surya berakhir dan ruang antar bintang mulai tidaklah persis
terdefinisi. Batasan-batasan luar ini terbentuk dari dua gaya tekan yang
terpisah yaitu angin matahari dan gravitasi matahari. Batasan terjauh pengaruh
angin matahari kira kira berjarak empat kali jarak Pluto dan matahari.
Heliopause ini disebut sebagai titik permulaan medium antar bintang. Akan
tetapi, Bola Roche Matahari jarak efektif pengaruh gravitasi matahari
diperkirakan mencakup sekitar seribu kali lebih jauh.
Banyak hal dari Tata Surya kita yang masih belum diketahui. Medan gravitasi
matahari diperkirakan mendominasi gaya gravitasi bintang-bintang sekeliling
sejauh dua tahun cahaya (125.000 SA). Perkiraan bawah radius Awan Oort, di sisi
lain tidak lebih besar dari 50.000 SA sekalipun Sedna telah ditemukan. Daerah
antara Sabuk Kuiper dan Awan Oort adalah sebuah daerah yang memiliki radius
puluhan ribu SA. Selain itu, juga ada studi yang mempelajari daerah antara
Merkurius dan Matahari. Objek-objek baru mungkin masih akan ditemukan di daerah
yang belum dipetakan.
2.4.
Konteks Galaksi
Tata Surya terletak di galaksi Bima Sakti yaitu sebuah
galaksi spiral yang berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya dan memiliki
sekitar 200 milyar bintang. Matahari berlokasi di salah satu lengan spiral
galaksi yang disebut Lengan Orion.
Letak Matahari berjarak antara 25.000 dan 28.000 tahun
cahaya dari pusat galaksi dengan kecepatan orbit mengelilingi pusat galaksi
sekitar 2.200 kilometer per detik. Setiap revolusinya berjangka 225-250 juta
tahun. Waktu revolusi ini dikenal sebagai tahun galaksi Tata Surya.
Lokasi Tata Surya di dalam galaksi berperan penting dalam evolusi kehidupan di
Bumi. Bentuk orbit bumi adalah mirip lingkaran dengan kecepatan hampir sama
dengan lengan spiral galaksi sehingga bumi sangat jarang menerobos jalur
lengan. Lengan spiral galaksi memiliki konsentrasi supernova tinggi yang
berpotensi bahaya sangat besar terhadap kehidupan di Bumi. Situasi ini memberi
Bumi jangka stabilitas yang panjang yang memungkinkan evolusi kehidupan.
Di daerah pusat, tarikan gravitasi bintang-bintang yang berdekatan bisa
menggoyang benda-benda di Awan Oort dan menembakan komet-komet ke bagian dalam
Tata Surya. Ini bisa menghasilkan potensi tabrakan yang merusak kehidupan di
Bumi. Intensitas radiasi dari pusat galaksi juga mempengaruhi perkembangan
bentuk hidup tingkat tinggi. Walaupun demikian, para ilmuwan berhipotesis bahwa
pada lokasi Tata Surya sekarang ini supernova telah mempengaruhi kehidupan di
Bumi pada 35.000 tahun terakhir dengan melemparkan pecahan-pecahan inti bintang
ke arah matahari dalam bentuk debu radiasi atau bahan yang lebih besar lainnya,
seperti berbagai benda mirip komet.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Ada beberapa hipotesis yang menyatakan asal-usul Tata Surya yang telah
dikemukakan oleh beberapa ahli, yaitu Hipotesis Nebula, Hipotesis Planetisimal,
Hipotesis Pasang Surut Bintang, Hipotesis Kondensasi, dan Hipotesis Bintang
Kembar. Sejarah penemuan Tata surya di awali dengan dilihatnya planet-planet
dengan mata telanjang hingga ditemukannya alat untuk mengamati benda langit
lebih jelas yaitu Teleskop dari Galileo. Perkembangan teleskop diimbangi dengan
perkembangan perhitungan benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang
lainnya. Dari mulai mengetahui perkembangan planet-planet hingga puncaknya
adalah penemuan UB 313 yang ternyata juga mempunyai satelit.
Tata surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang
disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya.
Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan
orbit berbentuk elips, lima planet kerdil atau katai, 173 satelit alami yang
telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet)
lainnya. Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk
asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar ada Sabuk Kuiper dan
Piringan Tersebar.
