Sistem Tata Surya

Film-film fiksi ilmiah sering menampilkan impian terpendam akan adanya dunia lain di jagad raya ini. Sejauh mana kebenaran film-film tersebut? Apakah memang ada ‘bumi’ lain di sistem tatasurya lain yang mirip dengan sistem tatasurya kita ini? Kalaupun ada, bagaimana cara kita menemukannya? Kita bisa minta bantuan Fisika untuk menjawab ini!

Gambar 1. Susunan Tata Surya

Sistem Tata Surya kita terdiri dari satu bintang terang, yang kita sebut dengan Matahari, yang dikelilingi benda-benda bulat yang kita sebut planet. Kita sendiri hidup di salah satu bola bulat tersebut yang bernama Bumi (terkait Bumi Datar atau Flat Earth akan dibahas kemudian) Bola-bola yang mengelilingi bintang terang yang panasnya maha dahsyat itu tidak bisa memancarkan cahaya sendiri. Cahayanya berasal dari cahaya matahari yang mengenai permukaan planet dan kemudian dipantulkan. Urutan planet dari yang paling dekat dengan matahari adalah Merkurius diikuti oleh Planet Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Empat planet yang paling dekat dengan matahari sering kita sebut sebagai inner terrestrial planets. Planet-planet ini (termasuk bumi) terbuat dari batu dan dikelilingi oleh lapisan-lapisan gas yang kita sebut atmosfer. Empat planet berikutnya termasuk dalam kategori outer gas giants atau disebut juga Jovian Planets. Sesuai namanya, planet-planet yang termasuk dalam kategori ini berukuran raksasa, dengan massa beberapa kali massa bumi. Planet-planet ini diselubungi lapisan atmosfer yang penuh dengan gas Hidrogen, Helium, Amonium, dan Metana. Selanjutnya ada sebuah benda langit yang disebut Pluto. Dahulunya Pluto dikategorikan sebagai planet, namun karena orbit Pluto tidak seperti orbit planet lain dan Pluto memiliki komposisi yang lebih mirip asteroid dan komet (tersusun dari campuran bebatuan dan es) sehingga Pluto tidak lagi disebut sebagai planet.

Apakah akan ditemukan Bumi lain?

Selama ini para peneliti dan ilmuwan fisika banyak mengamati planet-planet dalam Sistem Tata Surya kita ini untuk mencari kemungkinan adanya ‘bumi’ lain. Matahari (bintang) tentunya terlalu panas untuk dijadikan tempat tinggal. Cahaya dari matahari menjadi sumber energi bagi kehidupan di planet-planet yang mengorbit. Tetapi makhluk hidup tidak hanya butuh panas atau energi saja. Manusia dan makhluk hidup lain juga butuh cairan (misalnya air). Pada planet yang terlalu dekat dengan matahari, suhunya terlalu tinggi sehingga cairannya pasti sudah berada dalam fasa uap (gas) atau sudah mendidih. Pada planet yang terlalu jauh dari matahari, temperaturnya terlalu dingin sehingga cairannya sudah berada dalam fasa padat (es).

Dengan pertimbangan tersebut, diambil kesimpulan bahwa dalam sistem tatasurya kita hanya ada dua planet yang memungkinkan adanya kehidupan: Planet Bumi dan Planet Mars. Planet Mars terus diamati sementara para peneliti mencari juga planet-planet lain di luar Sistem Tata Surya kita. Untuk mencari planet-planet dalam Sistem Tata Surya lain, Fisika punya teknik-teknik jitu. Padahal ini bukan tugas yang mudah! Cahaya dari matahari (bintang) di Sistem Tata Surya lain pasti sangat terang dan menyilaukan sehingga kalaupun ada planet yang mengorbit di sekelilingnya, pasti susah untuk ditemukan. Itulah ajaibnya Fisika! Para Fisikawan selama ini menerapkan tiga metode untuk mendeteksi keberadaan planet-planet dalam sistem tatasurya kita: Astrometri, Spektroskopi Doppler, dan Fotometri.

1.        Matahari

Matahari adalah benda angkasa yang menjadi titik pusat tata surya. Sebagai pusat tata surya, matahari merupakan bola gas raksasa dan pejal dengan diameter mencapai 1.380.000 km. Gas pada matahari tersusun atas hidrogen dan helium, sehingga suhu pada permukaan matahari mencapai 6.000 Kelvin. Matahari termasuk salah satu bintang dalam Galaksi Bima Sakti karena dapat memancarkan cahayanya sendiri.

Lapisan-lapisan pada matahari :

Gambar 2. Empat Lapisan Utama Matahari

                     

-          Inti matahari

Suhu mencapai 15 juta Kelvin

Terjadi reaksi fusi nuklir untuk menghasilkan energi matahari

-          Fotosfer

Lapisan pada matahari yang dapat dilihat oleh mata (sangat menyilaukan)

Suhu mencapai 6.000 Kelvin

-          Kromosfer

Suhu mencapai 4.500 Kelvin

 Daerah di atas fotosfer yang berwarna kemerah-merahan

-          Korona

 Suhu mencapai 1 juta Kelvin

 Disebut juga dengan atmosfer matahari, tetapi lapisan korona tidak tampak oleh mata karena kalah oleh cahaya fotosfer. Namun bagian korona dapat terlihat ketika gerhana matahari

2.        Planet

Planet merupakan benda langit yang bergerak mengelilingi matahari secara tetap namun tidak memancarkan cahaya sendiri. Urutan planet-planet mulai dari yang paling dekat dengan matahari, yaitu:

a.       Merkurius

-       Memiliki kala revolusi paling cepat

-       PLANET TERKECIL dalam sistem tata surya kita. Besarnya hanya 1,3 kali dari bulan

-       Perbedaan suhu pada malam dan siang hari sangat ekstrem (malam -173^o C, siang 400^o C)

-       Dapat terlihat dari bumi tanpa teropong

b.      Venus

-      Nama lainnya adalah BINTANG FAJAR/ BINTANG TIMUR/ BINTANG KEJORA karena dapat terlihat sangat terang pada saat fajar pagi tanpa teropong

-       Planet ini jaraknya paling dekat dengan bumi

-       Kala rotasinya (243 hari) lebih lama dibandingkan dengan kala revolusinya (225 hari)

c.       Bumi

-       Satu-satunya planet yang ditemukan BERPENGHUNI di tata surya kita

-       70% wilayahnya adalah perairan, sisanya yaitu 30% berupa daratan

-      Udaranya mengandung 78% nitrogen, 21% oksigen, dan sisanya berupa gas-gas lain seperti hidrogen, karbon dioksida, dan lain-lain

d.      Mars

-       Disebut juga PLANET MERAH

-       Planet yang kala rotasinya hampir sama dengan bumi

-       Mempunyai dua satelit yaitu Phobos dan Deimos

e.       Yupiter

-       Planet dengan ukuran dan massa PALING BESAR dalam tata surya

-       Kala rotasinya paling cepat yaitu 10 jam

-       Planet yang tersusun atas gas-gas, sedangkan massa padatnya hanya sedikit di pusatnya

-       Memiliki 16 buah satelit alami

f.       Saturnus

-       Terdapat lapisan batu-batuan angkasa membentuk CINCIN yang mengelilingi planet ini

-       Massa jenisnya paling kecil, artinya ia adalah planet yang paling lunak karena terdiri atas mayoritas gas

-       Memiliki 19 satelit alami

g.      Uranus

-       Planet yang sumbu ROTASINYA SEJAJAR dengan lintasan edar planetnya

-       Bagian yang terkena matahari akan terus siang dan bagian yang membelakangi matahari akan terus malam

-       Memiliki 15 sateli alami

h.      Neptunus

-       Disebut juga planet kembaran uranus

-       Memiliki 8 satelit alami

-       Suhu planet sangat dingin, yaitu sekitar -220^o C

3.        Komet, Asteroid, dan Meteorid

a.       Komet (Bintang Berekor)

Komet atau bintang berekor merupakan benda langit yang bergerak mengelilingi matahari dengan lintasan berbentuk lonjong. Komet memiliki bagian-bagian sebagai berikut:

-     Kepala Komet, yang terdiri atas inti (bongkahan batu) dan koma (lapisan kabut berupa debu kosmik dan es) yang mengelilingi inti

-       Ekor Komet, merupakan ciri khas dari komet yang akan keluar hanya jika komet berada di dekat matahari. Posisi ekor komet selalu menjauhi matahati.

Contoh komet beserta waktu  munculnya yaitu:

-       Komet Halley (muncul tiap 76 tahun)

-       Komet Cogging Stephen (muncul tiap 39 tahun)

-       Komet Encke (muncul tiap 3-4 tahun)

-       Komet Brooks (muncul tiap 7 tahun)

b.      Asteroid

Asteroid atau disebut planetoid merupakan kumpulan benda angkasa berupa batu-batu yang sangat banyak beredar mengelilingi matahari dan terletak di antara orbit planet mars dan planet yupiter. Asteroid memiliki ukuran yang bervariasi. Contoh asteroid berukuran besar adalah Ceres, Pallas, dan Vesta. Sedangkan yang berukuran kecil contohnya Icarus dan Eros.

c.       Meteorid

Meteorid adalah benda langit yang tidak memiliki orbit tertentu, tersebar di angkasa dan tidak mengeluarkan cahaya. Meteorid yang masuk ke dalam atmosfer bumi dan terbakar habis sebelum sampai ke permukaan bumi dinamakan meteor. Meteor yang sampai ke permukaan bumi dikarenakan ukurannya yang cukup besar sehingga tidak semua massanya terbakar di atmosfer bumi disebut meteorit.

4.        Bumi sebagai Planet

Bumi adalah planet berbentuk bulat, namun sedikit pepat di kedua kutubnya. Diameter bumi sekitar 12.714 km jika diukur dari kutub utara ke kutub selatan, sedangkan diameter khatulistiwa sekitar 12.756 km. Bumi memiliki massa sekitar 6,6 x 10²⁴ kg (setara dengan 6.600.000.000.000.000.000.000.000 kg) dengan jarak terhadap matahari sejauh 150 juta km.

a.       Rotasi Bumi

Rotasi bumi adalah perputaran bumi pada porosnya (sumbunya). Untuk satu kali rotasi, bumi memerlukan waktu sehari (24 jam). Akibat yang ditimbulkan dari rotasi bumi yaitu:

-      Terjadinya pergantian siang dan malam

-  Terjadinya gerak semu harian matahari, yaitu matahari tampak terbit dari timur dan tenggelam di barat

-       Terjadinya angin pasat dan angin timur

-       Bumi pepat di daerah kutubnya dan mengembang di daerah khatulistiwa.

-       Terjadinya perbedaan waktu di berbagai belahan bumi

b.      Revolusi Bumi

Revolusi bumi adalah perputaran bumi mengelilingi matahari dalam suatu bidang ekliptika (elips) dengan sumbu miring  66,5^o. Untuk satu kali revolusi, bumi membutuhkan waktu satu tahun (365 hari). Akibat yang ditimbulkan dari gerakan revolusi bumi yaitu:

-     Perbedaan lamanya siang dan malam

-     Terjadinya pergantian musim

-    Terjadinya paralaks bintang (perbedaan letak bintang jika diamati dari tempat yang berbeda)

-     Terjadinya gerak semu tahunan matahari

5.        Bulan sebagai Satelit

Bulan merupakan satu-satunya satelit alam yang dimiliki oleh bumi. Bulan berbentuk bulat dengan

diameternya ¼ kali diameter bumi dan massanya 1/8 kali massa bumi. Bulan melakukan tiga gerakan

sekaligus, yaitu:

1.      Gerak rotasi bulan pada porosnya

2.      Gerak bulan berevolusi mengelilingi bumi

3.      Gerak bulan bersama-sama bumi mengelilingi matahari

Periode rotasi bulan sama dengan periode revolusinya mengelilingi bumi. Hal ini mengakibatkan

permukaan bulan yang terlihat dari bumi selalu tetap.

6.        Gerhana

Gerhana merupakan peristiwa terhalangnya sinar matahari yang menuju bulan oleh bumi atau yang menuju bumi oleh bulan. Fenomena gerhana terbagi menjadi dua yaitu gerhana matahari dan gerhana bulan.

a.    Gerhana Matahari

Gerhana matahari merupakan peristiwa terhalangnya sinar matahari yang sampai ke bumi oleh bulan. Gerhana matahari terjadi jika posisi matahari, bulan, dan bumi berada pada satu garis lurus.

b.    Gerhana Bulan

Gerhana bulan merupakan peristiwa terhalangnya sinar matahari yang sampai ke bulan oleh bumi. Gerhana matahari terjadi jika posisi matahari, bumi, dan bulan berada pada satu garis lurus.

7.        Pasang Surut Air Laut

Pasang surut air laut merupakan peristiwa naik (pasang) atau turunnya (surut) permukaan air laut yang disebabkan adanya gaya gravitasi bulan terhadap bumi. Air laut mengalami pasang maksimum saat bulan purnama dan bulan baru. Air laut mengalami kenaikan (pasang) paling tinggi karena posisi matahari, bumi, dan bulan berada dalam satu garis lurus.

Demikian apa yang bisa kami bagikan untuk Anda, sebagai penutup berikut kami berikan Peta Konsep Materi Sistem Tata Surya.

Gambar 3. Peta Konsep Materi Sistem Tata Surya

Semoga bermanfaat.