MAKALAH ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA (IPBA)
TATA SURYA ASAL MULA TATA SURYA, MODEL SKALA SISTEM TATA SURYA, PLANET, SATELIT, DAN MEDIUM ANTAR PLANET
DISUSUN OLEH :
DISUSUN OLEH KELOMPOK VIII 1. BASUKI RACHMAT
(06121011008)
2. CICI DWI TISA HASPEN (06121011022) 3. AMALIA RATNASARI
(06121011037)
DOSEN PEMBIMBING : SYUHENDRI, S.Pd., M.Pd
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN FISIKA
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum wr.wb Puji dan syukur kami ucapkan kehadirat Allah SWT, atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini sebagai tugas mata kuliah Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa. Kami telah menyusun makalah ini dengan sebaik-baiknya dan semaksimal mungkin. Namun tentunya sebagai manusia biasa tidak luput dari kesalahan dan kekurangan. Harapan kami, semoga bisa menjadi koreksi di masa mendatang agar lebih baik lagi dari sebelumnya.Tak lupa ucapan terima kasih kami sampaikan kepada teman-teman atas masukkannya, dorongan dan saran yang telah diberikan kepada kami. Dan ucapan terima kasih kepada bapak SYUHENDRI, S.Pd., M.Pd sebagai dosen mata kuliah Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa, yang telah memberikan waktu kepada kami untuk menyelesaikan makalah ini. Sehingga kami dapat menyusun dan menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya dan insya Allah sesuai yang kami harapkan. Dan kami ucapkan terima kasih pula kepada rekan-rekan dan semua pihak yang terkait dalam penyusunan makalah ini. Mudahmudahan makalah ini bisa memberikan sumbangan pemikiran sekaligus pengetahuan bagi kita semuanya.
Inderalaya, Oktober 2014
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR………………………………………………………......
i
DAFTAR ISI…………………………………………………………………...
ii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang................................................................................….
1
1.2 Rumusan Masalah...........................................................................….
2
1.3 Tujuan.............................................................................................….
2
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Asal Mula Tata Surya………………………………………….. ….
3
2.2 Model Skala Sistem Tata Surya……………………………….. ….
11
2.3 Model Skala Sistem Planet…………………………….. …………
13
2.4 Model Skala Sistem Satelit…………………………………….. ….
20
2.5 Medium Antar Planet………………………………………………
24
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan…………………………………………………………
28
3.2 Saran……………………………………………………………….
28
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………….. 39
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Sudah beribu ribu tahun manusia tinggal dan hidup dibumi dengan selalu dinaungi langit. Di langit yang cerah kita dapat melihat benda-benda langit berupa planet, matahari, bulan, bintang, meteor dan pada waktu-waktu tertentu meteor. Kemunculan benda-benda langit dan berbagai fenomena alam lainnya yang berulang secara teratur, menyebabkan kita dapat mengenal dimensiwaktu. Selanjutnya dimensi waktu ini menjadi penting sekali dalam pengamatan fenomena alam secara umum. Astronomi ialah cabang ilmu alam yang melibatkan pengamatan bendabenda
langit (seperti
atau galaksi)
halnya bintang, planet, komet,nebula, gugus
serta fenomena-fenomena alam
yang
bintang,
terjadi
di
luar atmosfer Bumi (misalnya radiasi latar belakang kosmik (radiasi CMB)). Ilmu ini secara pokok mempelajari pelbagai sisi dari benda-benda langit — seperti asal-usul, sifat fisika/kimia, meteorologi, dan gerak — dan bagaimana pengetahuan
akan
benda-benda
tersebut
menjelaskanpembentukan
dan
perkembangan alam semesta. Astronomi sebagai ilmu adalah salah satu yang tertua, sebagaimana diketahui dari artifak-artifak astronomis yang berasal dari era prasejarah; misalnya monumen-monumen dari Mesir dan Nubia, atau Stonehenge yang berasal
dari Britania.
Orang-orang
semacam Babilonia, Yunani, Cina, India,
dari
peradaban-peradaban
dan Maya juga
didapati
awal telah
melakukan pengamatan yang metodologis atas langit malam. Akan tetapi meskipun memiliki sejarah yang panjang, astronomi baru dapat berkembang menjadi cabang ilmu pengetahuan modern melalui penemuan teleskop. Cukup banyak cabang-cabang ilmu yang pernah turut disertakan sebagai bagian dari astronomi, dan apabila diperhatikan, sifat cabang-cabang ini sangat beragam: dari astrometri, pelayaran berbasis angkasa, astronomi observasional,
1
sampai dengan penyusunan kalender dan astrologi. Meski demikian, dewasa ini astronomi profesional dianggap identik dengan astrofisika Astronomi sebagian bagian dari sains merupakan ilmu yang paling awal dalam peradaban manusia, yang sudah dikenal sekitar 3000 tahun sebelum jaman Babilonia kuno. Pada masa itu sudah tertarik untuk mengetahui gejalagejala alam dengan mengamati perubahan yang terjadi di langityang kemudian banyak melahirkan mitos mitos dan muncul ilmu astrology yang mempelajari tentang pergerakan benda-benda langit seperti matahri, bulan, planet-planet dan bintang-bintangyang dipercaya mempunyai dampak atau pengaruh terhadap kehidupan seseorang. Orang-orang Romawi mempunyai andil yang sangat besar dalam perkembangan ilmu astronomi maupun astrologi. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah pada materi ini adalah 1.2.1 Asal mula tata surya 1.2.2 Model skala sistem tata surya 1.2.3 Model skala sistem planet 1.2.4 Model skala sistem satelit 1.2.5 Medium antar planet 1.3 Tujuan Penulisan Makalah Adapun tujuan penulisan makalah pada materi ini adalah 1.3.1 Asal mula tata surya 1.3.2 Model skala sistem tata surya 1.3.3 Model skala sistem planet 1.3.4 Model skala sistem satelit 1.3.5 Medium antar planet
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Asal Mula Tata Surya Tata surya terdiri dari sebuah bintang yang disebut matahari dan semua objek yang mengelilinginya. Objek-objek tersebut termasuk 8 buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, meteor, aasteroid, komet, planetplanet kerdil/katai dan satelit-satelit alami. Tata surya dipercaya terbentuk 2
semenjak 4,6 miliyar 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 10 17 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 225-250 juta tahun untuk sekali mengelilingi pusat galaksi. Dengan umur tata surya yang sekitar 4,6 miliyar tahun, berarti tata surya kita telah mengelilingi pusat galaksi sebanyak 20-25 kali semenjak terbentuk. Tata surya dikekalkan oleh pengaruh gaya gravitasi matahari dan sistem yang setara tata surya, yang mempunyai garis pusat setahun kecepatan cahaya, ditandai adanya taburan komet yang disebut awan Oort. Selain itu juga terdapat awan Oort berbentuk piring di bagian dalam tata surya yang dikenali sebagai awan Oort dalam. Disebabkan oleh orbit planet yang membujur, jarak dan kedudukan matahari berubah mengikuti kedudukan planet di orbit. Diduga kelahiran planet dari wujud yang sama dengan matahari atau planet lahir dari matahari. Fakta menunjukkan bahwa planet-planet terletak pada bidang yang mendekati datar. Banyak hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah dikemukakan para ahli, beberapa di antaranya adalah:
A. Teori Nebula
3
Teori nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (16881772) 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, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, 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 dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling Matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planetplanet merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka. Teori Kabut (Nebula) menceritakan kejadian tersebut dalam 3 (tiga ) tahap : 1. Matahari dan planet-planet lainnya masih berbentuk gas, kabut yang begitu pekat dan besar 2. Kabut tersebut berputar dan berpilin dengan kuat, dimana pemadatan terjadi di pusat lingkaran yang kemudian membentuk matahari. Pada saat yang bersamaan materi lainpun terbentuk menjadi massa yang lebih kecil dari matahari yang disebut sebagai planet, bergerak mengelilingi matahari 3. Materi-materi tersebut tumbuh makin besar dan terus melakukan gerakan secara teratur mengelilingi matahari dalam satu orbit yang tetap dan membentuk Susunan Keluarga Matahari. Kelebihan teori nebula/teori kabut : Teori ini berhasil menjelaskan bahwa tata surya datar, orbit ellips planet mengelilingi matahari hampir datar. Kelemahan teori nebula/teori kabut : 1. James Clerk Maxwell dan Sir James Jeans menunjukkan bahwa massa bahan dalam gelang-gelang tak cukup untuk menghasilkan tarikan gravitasi sehingga memadat menjadi planet.
4
2. F. R. Moulton pun menyatakan bahwa teori kabut tidak memenuhi syarat bahwa yang memiliki momentum sudut paling besar haruslah planet bukan matahari. Teori kabut menyebutkan bahwa matahari yang memiliki massa terbesar akan memiliki momentum sudut yang paling besar. Berbagai Modifikasi Teori Nebula Astronom Jerman C. von Weizsaeckar memperkenalkan hipotesis nebulanya pada tahun 1940-an. Dia berpendapat bahwa suatu lapisan materi bersifat gas pernah muncul dan keluar sampai jauh sekali dari garis khatulistiwa matahari di jaman purba. Sebagian besar lapisan ini terdiri dari unsur ringan hidrogen dan helium. Akhirnya, tekanan panas dan radiasi matahari menghilangkan sebagian besar hidrogen dan helium serta meninggalkan unsur-unsur yang lebih berat. Unsurunsur yang lebih berat itu secara bertahap berkumpul dalam suatu deretan konsentris yang berbentuk seperti ginjal. Deretan massa ini menarik bahan-bahan lain yang terdapat di ruang angkasa dan berkembang menjadi planet. B. Teori Planetisimal Sekitar tahun 1900 seorang astronom yang bernama Forest Ray Moulton dan seorang ahli geologi yang bernama T.C. Chamberlin ( dari Universitas Chicago ), mengemukakan suatu teori baru yang mereka namakan hipotesis planetesimal. Planetesimal adalah benda padat kecil yang mengelilingi suatu inti yang bersifat gas. Menurut Moulton dan Chamberlin, sebuah bintang yang menembus ruang angkasa dengan cepat berada dekat sekali dengan matahari kita. Daya tarik yang makin meninggi antara kedua bintang itu menyebabkan bintang yang satu menaikkan pasang besar di bagian gas panas bintang yang lain. Pada saat pasang matahari yang disebabkan oleh tarikan bintang yang lewat menjadi bertambah besar, massa gas terlempar dari matahari
dan mulai mengorbit. Beberapa
diantaranya mengikuti bintang lain ketika bintang itu meluncur ke ruang angkasa, sedangkan yang lain tertahan oleh daya tarik matahari yang mulai bergerak mengelilingi benda alam itu. Pasang matahari menurun kembali bila bintang lain itu mulai mejauh. Massa gas yang terlempar dari matahari maupun dari suatu jalan yang teratur dari sekeliling matahari. Ketika massa gas menjadi dingin, gas itu berubah bentuknya menjadi cairan yang lama-kelamaan menjadi massa pada kecil.
5
Pecahan-pecahan
yang
disebut
planetesimal
tarik-menarik
dan
akhirnya
membentuk planet. C. Teori Pasang Surut Bintang
Sir James Jeans (1877 – 1946) dan Harold Jeffrey (1891) keduanya ilmuwan dari Inggris menyatakan teori pasang surut gas, yaitu adanya sebuah bintang yang besarnya hampir sama dengan matahari melintas mendekati matahari, sehingga mengakibatkan terjadinya pasang gas (terlepasnya sebagian massa matahari berbentuk seperti cerutu) karena daya tarik bintang yang melintas dan massa tersebut bergerak mengelilingi matahari. Dalam proses mengelilingi matahari massa tersebut mengalami perpecahan menjadi butiran besar dan kecil. Butiran besar dapat menarik butiran kecil dan bergabung membentuk gumpalan gas di sekitar matahari. Gumpalan inilah yang menjadi planet-planet sebagai anggota tata surya .D. Teori Kondensasi Teori Hipotesis kondensasi ini dikemukan oleh GP. Kuiper (seorang astronom Belanda) pada tahun 1950. Dalam teori ini menyatakan bahwa sistem tata surya itu ternyata pada mulanya berupa bola kabut raksasa. Dan di dalam Kabut itu terdiri dari debu, es, dan gas. Bola kabut ini selanjutnya berotasi sehingga bagian yang ringan mudah terlempar ke luar, sedangkan bagian yang berat berkumpul di pusatnya. Lama-kelamaan bola kabut ini membentuk sebuah cakram, perputarannya 6
pun semakin cepat, dan suhunya pun semakin bertambah. Akhirnya, cakram itu kembali berbentuk bola gas yang cukup solid hingga terbentuklah Matahari. Bagian tepi cakram yang berupa gas dan debu mulai bertarikan dan membentuk suatu gumpalan. Selanjutnya, gumpalan tersebut terlepas dari Matahari dan menyebar ke sekitarnya. Gumpalan-gumpalan itu disebut protoplanet. Protoplanet lambat laun makin dingin dan padat sehingga membentuk planet. Protoplanet tetap berotasi di orbitnya dan sambil berotasi dia juga berevolusi mengelilingi Matahari. E. Teori Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar dikemukakan oleh Fred Hoyle pada tahun 1956. Hipotesis ini menyatakan bahwa pada awalnya tata surya berupa dua bintang yang berukuran hampir sama dan letaknya berdekatan. Dari kedua bintang tersebut, dengan salah satunya belum stabil. Pada bintang yang tidak stabil ini suatu saat terjadi reaksi yang sangat cepat sehingga menghasilkan energi berupa panas, dan akhirnya bintang tersebut meledak menjadi serpihan-serpihan kecil. Serpihanserpihan tersebut terperangkap oleh gaya gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai bergerak mengelilinginya. Karena adanya gaya gravitasi serpihan yang letaknya berdekatan bergabung sedikit demi sedikit dan akhirnya membentuk planet, dan terbentuklah susunan tata surya. F. Teori Big Bang
7
Gagasan big bang didasarkan atas alam semesta yang berasal dari keadaan panas dan padat yang mengalami ledakan dahsyat dan mengembang. Semua galaksi di alam semesta akan memuai dan menjauhi pusat ledakan. Pada model Big Bang, alam semesta berasal dari ledakan sebuah konsentrasi materi tunggal beberapa 10 10 tahun yang lalu secara terus menerus berekspansi sehingga pada keadaan yang lebih dingin (pergeseran merah galaksi) seperti sekarang. Beberapa helium yang ditemui dalam bintang-bintang sekarang kemungkinan berasal dari reaksi nuklir dalam bola api kosmik yang padat. George Gamow (fisikawan) mengkaji model asal alam semesta ini dan menghitung ledakan yang menghasilkan sejumlah besar letupan foton-foton. Ia memprediksi foton ini, tergeser merah oleh ekspansi alam semesta yang diamati sekarang sebagai foton-foton radio dan temperatur 3 K merupakan penjelasan yang baik sebagai radiasi latar (background radiation) yang ditemukan oleh Arno Penzias dan Robert Wilson di Amerika tahun 1965. Radiasi latar gelombang mikro dari berbagai arah diantariksa juga diukur oleh para ilmuwan lain yang memperoleh 2,9 K yaitu temperatur terendah yang mungkin terjadi radiasi termal suatu benda. Fakta menunjukkan bahwa alam semesta mengembang pada kecepatan yang meningkat dengan jarak. Karena cahaya galaksi yang lebih jauh tergeser merah lebih besar maka ia terlihat pada bumi kurang energik dari pada jika ia tidak tergeser merah (foton merah kurang energik daripada foton biru). Dengan memakai konstanta Hubble 100 km/s per megaparsek, diperoleh bahwa pada jarak 3.000 megaparsek, kecepatan resesi (pergeseran merah) adalah 3 x 105 kilometer per sekon, sama dengan kecepatan cahaya. Jadi galaksi yang berjarak lebih dari 3.000 megaparsek (horison alam semesta yang dapat diamati) tidak pernah terlihat. Galaksi mengandung hidrogen sekitar tiga kali lebih banyak daripada Helium. Pengamatan ini dapat dijelaskan sebagai akibat dari pendinginan alam semesta setelah dentuman besar. Diatas temperatur 10 milyar (1010) derajat, netron dan 8
proton terlepas bebas dari intinya. Begitu alam semesta menjadi dingin, neutron dan proton bergabung membentuk inti helium pada 10 milyar derajat, menyisakan kelebihan proton sebagai inti hidrogren, bersesuaian dengan rasio massa hidrogen terhadap helium sebesar tiga berbanding satu. Berdasarkan Teori Big Bang, proses terbentuknya bumi berawal dari puluhan milyar tahun yang lalu. Pada awalnya terdapat gumpalan kabut raksasa yang berputar pada porosnya. Putaran yang dilakukannya tersebut memungkinkan bagian-bagian kecil dan ringan terlempar ke luar dan bagian besar berkumpul di pusat, membentuk cakram raksasa. Suatu saat, gumpalan kabut raksasa itu meledak dengan dahsyat di luar angkasa yang kemudian membentuk galaksi dan nebulanebula. Selama jangka waktu lebih kurang 4,6 milyar tahun, nebula-nebula tersebut membeku dan membentuk suatu galaksi yang disebut dengan nama Galaksi Bima Sakti, kemudian membentuk sistem tata surya. Sementara itu, bagian ringan yang terlempar ke luar tadi mengalami kondensasi sehingga membentuk gumpalangumpalan yang mendingin dan memadat. Kemudian, gumpalan-gumpalan itu membentuk planet-planet, termasuk planet kita. Planet bumi. Tapi tahun 1948, George Gamov muncul dengan gagasan lain tentang Big Bang. Ia mengatakan bahwa setelah pembentukan alam semesta melalui ledakan raksasa, sisa radiasi yang ditinggalkan oleh ledakan ini haruslah ada di alam. Selain itu, radiasi ini haruslah tersebar merata di segenap penjuru alam semesta. Bukti yang ‘seharusnya ada’ ini pada akhirnya diketemukan. Pada tahun 1965, dua peneliti bernama Arno Penziaz dan Robert Wilson menemukan gelombang ini tanpa sengaja. Radiasi ini, yang disebut ‘radiasi latar kosmis’, tidak terlihat memancar dari satu sumber tertentu, akan tetapi meliputi keseluruhan ruang angkasa. Demikianlah, diketahui bahwa radiasi ini adalah sisa radiasi peninggalan dari tahapan awal peristiwa Big Bang. Dalam perkembangannya, planet bumi terus mengalami proses secara bertahap hingga terbentuk seperti sekarang ini. Ada tiga tahap dalam proses pembentukan bumi, yaitu: 1. Awalnya, bumi masih merupakan planet homogen dan belum mengalami perlapisan atau perbedaan unsur.
9
2. Pembentukan perlapisan struktur bumi yang diawali dengan terjadinya diferensiasi. Material besi yang jenisnya lebih besar akan tenggelam, sedangkan yang berat jenisnya lebih ringan akan bergerak ke permukaan. 3. Bumi terbagi menjadi lima lapisan, yaitu inti dalam, inti luar, mantel dalam, mantel luar dan kerak bumi. G. Teori Keadaan Tetap (Steady State Theory) Teori ini pertama kali pada tahun 1948 yang diusulakan oleh H. Bondi, T. Gold dan F. Hoyle dari Universitas Cambridge. Menurut teori ini, alam semesta tidak ada awalnya dan tidak ada akhirnya. Alam semesta selalu terlihat tetap seperti sekarang. Materi secara terus menerus datang membentuk atom-atom hedrogen dalam angkasa yang membentuk galaksi baru dan mengganti galaksi lama yang bergerak menjauhi kita dalam ekspansinya. Teori keadaan tetap ini berlawanan sekali dengan teori big bang. Dalam teori ini, ruang angkasa berkembang menjadi lebih kosong sewaktu berbagai galaksi saling menjauh. Dalam teori tetap, kita harus menerima bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasadi antara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Orang sepakat mengatakan bahwa zat baru itu ialah hedrogen. Yaitu sumber yang menjadi asal usul bintang dan galaksi. Sampai
sekarang
belum
ada
model
yang
benar-benar
tepat
untuk
menggambarkan masa depan alam semesta. Pertanyaan-pertanyaan kita sekarang tentang suatu hal pada akhirnya memang akan terjawab, tetapi setelah itu akan selalu muncul pertanyaan-pertanyaan baru. Demikianlah yang terjadi jika kita bertanya tentang alam semesta, kita tidak akan pernah puas. Seringkali kita mencapai suatu pertanyaan yang mendasar sekali, yang akhirnya membuat hati kita kagum, heran, takzim, sampai pada suatu perenungan betapa luar biasa Kuasa Tuhan di alam semesta ini.
2.2. Model Skala Tata Surya
10
A. Model Geosentris Lebih dari 2000 tahun yang lalu telah diterima model sistem matahari geosentris yang dikemukakan oleh ahli astronomi Yunani kuno, Hipparchus pada tahun 140 SM (sebelum masehi). Dalam model geosentris dikemukakan bahwa Matahari, bintang, planet dan bulan bergerak mengelilingi bumi. Teori ini kemudian dikembangnkan oleh Claudius Ptolemaeus sekitar tahun 150 SM yang disebut teori Ptolemaeus. B. Model Heliosentris Ahli astronomi Yunani, Aristarchus (310 - 230 SM), pernah menyarankan bahwa matahari mungkin berada pada pusat alam semesta dan bumi mengitarinya. Konsep heliosentris ini belum mendapat tempat dalam bidang astronomi. Baru pada tahun 1543 terjadi revolusi ilmiah besar-besaran karena Copernicus (1473 - 1543) mengganti model Geosentris dengan model Heliosentris yang lebih sederhana. Teori heliosentris muncul tahun 1540 dan dikemukakan oleh astronom Polandia, Nicolaus Copernicus. Copernicus mempertanyakan apakah Bumi berotasi dan berevolusi? Karena ia tidak mendapatkan jawaban yang memuaskan dari teori geosentris, maka ia mengemukakan teori heliosentris, bahwa Matahari merupakan pusat alam semesta. Pada zaman itu, alam semesta dan tata surya masih belum mendapatkan perbandingan jelas hingga zaman modern. Teori menjadi bahan ejekan karena bila Bumi berputar, mengapa manusia tidak jatuh dari Bumi? Jawabannya ditemukan oleh Galileo dan Newton. Teori heliosentris muncul tahun 1540 dan dikemukakan oleh astronom Polandia, Nicolaus Copernicus. Copernicus mempertanyakan apakah Bumi berotasi dan berevolusi? Karena ia tidak mendapatkan jawaban yang memuaskan dari teori geosentris, maka ia mengemukakan teori heliosentris, bahwa Matahari merupakan pusat alam semesta. Pada zaman itu, alam semesta dan tata surya masih belum mendapatkan perbandingan jelas hingga zaman modern. Teori menjadi bahan ejekan karena bila Bumi berputar, mengapa manusia tidak jatuh dari Bumi? Jawabannya ditemukan oleh Galileo dan Newton yang terkenal dengan gaya gravitasi Bumi. Hukum Bode 11
Untuk menentukan jarak planet dari Matahari, ada sebuah metode sederhana yang dikenal dengan hukum Titius – Bode. Metode ini ditemukan oleh seorang astronom Jerman yang bernama Johann Daniel Titius pada tahun 1766 dan diperkenalkan oleh rekannya pada tahun 1772, yaitu Johann Elert Bode. Tuliskan sebuah deret 0,3,6,12,24, dan seterusnya, kemudian tambahkan setiap bilangan dengan 4. Hasilnya bagikan dengan 10. Secara matematis, hukum Titius – Bode ini dapat kita tuliskan dengan persamaan sebagai berikut: r = (n+4)/10 ; n = 0,3,6,12,24, dengan n = deret bilangan r = jarak planet dari Matahari dalam satuan AU matahari-dan-planet-planet-yang-mengelilinginya-beserta-lintasan-orbit. Jika kita perhatikan, 7 angka pertama dari deret Titius – Bode , akan menghasilkan nilai yang hampir mendekati (0,4; 0,7; 1,0; 1,6; 2,8; 5,2; 10,0) dengan nilai sesungguhnya jarak Planet Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, dan Saturnus dari Matahari (0,39; 0,72; 1,0; 1,52; 5,20; 9,54). Pada nilai 2,8, dikemudian hari, para astronom menemukan sabuk asteroid yang jarak sebenarnya adalah antara 2,2 sampai 3,3 AU dari Matahari.
2.3 Model Skala Planet
12
Planet dalam bahasa Yunani artinya pengembara, karena kedudukan planet selalu berubah-ubah, tidak bisa menetap. Planet merupakan benda langit yang tidak memancarkan cahaya sendiri, melainkan hanya memantulkan cahaya dari matahari. Planet adalah benda langit yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut: 1. mengorbit mengelilingi bintang atau sisa-sisa bintang, 2. mempunyai massa yang cukup untuk memiliki gravitasi tersendiri agar dapat mengatasi tekanan rigid body sehingga benda angkasa tersebut mempunyai bentuk kesetimbangan hidrostatik (bentuk hampir bulat), 3. tidak terlalu besar hingga dapat menyebabkan fusi termonuklir terhadap deuterium di intinya; dan telah "membersihkan lingkungan" (clearing the neighborhood; mengosongkan orbit agar tidak ditempati bendabenda angkasa berukuran cukup besar lainnya selain satelitnya sendiri) di daerah sekitar orbitnya. Berdasarkan definisi di atas, maka dalam sistem Tata Surya terdapat delapan planet. Planet diambil dari kata dalam bahasa Yunani Asteres Planetai yang artinya Bintang Pengelana. Dinamakan demikian karena berbeda dengan bintang biasa, Planet dari waktu ke waktu terlihat berkelana (berpindah-pindah) dari rasi bintang yang satu ke rasi bintang yang lain. Perpindahan ini (pada masa sekarang) dapat dipahami karena planet beredar mengelilingi matahari. Namun pada zaman Yunani Kuno yang belum mengenal konsep heliosentris, planet dianggap sebagai representasi dewa di langit. Pada saat itu yang dimaksud dengan planet adalah tujuh benda langit: Matahari, Bulan, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus.
13
Astronomi modern menghapus Matahari dan Bulan dari daftar karena tidak sesuai definisi yang berlaku sekarang. Menurut IAU (Persatuan Astronomi Internasional), terdapat delapan planet dalam sistem Tata Surya: 1. Merkurius 2. Venus 3. Bumi 4. Mars 5. Yupiter 6. Saturnus 7. Uranus 8. Neptunus Urutan planet-planet tersebut dimulai dari yang paling dekat terhadap matahari. Garis edar anggota tata surya mengelilingi matahari disebut orbit. Anggota tata surya selain mengelilingi matahari, juga berotasi pada sumbunya masing-masing. Di antara orbit Mars dan Yupiter terdapat planet-planet kecil yang sangat banyak, yang dinamakan asteroid dan planetoid. Daerah lintasan utama asteroid dinamakan sabuk asteroid atau asteroid belt. Klasifikasi Planet Planet-planet anggota tata surya dapat dikelompokkan berdasarkan orbitnya serta ukuran dan massanya. 1.Berdasarkan letak peredarannya dengan bumi sebagai acuan, planet-planet dibedakan sebagai berikut. a) Planet Inferior Yaitu planet yang peredarannya terletak diantara matahari dan bumi. Yang termasuk planet inferior adalah Merkurius dan Venus.
14
b) Planet Superior Yaitu planet yang peredarannya terletak di luar peredaran bumi. Yang termasuk planet superior adalah Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus dan Pluto. 2. Berdasarkan letak peredaran asteroid, planet-planet dibedakan sebagai berikut: a) Planet Dalam (inner planet) Yaitu planet yang peredarannya antara matahari dan asteroid. Yang termasuk planet golongan ini adalah : markurius, venus, Bumi, dan Mars. b) Planet luar (outer planet) Yaitu planet yang peredarannya di luar asteroid. Yang termasuk planet golongan ini adalah: Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto. 3. Berdasarkan ukuran dan massa planet jika di banding dengan Bumi, planet dikelompokan menjadi: a). Planet terestrial Yaitu planet yang memiliki ukuran dan masa lebih kecil atau sama dengan bumi. Masa jenisnya rata-rata 3,8-5,5 g/cm3. Yang termasuk planet ini adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, dan Pluto. b). Planet Jovian Yaitu planet yang ukuran dan massanya jauh lebih besar dari pada bumi dengan massa 13-320 kali massa bumi. Massa jenis rata-ratanya 0,7-2,2 g/cm3. Atmosfer produksinya adalah H2, CH4, dan NH3. Yang termasuk planet jovian adalah Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Fakta Masing-Masing Planet 1) Merkurius Merkurius adalah planet di terkecil di dalam tata surya dan juga yang terdekat dengan Matahari dengan kala revolusi 88 hari. Kecerahan planet ini berkisar diantara -2 sampai 5,5 dalam magnitudo tampak namun tidak mudah terlihat karena sudut pandangnya dengan matahari kecil (dengan rentangan paling jauh sebesar 15
28,3 derajat. Merkurius hanya bisa terlihat pada saat subuh atau maghrib. Tidak begitu banyak yang diketahui tentang Merkurius karena hanya satu pesawat antariksa yang pernah mendekatinya yaitu Mariner 10 pada tahun 1974 sampai 1975. Mariner 10 hanya berhasil memetakan sekitar 40 sampai 45 persen dari permukaan planet. Mirip dengan Bulan, Merkurius mempunyai banyak kawah dan juga tidak mempunyai satelit alami serta atmosfir. Merkurius mempunyai inti besi yang menciptakan sebuah medan magnet dengan kekuatan 0.1% dari kekuatan medan magnet bumi. Suhu permukaan dari Merkurius berkisar antara 90 sampai 700 Kelvin (-180 sampai 430 derajat selsius). 2) Venus Pada awalnya Venus pernah diduga sebagai salah satu bintang. Orang-orang Yunani purba melihat planet terang yang indah, dan mereka menamakannya Venus atau dewi cinta. Setelah bulan, Venus adalah benda angkasa paling terang di langit malam. Karena ukurannya hampir sama dengan bumi, sampai abad XX para astronom memperkirakan bahwa planet ini serupa dengan bumi. Hasil penyelidikan bahwa atmosfir di Venus terdiri atas campuran karbon dioksida dan asam sulfat yang mematikan sehingga tidak memungkinkan adanya kehidupan di planet Venus. Venus adalah planet terdekat kedua dari matahari setelah Merkurius. Planet ini memiliki radius 6.052 km dan mengelilingi matahari dalam waktu 225 hari. Atmosfer Venus mengandung 97% karbondioksida (CO2) dan 3% nitrogen, sehingga hampir tidak mungkin terdapat kehidupan. Arah rotasi Venus berlawanan dengan arah rotasi planet planet lain. Selain itu, jangka waktu rotasi Venus lebih lama daripada jangka waktu revolusinya dalam mengelilingi matahari. Kandungan atmosfernya yang pekat dengan CO 2 menyebabkan suhu permukaannya sangat tinggi akibat efek rumah kaca. Atmosfer Venus tebal dan selalu diselubungi oleh awan. Pakar astrobiologi berspekulasi bahwa pada lapisan awan Venus termobakteri tertentu masih dapat melangsungkan kehidupan. 3) Bumi 16
Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (ing: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer. Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi adalah antara -70°C hingga 55°C bergantung pada iklim setempat. Sehari di dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 milyar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain. Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500°C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi, dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer. Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi. Titik tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter, dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal 17
dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 Km2. 4) Mars Mars adalah planet terdekat keempat dari Matahari. Namanya diambil dari nama Dewa Yunani kuno untuk perang. Namun planet ini juga dikenal sebagai planet merah karena penampakannya yang kemerah-merahan. Lingkungan Mars lebih bersahabat bagi kehidupan dibandingkan keadaan Planet Venus. Namun begitu, keadaannya tidak cukup ideal untuk manusia. Suhu udara yang cukup rendah dan tekanan udara yang rendah, ditambah dengan komposisi udara yang sebagian besar karbondioksida, menyebabkan manusia harus menggunakan alat bantu pernafasan jika ingin tinggal di sana. Misi-misi ke planet merah ini, sampai penghujung abad ke-20, belum menemukan jejak kehidupan di sana, meskipun yang amat sederhana. Planet ini memiliki 2 buah satelit, yaitu Phobos dan Deimos. Planet ini mengorbit selama 687 hari dalam mengelilingi matahari. Planet ini juga berotasi. Kala rotasinya 24,62 jam. Dalam mitologi Yunani, Mars identik dengan dewa perang, yaitu Aries, putra dari Zeus dan Hera. Di planet Mars, terdapat sebuah fitur unik di daerah Cydonia Mensae. Fitur ini merupakan sebuah perbukitan yang bila dilihat dari atas nampak sebagai sebuah wajah manusia. Banyak orang yang menganggapnya sebagai sebuah bukti dari peradaban yang telah lama musnah di Mars, walaupun di masa kini, telah terbukti bahwa fitur tersebut hanyalah sebuah kenampakan alam biasa. 5) Yupiter Yupiter atau Jupiter adalah planet terdekat kelima dari matahari setelah Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Yupiter merupakan planet terbesar dalam sistem tata surya kita. Strukturnya sebagian besar terdiri atas gas, terutama hydrogen dan helium. Di bawah kumpulan awan tekanannya sangat besar, sehingga hidrogen dimampatkan dalam bentuk cairan dan ke bawah menjadi hydrogen logam. Planet ini menyebarkan lebih banyak radiasi panas daripada menerima radiasi dari matahari. Jarak rata-rata antara Jupiter dan Matahari adalah 778,3 juta km. Jupiter adalah planet terbesar dan terberat dengan diameter 14.980 km dan
18
memiliki massa 318 kali massa bumi. Periode rotasi planet ini adalah 9,8 jam, sedangkan periode revolusi adalah 11,86 tahun. Di permukaan planet ini terdapat bintik merah raksasa. Atmosfer Jupiter mengandung hidrogen (H), helium (He), metana (CH4), dan amonia (NH3). Suhu di permukaan planet ini berkisar dari -140oC sampai dengan 21oC. Seperti planet lain, Jupiter tersusun atas unsur besi dan unsur berat lainnya. Jupiter memiliki 63 satelit, di antaranya Io, Europa, Ganymede, Callisto (Galilean moons). 6) Saturnus Saturnus adalah sebuah planet yang terletak di tata surya dimana planet ini terkenal sebagai planet bercincin. Jarak Saturnus sangat jauh dari Matahari. Karena itulah, Saturnus tampak tidak terlalu cerah dari Bumi. Saturnus berevolusi dalam waktu 29,46 tahun. Setiap 378 hari, Bumi, Saturnus, dan Matahari akan berada dalam satu garis lurus. Selain berevolusi, Saturnus juga berotasi dalam waktu yang sangat singkat, yaitu 10 jam 14 menit. Saturnus memiliki kerapatan yang rendah karena sebagian besar zat penyusunnya berupa gas dan cairan. Inti Saturnus diperkirakan terdiri dari batuan padat. Atmosfer Saturnus tersusun atas gas amonia dan metana. Hal ini tentu tidak memungkinkan adanya kehidupan di Saturnus. Cincin Saturnus sangat unik. Terdapat beribu-ribu cincin yang mengelilingi planet ini. Bahan pembentuk cincin ini masih belum diketahui. Para ilmuwan berpendapat, cincin itu tidak mungkin terbuat dari lempengan padat karena akan hancur oleh gaya sentrifugal. Namun, tidak mungkin juga terbuat dari zat cair karena gaya sentrifugal akan mengakibatkan timbulnya gelombang. Jadi, sejauh ini, diperkirakan yang paling mungkin membentuk cincin-cincin itu adalah bongkahan-bongkahan es meteorit. Hingga 2006, Saturnus diketahui memiliki 56 buah satelit alami. Tujuh diantaranya cukup masif untuk dapat runtuh berbentuk bola di bawah gaya gravitasinya sendiri. Mereka adalah Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan (Satelit terbesar dengan ukuran lebih besar dari planet Merkurius), dan Iapetus. 7) Uranus
19
Uranus adalah planet terjauh ke-7 dari Matahari setelah Saturnus, ditemukan pada 1781 oleh William Herschel (1738-1822). 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. Uranus memiliki jarak dengan Matahari sebesar 2875 juta km. Uranus memiliki diameter mencapai 51.118 km dan memiliki massa 14,54 massa Bumi. Periode rotasi planet ini adalah 17,25 jam, sedangkan periode revolusi adalah 84 tahun. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan berwarna hijau dan biru. Uranus memiliki 18 satelit alami, diantaranya Ariel, Umbriel, Miranda, Titania, dan Oberon. 8) Neptunus Neptunus merupakan planet terjauh (kedelapan) jika ditinjau dari Matahari Neptunus memiliki jarak rata-rata dengan Matahari sebesar 4.450 juta km. Neptunus memiliki diameter mencapai 49.530 km dan memiliki massa 17,2 massa Bumi. Periode rotasi planet ini adalah 16,1 jam., sedangkan periode revolusi adalah 164,8 tahun. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan terdapat lapisan tipis silikat. Komposisi penyusun planet ini adalah besi dan unsur berat lainnya. Planet Neptunus memiliki 8 buah satelit, di antaranya Triton, Proteus, Nereid, dan Larissa. 2.4 Model Skala Satelit Satelit adalah benda langit pengiring planet. Satelit senantiasa mengiringi dan berputar terhadap planet pusatnya. Berdasarkan cara terbentuknya satelit dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu : a. Satelit Alam, adalah satelit yang terbentuk karena adanya peristiwa alam bersamaan dengan terbentuknya planet. Contoh: Bulan, sebagai satelit alam Bumi; Titan, sebagai satelit alam Saturnus. b. Satelit Buatan, adalah satelit yang dibuat oleh manusia yang digunakan untuk tujuan tertentu. Contoh: Satelit cuaca, satelit komunikasi, satelit mata-mata, dan sebagainya. 20
Pada umumnya planet-planet dalam sistem tata surya mempunyai beberapa satelit yang senantiasa mengiringinya. Hanya planet Merkurius dan planet Venus yang tidak memiliki satelit. Jumlah masing-masing satelit untuk setiap planet ditunjukkan pada tabel di bawah ini. Planet
Jumlah Satelit*
Nama Satelit
Diameter (km)
Merkurius
-
-
-
Venus
-
-
-
Bumi
1
Bulan
3.476
Mars
2
Phobos
22
Deimos
14
Io
3.630
Europa
3.138
Ganymede
5.262
Pandora
90
Epimetheus
120
Janus
190
Cressida
66
Desdemona
58
Juliet
84
Proteus
416
Triton
2700
Nereid
340
Yupiter
50 diketahui (+12 menunggu konfirmasi)
Saturnus
53 diketahui ( +9 menunggu konfirmasi)
Uranus
Neptunus
27
13
Satelit buatan manusia pertama adalah Sputnik 1, diluncurkan oleh Soviet pada tanggal 4 Oktober 1957, dan memulai Program Sputnik Rusia, dengan Sergei Korolev sebagai kepala disain dan Kerim Kerimov sebagai asistentnya. Peluncuran ini memicu lomba ruang angkasa (space race) antara Soviet dan Amerika. Sputnik 1 membantu mengidentifikasi kepadatan lapisan atas atmosfer dengan jalan 21
mengukur perubahan orbitnya dan memberikan data dari distribusi signal radio pada lapisan ionosphere. Karena badan satelit ini diisi dengan nitrogen bertekanan tinggi, Sputnik 1 juga memberi kesempatan pertama dalam pendeteksian meteorit, karena hilangnya tekanan dalam disebabkan oleh penetrasi meteroid bisa dilihat melalui data suhu yang dikirimkannya ke bumi. Sputnik 2 diluncurkan pada tanggal 3 November 1957 dan membawa awak mahluk hidup pertama ke dalam orbit, seekor anjing bernama Laika. Pada bulan Mei, 1946, Project Rand mengeluarkan desain preliminari untuk experimen wahana angkasa untuk mengedari dunia, yang menyatakan bahwa, "sebuah kendaraan satelit yang berisi instrumentasi yang tepat bisa diharapkan menjadi alat ilmu yang canggih untuk abad ke duapuluh". Amerika sudah memikirkan untuk meluncurkan satelit pengorbit sejak 1946 dibawah Kantor Aeronotis angkatan Laut Amerika (Bureau of Aeronautics of the United States Navy). Project RAND milik Angkatan Udara Amerika akhirnya mengeluarkan laporan diatas, tetapi tidak mengutarakan bahwa satelit
memiliki
potensi
sebagai
senjata
militer;
tetapi,
mereka
menganggapnya sebagai alat ilmu, politik, dan propaganda. Pada tahun 1954, Sekertari Pertahanan Amerika menyatakan, "Saya tidak mengetahui adanya satupun program satelit Amerika." Pada tanggal 29 Juli 1955, Gedung Putih mencanangkan bahwa Amerika Serikat akan mau meluncurkan satelit pada musim semi 1958. Hal ini kemudian diketahui sebagai Project Vanguard. Pada tanggal 31 July, Soviets mengumumkan bahwa mereka akan meluncurkan satelit pada musim gugur 1957. Jenis-jenis Satelit a. Satelit astronomi adalah satelit yang digunakan untuk mengamati planet, galaksi, dan objek angkasa lainnya yang jauh. b. Satelit komunikasi adalah satelit buatan yang dipasang di angkasa dengan tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada frekuensi gelombang mikro. Kebanyakan satelit komunikasi menggunakan orbit geosinkron atau orbit geostasioner, meskipun beberapa tipe terbaru menggunakan satelit pengorbit Bumi rendah.
22
c. Satelit pengamat Bumi adalah satelit yang dirancang khusus untuk mengamati Bumi dari orbit, seperti satelit reconnaissance tetapi ditujukan untuk penggunaan non-militer seperti pengamatan lingkungan, meteorologi, pembuatan peta, dll. d. Satelit navigasi adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang disalurkan ke penerima di permukaan tanah untuk menentukan lokasi sebuah titik dipermukaan bumi. Salah satu satelit navigasi yang sangat populer adalah GPS milik Amerika Serikat selain itu ada juga Glonass milik Rusia. Bila pandangan antara satelit dan penerima di tanah tidak ada gangguan, maka dengan sebuah alat penerima sinyal satelit (penerima GPS), bisa diperoleh data posisi di suatu tempat dengan ketelitian beberapa meter dalam waktu nyata. e. Satelit mata-mata adalah satelit pengamat Bumi atau satelit komunikasi yang digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata. f. Satelit tenaga surya adalah satelit yang diusulkan dibuat di orbit Bumi tinggi yang menggunakan transmisi tenaga gelombang mikro untuk menyorotkan tenaga surya kepada antena sangat besar di Bumi yang dpaat digunakan untuk menggantikan sumber tenaga konvensional. g. Stasiun angkasa adalah struktur buatan manusia yang dirancang sebagai tempat tinggal manusia di luar angkasa. Stasiun luar angkasa dibedakan dengan pesawat angkasa lainnya oleh ketiadaan propulsi pesawat angkasa utama atau fasilitas pendaratan; Dan kendaraan lain digunakan sebagai transportasi dari dan ke stasiun. Stasiun angkasa dirancang untuk hidup jangka-menengah di orbit, untuk periode mingguan, bulanan, atau bahkan tahunan. h. Satelit cuaca adalah satelit yang diguanakan untuk mengamati cuaca dan iklim Bumi. i. Satelit miniatur adalah satelit yang ringan dan kecil. Klasifikasi baru dibuat untuk mengkategorikan satelit-satelit ini: satelit mini (500–200 kg), satelit mikro (di bawah 200 kg), satelit nano (di bawah 10 kg). 23
Daftar peluncuran pertama dari berbagai negara Urutan
Negara
Tahun
Roket
Satelit
Peluncuran Pertama 1
Uni Soviet
1957
Sputnik-PS
Sputnik 1
2
Amerika Serikat
1958
Juno 1
Explorer 1
3
Perancis
1965
Diamant
Asterix
4
Jepang
1970
Lambda-4S
Osumi
5
RRC
1970
Long March 1
Dong Fang Hong 1
6
Britania Raya
1971
Black Arrow
Prospero X-3
7
India
1980
SLV
Rohini
8
Israel
1988
Shavit
Ofeq1
-
Russia
1992
Soyuz-U
Templat:Kosmos
-
Ukraina
1992
Tesyklon-3
Strela (x3, Russian
9
Iran
2009
Safir-2
Omid 1
2.5 Medium Antarplanet Di samping cahaya, matahari juga secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang dikenal sebagai angin surya. Semburan partikel ini menyebar keluar kira-kira pada kecepatan 1,5 juta kilometer per jam, menciptakan atmosfer tipis (heliosfer) yang merambah Tata Surya paling tidak sejauh 100 SA (lihat juga heliopause). Kesemuanya ini disebut medium antarplanet. Ruang antar planet-planet ini berisi radiasi elektromagnetik (foton), plasma panas (elektron, proton dan ion lainnya) dari angin surya, angin surya, sinar kosmik, partikel debu mikroskopik, dan medan magnet. Suhu medium antarplanet adalah sekitar 100.000 K. Kepadatan adalah sekitar 5 partikel/cm 3 dekat bumi dan berkurang dengan peningkatan jarak dari matahari, berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Namun, kepadatan sangat bervariasi, dapat dipengaruhi oleh medan magnet dan kerapatan ini dapat meningkat hingga 100 partikel/cm3. 24
Karena medium antarplanet adalah plasma, ia memiliki karakteristik plasma, daripada gas yang sederhana, misalnya itu disertai dengan medan magnet matahari, sangat elektrik konduktif, membentuk lapisan plasma ganda yang datang ke dalam kontak dengan magnetosfer planet. Plasma dalam medium antarplanet juga berpengaruh untuk kekuatan medan magnet matahari di orbit bumi yang lebih dari 100 kali lebih besar daripada yang diantisipasi. Jika ruang adalah vakum, kemudian 10-4 Tdipol magnet matahari akan berkurang dengan kubus yang berjarak sekitar 1011
tesla. Tetapi pengamatan satelit menunjukan bahwa itu adalah sekitar 100 kali
lebih besar disekitar 10-9 tesla. Untuk beberapa planet yang berdekatan, ruang antarplanet diisi dengan medan magnet matahari. Interaksi medan magnet dengan angin surya sangat rumit. Dalam beberapa radius matahari, medan magnet matahari menentukan aliran angin surya, banyak aliran angin surya yang terjebak dalam loop magnetik. Tetapi beberapa medan magnet matahari yang terbuka memungkinkan angin surya untuk keluar. Lebih jauh plasma mendominasi dan medan magnet terikut dalam aliran partikel. Bagaimana medium antarplanet berinteraksi dengan planet tergantung pada apakah mereka memiliki medan magnet atau tidak. Beberapa planet seperti bumi dan jupiter memiliki medan magnet sendiri. Hal ini membuat pengaruh magnetosfer lebih mendominasi daripada angin matahari. Magnetosfer Jupiter sangat besar, memperluas lebih dari satu juta km ke segala arah dan sejauh orbit saturnus di arah yang jauh dari matahari. Bumi jauh lebih kecil, memperluas hanya beberapa ribu km, tetapi melindungi kita dari efek yang sangat berbahaya dari angin surya. Untuk benda non-magnetik seperti bulan, angin surya dapat berdampak langsung pada permukaannya. Partikel energi tinggi dari angin matahari berdampak pada permukaan bulan juga menyebabkan partikel itu memancarkan panjang gelombang sinar-X. Sebuah angin surya bergerak keluar angkasa, menciptakan gelembung magnet plasma panas di sekitar matahari, yang disebut heliosfer. Akhirnya angin surya memperluas dan bertemu dengan partikel bermuatan dan medan magnet dalam gas antarbintang. Batas antara angin surya dan gas antarbintang disebut heliopause.
25
Lokasi yang tepat untuk heliopause belum diketahui, mungkin mirip dengan bentuk magnetosfer bumi dan mungkin sekitar 110-160 AU dari matahari. Partikel-partikel berenergi tinggi dalam medium antarplanet disebut sinar kosmik. Sinar kosmik berkecepatan tinggi, energi inti atom dan elektron tinggi. Di antara inti, yang paling melimpah adalah inti hidrogen (proton 90%) dan inti helium (partikel alfa 9%). Nukleus melebihi elektron sekitar 50 sampai 1. Sebuah minoritas sinar kosmik diproduksi di matahari, terutama pada saat aktivitas matahari meningkat. Asal-usul mereka yang berasal dari luar sistem tata surya yang disebut sinar kosmik galaksi-sisa yang akan meyakinkan diidentifikasi, tetapi mereka diperkirakan dihasilkan dalam proses bintang seperti ledakan supernova. Interaksi antara angin surya, medan magnet bumi, dan atmosfer atas bumi menyebabkan terjadinya aurora. Planet lain yang memiliki medan magnet yang signifikan memiliki efek yang sama. Debu partikel yang relatif kecil jumlahnya sering disebut micrometeroids ada di tata surya, yang sebagian besar tampaknya mengorbit Matahari di atau dekat bidang tata surya. Banyak debu diperkirakan telah diproduksi dalam tabrakan antara asteroid dan penumpahan material dari komet yang lewat dekat Matahari. Sekitar 30.000 ton partikel debu antarplanet diperkirakan memasuki atmosfer atas bumi setiap tahunnya. Badai geomagnetis pada permukaan Matahari, seperti semburan Matahari (solar flares) dan lontaran massa korona (coronal mass ejection) menyebabkan gangguan pada heliosfer, menciptakan cuaca ruang angkasa. Struktur terbesar dari heliosfer dinamai lembar aliran heliosfer (heliospheric current sheet), sebuah spiral yang terjadi karena gerak rotasi magnetis Matahari terhadap medium antarplanet. Medan magnet bumi mencegah atmosfer bumi berinteraksi dengan angin surya. Venus dan Mars yang tidak memiliki medan magnet, atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa. Interaksi antara angin surya dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora, yang dapat dilihat dekat kutub magnetik bumi. Heliosfer juga berperan melindungi Tata Surya dari sinar kosmik yang berasal dari luar Tata Surya. Medan magnet planet-planet menambah peran perlindungan selanjutnya. Densitas sinar kosmik pada medium antarbintang dan kekuatan medan 26
magnet Matahari mengalami perubahan pada skala waktu yang sangat panjang, sehingga derajat radiasi kosmis di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi, meski tidak diketahui seberapa besar. Medium antarplanet juga merupakan tempat beradanya paling tidak dua daerah mirip piringan yang berisi debu kosmis. Yang pertama, awan debu zodiak, 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 Kuipe
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Tata surya terdiri dari sebuah bintang yang disebut matahari dan semua objek yang mengelilinginya. Objek-objek tersebut termasuk 8 buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, meteor, aasteroid, komet, planet-planet 27
kerdil/katai dan satelit-satelit alami. Tata surya dipercaya terbentuk semenjak 4,6 miliyar tahun yang lalu dan merupakan hasil penggumpalan gas dan debu di angkasa
yang
membentuk
matahari
dan
kemudian
planet-planet
yang
mengelilinginya. Ada beberapa teori mengenai asal usul tata surya diantaranya yaitu teori nebula, teoriplanetisimal, teori pasang surut bintang, teori kondensasi, teori bintang kembar, teori big bang, teori keadaan tetap. 3.2 Saran Semoga dalam pembuatan makalah ini banyak memberikan manfaat dan dapat digunakan dalam proses belajar mengajar. Makalah ini tak luput dari kesalahan, oleh sebab itu kritk dan saran yang membangun sangat penulis harapkan dari pembaca.
DAFTAR PUSTAKA
Dyayadi, Alam Semesta Bertawaf, Yogyakarta: Lingkaran, 2008 Tjaksyono, Bayong, Ilmu Kebumian dan Antariksa, Bandung: PT. Remaja Rosdakarya, 2009 28
Kerrod, Robin, Bengkel Ilmu Astronomi, Jakarta: Erlangga, 1999 Makalah Tata Surya. Syina Rustilani. (http://www.academia.edu/6657820/Makalah_TATA_SURYA). Diakses tanggal 14 Oktober 2014. Teori Asal Usul tata Surya. Begard Mada Sagaling. (http://begardmadasagaling.blogspot.com/2013/02/teori-asal-usul-tata-surya.html). Diakses tanggal 14 Oktober 2014. Sistem Tata Surya. Muthoharoh. (http://momentumsudutdanrotasibendategar.blogspot.com/2013/12/sistem-tatasurya.html). Diakses tanggal 14 Oktober 2014.
29
