Tata Surya - Dana Santika - Fisika - Undiksha

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Jika berbicara di dalam lingkup dunia, Indonesia hanyalah menempati

sebagian kecil bagian yang ada di planet Bumi. Namun, jika berbicara dalam

lingkup yang lebih luas, tatasurya misalny,. planet Bumi juga hanyalah sebagian

kecil di tatasurya ini. Oleh karena itu, manusia yang mendiami Bumi ukurannya

sangat jauh lebih kecil dibandingkan tatasurya.

Delapan buah planet di tatasurya sekarang ini tentu sudah kita kenal.

Meskipun dibagi dua kelompok, yaitu planet terrestrial dan planet jovian,

karakteristik delapan planet berbeda-beda. Benda kecil dalam tatasurya seperti

komet dan asteroid, akan memperlihatkan betapa beragamnya anggota tatasurya.

Ini baru lingkungan "kecil" tatasurya. Bagaimana dengan lingkungan yang

jauh lebih luas, satu galaksi misalnya, di mana luasnya tatasurya menjadi tak

berarti. Untuk membayangkannya, andaikan jarak Matahari-Bumi (SA = Satuan

Astronomi = 150 juta kilometer) adalah 1 meter, maka anggota tatasurya terjauh

yaitu planet katai UB313 sejarak 97 m. Bintang terdekat yaitu Proxima Centauri

sejarak 266.000 km. Dan diameter galaksi Bima Sakti 6,3 miliar km. Tatasurya

hanyalah noktah.

Mempelajari tatasurya merupakan hal yang menarik, karena hal ini sekaligus

mempelajari ciptaan Tuhan yang begitu uniknya, dengan beraneka bentuk dan

lintasan yang sedemikian rupa. Misalnya meskipun berada di luar angkasa yang

tidak ada tali pengikat, namun planet-planet dapat bergerak sesuai orbitnya serta

berevolusi terhadap matahari tanpa adanya tumbukan. Pembelajaran hendaknya

tidak terfokus pada materi yang ada di alam saja, mempelajari hal-hal di luar

Bumi seperti tatasurya juga tidak kalah pentingnya. Untuk itulah penulis

mengangkat judul “Tatasurya” sebagai bahasan dalam makalah kami.

2

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang penulis kemukakan dalam makalah ini adalah

sebagai berikut.

1. Bagaimanakah susunan tatasurya?

2. Bagaimanakah asal mula tatasurya?

3. Bagaimanakah susunan dan gerak planet?

4. Bagaimanakan keadaan fisis planet?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut.

1. Mendiskripsikan susunan tatasurya.

2. Mendiskripsikan asala mula tatasurya.

3. Mendiskripsikan susunan dan gerak planet.

4. Mendiskripsikan keadaan fisis planet.

1.4 Manfaat

Manfaat yang diharapkan dari penulisan makalah ini adalah agar para

pembaca khususnya pelajar agar lebih mengetahui mengenai susunan tatasurya,

asal mula tatasurya, susunan dan gerak planet, dan keadaan fisis dari masing

masing planet.

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Susunan Tatasurya

Tatasurya dalam bahasa inggris disebut solar sistem terdiri dari sebuah

bintang yang disebut matahari dan semua objek yang yang mengelilinginya.

Pengertian tatasurya yang lain adalah kumpulan benda-benda langit dimana

matahari sebagai pusatnya. Adapun terdiri dari tatasurya adalah sebagai berikut:

A. Matahari

Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama

sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 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, termasuk spektrum optik. Matahari merupakan bintang terdekat

dengan Bumi dengan jarak rata-rata 149.680.000 kilometer (93.026.724 mil).

Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh

manusia) membentuk tatasurya.

Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat

betul. Matahari mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis

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

lebih pendek. Matahari merupakan anggota tatasurya yang paling besar, karena

98% massa tatasurya terkumpul pada matahari.

Wujud matahari adalah bola gas berpijar yang sangat besar. Berpijarnya bola

gas tersebut disebabkan oleh adanya reaksi fusi di bagian inti matahari. Oleh

karena itu. inti matahari mempunyai suhu yang paling tinggi dibandingkan

bagian-bagian yang lain. Berdasarkan letaknya, susunan lapisan matahari dapat

dibedakan menjadi empat macam. Lapisan-lapisan tersebut mulai dari yang

terdalam berturut-turut adalah lapisan inti, fotosfer, kromosfer, dan korona.

4

1. Inti

Inti merupakan bagian yang paling dalam dari matahari. Suhu di lapisan ini

diperkirakan mencapai l6 juta oC. Oleh karena itu, di lapisan inilah reaksi fusi

dapat berlangsung. Energi hasil reaksi fusi dipancarkan ke luar secara radiasi.

2. Fotosfer (Lapisan Cahaya)

Fotosfer merupakan permukaan matahari yang tebalnya kurang lebih 350 km.

Lapisan inilah yang memancarkan cahaya sangat kuat. Oleh karena itu. fotosfer

juga disebut lapisan cahaya. Suhu di fotosfer diperkirakan rata-rata 6.000 oC.

Pada suhu tersebut, suatu benda memancarkan cahaya berwarna kuning. Hal ini

sesuai dengan cahaya matahari yang berwarna kekuning-kuningan.

3. Kromosfer

Kromosfer merupakan lapisan gas dli atas fotoser yang tebalnya sekitar l6.000

km. Oleh karena itu, kromosfer sering disebut lapisan atmosfer matahari. Di

lapisan bawah (dekat fotosfer). suhu kromosfer diperkirakan sekitar 4.000 oC.

Makin ke atas. suhu kromosfer makin tinggi. Pada lapisan yang paling atas.,suhu

kromosfcr diperkirakan mencapai 10.000 oC. Kromosfer.hanya dapat dilihat pada

saat terjadi gerhana matahari total. Pada saat itu. Kromosfer tampak seperti gelang

atau cincin yang berwarna merah.

4. Korona

Korona mempakan lapisan matahari yang paling luar. lapisan ini juga sering

disebut lapisan atmosfer matahari bagian luar. Korona juga merupakan lapisan gas

yang sangat tipis. Gas tersebut sering tampak seperti mahkota putih cemerlang

yang mengelilingi rnatahari. Oleh karena itu, lapisan gas tersebut disebut korona,

artinya mahkota. Karena merupakan lapisan gas tipis. bentuk korona selalu

berubah-ubah. Tebal korona diperkirakan mencapai 2,5 juta km. Adapun suhunya

diperkirakan mencapai 1 juta oC Korona dapat diamati setiap saat dengan

teleskop. Teleskop yang digunakan untuk mengamati korona disebut koronagraf.

Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa

matahari adalah 1,41 berbanding massa air. Jumlah tenaga matahari yang sampai

ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt

per meter persegi setiap saat. Matahari sebagai pusat tatasurya merupakan bintang

generasi kedua. Material dari matahari terbentuk dari ledakan bintang generasi

5

pertama seperti yang diyakini oleh ilmuwan, bahwasanya alam semesta ini

terbentuk oleh ledakan big bang sekitar 14.000 juta tahun lalu.

B. Planet

Planet diambil dari kata dalam bahasa YunaniAsteres 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.

Perhimpunan Astronomi Internasional (International Astronomical Union,

IAU) melalui mekanisme voting pada akhir sidang umumnya di Praha, Ceko,

pada 24 Agustus 2006 membuat definisi baru tentang planet, yaitu planet adalah

benda langit yang (1) mengorbit matahari, (2) mempunyai massa yang cukup bagi

gaya gravitasinya untuk mengatasi gaya-gaya luar lainnya, sehingga dengan

keseimbangan hidrostatiknya mempunyai bentuk hampir bulat, dan (3) telah

menyingkirkan objek-objek lain di sekitar orbitnya. Rumusannya dapat juga

disederhanakan menjadi planet adalah benda langit yang mengitari matahari,

bentuknya bulat, dan merupakan satu-satunya objek dominan di orbitnya

(Ardiansah, 2008). Urutan planet yang yang masuk dalam sistem tatasurya (versi

lama) adalah Mekurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus,

dan Pluto. Namun, setelah sidang yang dilakukan di Praha, sampai saat ini urutan

planet yang yang masuk dalam sistem tatasurya (versi baru) adalah Mekurius,

Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Pluto diputuskan

bukan sebagai planet oleh sekitar 2500 orang ahli pada pertemuan di Praha

tersebut. Hal itu dikarenakan setelah menganalisa lebih jauh ciri dan sifat dari

Pluto itu sendiri (Gibol, 2006). Seperti pada definisinya, menurut para ahli ada 3

persyaratan untuk disebut planet, yaitu sebagai berikut.

a. Harus mengorbit mengelilingi matahari

b. Harus mempunyai ukuran yang cukup besar dan berbentuk bulat

c. Orbit harus jelas dan bebas dari benda lain

Pluto tidak memenuhi persyaratan yang terakhir, karena di sekitar orbitnya

banyak juga objek sejenis berupa TNO (Trans-Neptunian Objects). Sekarang

6

Pluto berstatus sebagai ”Dwarf Planet” bersama 2003 UB313, atau yang sering

disebut Xena.

Planet kerdil walaupun mengandung nama "planet" bukanlah planet, sama

halnya dengan penamaan asteoroid sebagai planet minor. Planet kerdil

didefinisikan sebagai benda langit yang (1) mengorbit matahari, (2) mempunyai

massa yang cukup bagi gaya gravitasinya untuk mengatasi gaya-gaya luar lainnya

sehingga dengan kesetimbangan hidrostatiknya mempunyai bentuk hampir bulat,

(3) belum menyingkirkan objek-objek lain di sekitar orbitnya, dan (4) bukan

satelit.

Menurut posisinya terhadap matahari, planet dikelompokkan dalam dua

kelompok yaitu planet yang lebih dekat ke matahari dibandingkan dengan bumi

dinamakan planet inferior, yaitu planet Mekurius dan Venus, sedangkan yang

orbitnya di sebelah luar orbit bumi dinamakan planet superior, yaitu Mars, Jupiter,

Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Empat planet yang paling dalam dari Merkurius

sampai Mars disebut planet dalam, sedangkan dari Jupiter sampai Neptunus

disebut planet luar. Di samping pengelompokan seperti ini, kelompok empat

planet terbesar yaitu Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus dinamakan planet

Jovian, sedangkan empat planet lainnya yang massanya lebih kecil dari Bumi

dinamakan planet kebumian (terestrial).

C. Satelit

Satelit adalah benda yang mengelilingi planet yang memiliki orbit peredaran

sendiri. Satelit bersama planet yang dikelilinginya secara bersama-sama

mengelilingi bintang (Anonim, 2007). Hampir semua planet memiliki satelit

kecuali Merkurius dan Venus. Jupiter dan Saturnus memiliki satelit yang

terbanyak yaitu 16 buah, Uranus memiliki 5 buah, Neptunus dan Mars memiliki

masing-masing 2 buah dan bumi memiliki 1 buah satelit. Enam dari 43 satelit

dalam tatasurya ini besarnya sama atau lebih besar dari bulan, yaitu Io, Europa,

Ganymade, dan Callisto (satelit Jupiter), Titan (satelit Saturnus), dan Triton

(satelit Neptunus). Bahkan Ganymade, Titan, dan Triton besarnya lebih besar dari

planet Merkurius. Ganymade merupakan satelit terbesar dalam tatasurya dengan

diameter 5270 km, sedangkan Titan adalah satu-satunya satelit yang memiliki

7

atmosfer. Kebanyakan satelit mengitari planet induk dari barat ke timur dan

bidang orbitnya ada dalam bidang ekuator satelit utamanya.

D. Komet

Komet adalah benda angkasa yang mirip asteroid, tetapi hampir seluruhnya

terbentuk dari gas (karbon dioksida, metana, air) dan debu yang membeku. Komet

memiliki orbit atau lintasan yang berbentuk elips, lebih lonjong dan panjang

daripada orbit planetdengan eksentrisitas yang sangat besar. Komet sering pula

dinamakan bintang berekor karena penampakannya umumnya disertai dengan

jumbai cahaya yang cukup panjang sehingga dia menampakkan diri sebagai objek

yang paling menonjol di langit.

Komet kebanyakan waktunya berada dalam orbit pada posisi yang jauh dari

matahari sehingga tidak tampak. Ketika berada di dekat matahari komet menjadi

panas sehingga materinya menguap dan membentuk awan gas yang bercampur

debu menyelubungi inti yang disebut koma. Dalam bahasa latin koma berarti

'rambut'. Dari kata inilah sebutan komet berasal. Gas dalam koma beragam seperti

CO, CO, HCN, CH, CN, air dan formaldehid. Koma ini diselubungi oleh awan

hidrogen berukuran jutaan kilometer yang muncul dari disosiasi radikal hidroksil

(OH) akibat radiasi matahari pada materi yang ada di Koma (Taufiq, 2004).

Partikel yang mengelilingi koma ini bersama membentuk kepala komet. Ketika

berada di dekat matahari, tekanan radiasi dan angin ion matahari mendorong

partikel dan gas menjauh dan membentuk ekor komet.

Kepala komet berdiameter antara 10.000 sampai 20.000 km. Massa dari

seluruh komet kurang dari seperseribu massa bumi. Ekor komet berbeda-beda

bentuk dan ukurannya. Saat jarak komet mendekati matahari muncullah ekor

komet akibat partikel-partikel yang dipancarkan matahari (embusan angin

matahari) menguapkan materi yang menyelubungi inti komet. Ada dua jenis ekor

komet, yaitu ekor ion yang arahnya selalu menjauhi matahari (segaris arah

matahari-komet), dan ekor debu yang berarah melengkung ke matahari, akibat

tarikan gravitasi Matahari. Meskipun ekor itu sedemikian panjang, kerapatannya

amat kecil, bahkan lebih kecil dari kerapatan ruang hampa yang mampu dibuat di

Bumi.

8

Lebih dari ribuan komet yang telah teramati, dan umumnya sekitar 5 sampai

10 yang ditemukan tiap tahunnya. Orang memperkirakan komet itu berasal dari

awan yang sangat besar sampai ratusan juta kilometer mengelilingi matahari pada

jarak yang sangat jauh sampai miliaran kilometer.

E. Asteroid atau Planet Minor

Asteroid adalah benda langit kecil dan padat yang terdapat dalam sistem

tatasurya. Asteroid adalah contoh dari sejenis planet kecil (atau disebut juga

planetoida), namun jauh lebih kecil dari sebuah planet. Asteroid mengorbit

mengelilingi matahari dengan lintasan diantara Mars dan Jupiter, lintasan orbit

asteroid berbentuk lingkaran dan di bidang ekliptika (garis edar khayal benda

langit untuk mengelilingi matahari) (Dermawan, 2007). Jika asteroid bergerak

terlalu dekat dengan bumi, gravitasi bumi akan menarik asteroid tersebut ke

atmosfir bumi, bergesekan dan terbakar. Bagian yang tidak habis terbakar jatuh di

bumi disebut meteorit.

Asteroid initerdiridari puluhan ribu planet-planet kecil dengan ukuran

diameter kurang dari beberapa kilometer. Semua asteroid bergerak dari barat ke

timur dalam orbit elips dengan eksentrisitas hampir sama dengan eksentrisitas

orbit bumi. Asteroid ini berada pada jarak antara 2,5 sampai 3 SA dari matahari

dan memiliki periode orbit antara 4 sampai 6 tahun. Jadi seluruh asteroid ini

menempati ruang antara orbit Mars dan Jupiter.

F. Meteorida

Banyaknya benda-benda padat kecil yang mengitari matahari yang terlalu

kecil untuk bisa diamati dengan teleskop. Benda-benda kecil ini dinamakan

meterorida. Keberadaannya baru diketahui ketika benda ini memasuki atmosfer

bumi dan memanas karena gesekan. Laju meteoroida di atmosfer sekitar 70

kilometer per detik. Jika meteoroida ini tidak habis terbakar, ia akan menghunjam

Bumi. Meteoroida yang sudah sampai di permukaan bumi ini dinamakan meteorit.

Uap bercahaya yang dihasilkannya nampak seperti bintang yang bergerak di langit

sehingga sering pula diberi nama bintang beralih. Gejala inilah yang dinamakan

meteor. Suhu benda itu mencapai sekitar 1600 derajat Celsius.

9

2.2 Asal Mula Tatasurya

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/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 adalah Sabuk Kuiper dan

piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak

sekitar seribu kali di luar bagian yang terluar.

Berdasarkan jaraknya dari matahari, kedelapan planet Tata Surya ialah

Merkurius (57,9 juta km), Venus (108 juta km), Bumi (150 juta km), Mars (228

juta km), Yupiter (779 juta km), Saturnus (1.430 juta km), Uranus (2.880 juta

km), dan Neptunus (4.500 juta km). Sejak pertengahan 2008, ada lima objek

angkasa yang diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Orbit planet-planet kerdil,

kecuali Ceres, berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet kerdil tersebut ialah

Ceres (415 juta km. di sabuk asteroid; dulunya diklasifikasikan sebagai planet

kelima), Pluto (5.906 juta km.; dulunya diklasifikasikan sebagai planet

kesembilan), Haumea (6.450 juta km), Makemake (6.850 juta km), dan Eris

(10.100 juta km).

Enam dari kedelapan planet dan tiga dari kelima planet kerdil itu dikelilingi

oleh satelit alami. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet

yang terdiri dari debu dan partikel lain.

Ide asal mula terjadinya tata surya pertama kali diajukan oleh Immanuel Kant

dalam tahun 1755 yang terkenal dengan teori nebula atau teori kabut. Kemudian

teori tersebut dikembangkan oleh P.S Laplace sehingga teori ini dinamakan teori

kabut Kant-Laplace. Karena adanya kelemahan pada teori kabut Kant-Laplace

yang mana kelemahan tersebut adalah kesulitan utama hipotesis nebula ini adalah

tidak bisanya menjelaskan distribusi momentum sudut dalam tata surya. Dimana

planet – planet yang memiliki massa 1% dari keseluruhan massa tata surya namun

planet – planet tersebut memiliki momentum sudut 98% dari keseluruhan

momentum sudut tata surya.

10

Namun kelemahan ini diperbaiki dan dimodifikasi oleh H.Alfven dan

F.Holey pada tahun 1940-an dengan mengajukan bahwa medan magnetik dapat

mentrasfer momentum sudut dari bagian pusat nebula ke bagian pinggiran dari

piringan nebula tersebut melalui suatu proses yang dinamakan “magnetic

interlocking”. Dengan demikian rotasi bagian pusat nebula yang cepat akan

ditransfer secara gradual ke materi di bagian pinggiran dari piringan nebula

sehingga rotasi pada bagian pusat nebula tersebut menjadi semakin lambat.

Dari kelemahan teori kabut Kant-Laplace menyebabkan munculnya beberapa

teori lain seperti teori planetesimal oleh Chamberlin-Moulton, teori pasang oleh

Jeans-Jeffreys, dan teori bintang kembar. Teori – teori ini sangat lemah dan tidak

bisa diterima sehingga orang kembali ke teori kabut yang disempurnakan oleh

Weizsacher tahun 1945 dan oleh Kuiper tahun 1949.

1. Teori Kabut Kant-Laplace

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, 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 pada bagian ekuatornya mengalami perputaran paling cepat

sehingga matahari raksasa ini melontarkan bola – bola gas pada bagian ekuator

tersebut, terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es

terlontar ke sekeliling matahari. Akibat efek sentrifugal dan rotasinya

menyebabkan cincin gas ekuatorial dilepaskan oleh massa yang mengalami

penyusutan tersebut. Seterusnya cincin yang terlepas ini secara perlahan

mengumpul membentuk bola gas yang memiliki orbitnya sendiri mekitari

matahari sama seperti putaran cincin dari mana bola gas itu terbentuk. Akibat

gayagravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan

membentuk planet dan satelit yang mengorbit pada massa asalnya yaitu matahari.

11

Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planet-planet

merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka.

2. Teori Planetesimal

Kegagalan teori kabut Kant-Laplace karena beberapa kelemahannya sehingga

tidak bisa diterima kemudian memunculkan teori baru yaitu teori planetesima.

Teori planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan

Forest R. Moulton pada tahun 1900. Teori 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, sebagian lain akan tetap di

orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang

mereka sebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Karena

gerakan planetesimal mengitari matahari serta pengaruh tarikan gravitasi

menyebabkan terjadinya pengumpulan dan penumpukan planetesimal yang

menghasilkan anggota sistem planet. Karena sejak awal selubung gas yang

membentuk planetesimal ini telah bergerak mengitari matahari, objek-objek

tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk planet dan bulan,

sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid, maka secara

keseluruhan semua planet – planet bersama – sama beredar mengitari matahari

atau berevolusi terhadap matahari.

3. Teori Kondensasi

Hipotesis kondensasi mulanya dikemukaan oleh astronom Belanda yang

bernama G.P Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi

menjelaskan bahwa tata surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar

membentuk cakram raksasa.

12

4. Teori Pasang Surut (Jeans dan Jeffreys)

Astronom Jeans dan Jeffreys, mengemukakan pendapat bahwa tata surya pada

awalnya hanya matahari saja tanpa mempunyai anggota. Planet-planet dan

anggota lainnya terbentuk karena adanya bagian dari matahari yang tertarik dan

terlepas oleh pengaruh gravitasi bintang yang melintas ke dekat matahari. Bagian

yang terlepas itu berbentuk seperti cerutu panjang (bagian tengah besar dan kedua

ujungnya mengecil) yang terus berputar mengelilingi matahari, sehingga lama

kelamaan mendingin membentuk bulatan-bulatan yang disebut planet.

Gambar 1. Teori Pasang Surut

5. Teori Bintang Kembar (Lyttleton)

Teori bintang kembar dikemukakan astronom Inggris bernama Lyttleton.

Teori ini menyatakan bahwa pada awalnya matahari merupakan bintang kembar

yang satu dengan lainnya saling mengelilingi, pada suatu masa melintas bintang

lainnya dan menabrak salah satu bintang kembar itu dan menghancurkannya

menjadi bagian-bagian kecil yang terus berputar dan mendingin menjadi planet-

planet yang mengelilingi bintang yang tidak hancur, yaitu matahari.

6. Hipotesis Nebula Baru

Hipotesis planetesimal, pasang, dan bintang ganda sering dinamakan

„Hipotesis Bencana‟, dan sangat kecil kemungkinannya terjadi sehingga

Hipotesis-Hipotesis tersebut ditolak dan para ilmuan kembali ke Hipotesis

Nebula. Hipotesis nebula baru ini disempurnakan oleh Weizsacher pada tahun

1945 dan oleh Kuiper pada tahun 1949.

13

Weizsacher mengajukan bahwa nebula itu terpisah-pisah yang disebabkan

oleh gejolak pusaran (turbulence) dari rotasi sesuai hukum Kepler ke III. Massa

awal nebula itu sekitar sepuluh kali massa matahari atau 100 kali massa gabungan

planet-planet, dan komposisinya terutama unsur-unsur ringan seperti yang ada di

matahari.

Kuiper mengajukan bahwa kabut surya berisikan bahan-bahan dengan

komposisi yang cukup untuk pembentukan planet-planet sekarang ini. Massa ini

begitu berlimpah sehingga pada pengerutan dan pemipihan lebih lanjut, secara

gravitasi menjadi tidak stabil. Akibatnya nebula ini pecah menjadi awan yang

diskrit yang stabil dan terpisah sendiri-sendiri. Awan diskrit ini dinamakan pula

protoplanet atau planet bayi, oleh karena itu Hipotesis ini dinamakan pula

Hipotesis protoplanet.

Pada protoplanet ini berlangsung pemampatan, dan bahan-bahan padat

terkumpul dekat pusat sebagai akibat sedimentasi. Dengan cara begini

terbentuklah inti yang dikelilingi oleh selubung gas yang besar. Selubung ini

sebagian besar tersusun dari hidrogen, helium, uap air, amonia, metana, dan neon.

Massa maksimum yang dicapai protoplanet bergantung dari kerapatan lokal dari

kabut surya semula. Kerapatan yang besar menghasilkan protoplanet yang masif,

yang berarti dalam diameter yang besar demikian pula sabaliknya.

7. Hipotesis Terbaru

Dimana pada tata surya susunan planet – planetnya sangat teratur. Letak dari

planet – planet tersebut orbitnya hampir membentuk lingkaran yang terletak

hampir dalam bidang yang sama. Arah rotasinya pun sama dengan arah rotasi

mengitari matahari dari barat ke timur. Begitu juga dengan arah rotasi untuk

satelit – satelidari planet – planet tersebut. Hal ini menyebabkan teori yang

menyatakan bahwa matahari dan plane terbentuk dari awan materi yang sama

mirip dengan teori kabut Kant-Laplace pada abad ke 18 secara umum dapat

diterima.

Diperkirakan sekitar 5 milyar tahun yang lalu, tata surya itu memampat dari

suatu awan gas dan debu antar bintang yang sangat renggang. Kabut surya ini

memiliki diameter ribuan kali orbit planet yang terjauh, mungkin sejauh satu

14

tahun cahaya. Awan ini awalnya telah berotasi yang disebabkan oleh rotasi

galaksi dimana tata surya itu berada atau berasal. Dengan demikian awan gas akan

mulai mengkerut karena gravitasinya sendiri. Begitu awan gas ini mengkerut

maka rotasinya makin cepat dan mulai menghasilkan struktur yang teratur. Rotasi

yang makin cepat ini yang mengakibatkan daerah ekuatorial bagian luar awan itu

akan menjauhi pusat sehingga dapat membuat orbit yang lebih besar, namun awa

yang berada di daerah pusat lama kelamaan akan menjadi runtuh ke dalam dan

dengan cara seperti itu kabut surya yang berotasi itu memipihkan dirinya menjadi

piringan.

Ketika kerapatan dari awan gas tersebut sudah cukup tinggi, maka akan terjadi

tumbukan materi satu dengan materi yang lainnya sehingga awan gas akan mulai

menjadi panas. Kebanyakan dari kalor yang terpancar diperoleh dari piringan gas,

namun bagian pusat yang terus mengalami pemampatan dapat menyebabkan

suhunya menjadi makin tinggi dan membentuk apa yang dinamakan matahari –

bayi. Terjadinya pengerutan yang berlangsung secara terus menerus menyebabkan

gas menjadi semakin panas serta tekanan gas tersebut menjadi semakin besat.

Dengan demikian panas yang terperangkap dalam matahari – bayi ini akan

menghasilkan tekanan radiasi yang justru dapat menghambat pengerutan gravitasi.

Kabut gas yang mengalami penyusutan tersebut akan menjadi bola gas panas yang

besar, dan kalor yang tadinya terperangkap kini dapat dipancarkan keluar

sehingga lahirlah bintang yang disebut matahari.

Sisa kabut yang berada pada piringan yang berotasi ini suhunya relative dingin

dan diseluruh bagian piringan yang berputar ini, partikel – partikel yang

mengorbut terus bertumbukan dan menempel bersama sehingga semakin lama

akan menjadi semakin bertambah besar. Ada beberapa yang menjadi semakin

besar dan menghasilkan efek gravitasi sendiri sehingga menarik materi – materi

yang ada di dekatnya. Dengan cara ini beberapa bongkahan besar perlahan – lahan

mengumpulkan tetangga – tetangganya sehingga akhirnya meraup kabut dalam

bentuk surya itu menjadi planet – planet.

Kebanyakan planet berotasi dalam arah yang sama, dan satelit mengitari

planet dalam arah yang sama pula. Makin besar bayi planet, makin besar

massanya dan terbentuk pada jarak yang lebih jauh dari matahari. Massa yang

15

lebih besar mampu mengikat sebagian besar bagian aslinya, terutama hydrogen

dan helium. Planet dalam seperti bumi, terlalu kecil ukuran dan massanya untuk

mengikat gas yang lebih ringan dan karenanya berevolusi menjadi planet dengan

prosentase unsure berat atau mineral yang lebih besar. Oleh karena itulah planet –

planet pada bagian dalam dari tata surya yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars

terbentuk dari partikel logam. Keempat planet ini memiliki kesamaan cirri dan

dinamakan planet terrestrial atau planet kebumian. Keempat planet tersebut tidak

dapat mengikatdanmenarik gas – gas dari kabut surya itu.

Demikian pula halnya pada pembentukan bulan, dimana bulan dan bumi

terbentuk bersama, bulan tumbuh dari material yang mengorbit mengitari bumi.

Hampir semua planet memiliki satelit dan kebanyakan diantaranya diperkirakan

terbentuk dari penumpukan material yang mengorbit terhadap planet induknya.

Namun beberapa satelit seperti misalnya satelit terluar dari Jupitr memiliki orbit

eksentrik dan bahkan berevolusi dari timur ke barat, berlawanan dengan evolusi

planet dan kebanyakan satelit. Kemungkinan satelit ini terperangkap setelah

terbentuknya planet.

Asteroid mungkin benda – benda yang tidak pernah dapat tumbuh menjadi

planet tunggal disebabkan massanya yang kecil – kecil, atau karena pengaruh

pasang dari Jupiter. Akan tetapi mungkin dia tetap terpecah – pecah karena

tumbukan dari sejumlah benda – benda yang jauh lebih kecil – kecil tidak bias

menghasilkan gumpalan materi sebesar planet.

2.3 Susunan dan Gerak Planet

Terdapat dua pandangan tentang gerakan planet.

a. Pandangan geosentris yang disampaikan oleh Ptolomeus

Yaitu suatu pandangan yang memandang bahwa bumi merupakan pusat

tata surya

b. Pandangan heliosentris yang disampaikan oleh Copernicus.

Adalah pandangan yang memandang bahwa matahari merupakan pusat

tata surya. Copernicus memandang gerak planet-planet mengelilingi

matahari adalah berbentuk lingkaran.

16

A. Hukum Kepler

Kepler menemukan rumusan gerak planet mengitari matahari dan

merangkumnya ke dalam hukum Kepler.

1. Hukum Kepler I

Hukum Kepler I menyatakan bahwa ”Planet bergerak dalam bidang datar

berbentuk ellips dengan matahari berada pada salah satu titik fokus tersebut. Ini

menunjukkan bahwa kedudukan planet terhadap matahari jaraknya selalu berubah.

Titik terjauh dari matahari disebut aphelium dan titik terdekatnya disebut

perihelium. Secara matematis unsur-unsur ellips itu dapat dirumuskan seperti

gambar berikut.

Keterangan:

AC = a = ½ spanjang

CD = b = ½ sbpendek

CA

CM= e = eksentrisitas

A = luas elips = ab

Rumus : b2 = a

2 (1- e

2)

MA = rp = a (1 – e)

MB = ra = a (1 + e)

Apabila : e = 0, maka orbit planet adalah lingkaran

0 < e< 1, maka orbit planet elips

E = 1, maka orbit planet parabola

E > 1, maka orbit planet hiperbola

2. Hukum Kepler II

”Dalam selang waktu yang sama ( t ), vektor jari-jari ke matahari (R)

menyapu luas daerah yang sama (A)”. Karena vektor jejari r ini selalu berubah

B

D

P

E

C M

A

17

besarnya sedangkan luasnya daerah A sama, berarti panjang busur s juga

selalu berubah. Ini berarti untuk selang waktu yang sama t , panjang lintasan

selalu berubah yang berarti kecepatan dari planet tiap saat di setiap titik tidak

sama. Planet mencapai kecepatan terbesar saat diperihelium dan kecepatan

terkecil saat di aphelium.

3. Hukum Kepler III

“Bila waktu edar planet mengelilingi matahari T dan jarak setengah sumbu

panjang elips R, maka : (konstan) 3

2

CR

T ”. C adalah konstanta yang harganya

sama untuk semua planet. Terdapat keberaturan pada gerak planet mengelilingi

matahari, yaitu:

a. Orbitplaneteksentrisitanya( kelengkunganorbitnya ) kecil, dan yang

terbesar pada planet Pluto denganeksentrisitas e = 0,249.

b. Orbit semua planet hampir terletak dalam satu bidang.

c. Semua planet bergerak mengitari matahari dalam arah yang sama dari

barat ke timur.

Planet superior adalah planet yang memiliki orbit lebih besar dari orbit bumi,

diantaranya Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto. Sedangkan

planet inferior adalah planet yang memiliki orbit lebih kecil dari orbit bumi,

diantaranya Mercurius dan Venus.

Pada umumnya planet luar bergerak di bola langit dari barat ke timur, namun

ada juga yang bergerak mundur dari timur ke barat dan kemudian maju lagi dari

barat ke timur, demikian seterusnya. Gerak balik planet ini dinamakan gerak

retrograde seperti misalnya pada gerak planet mars dan planet saturnus. Seperti

halnya Mars, Saturnus juga menunjukkan gerak balik (retrograde) setiap

menjelang kedudukan oposisinya.

B. Kedudukan Planet

Ketika bumi berada di antara planet superior dan matahari atau dengan kata

lain planet muncul di langit tepat dalam arah yang berlawanan dengan matahari,

pada saat demikian ini, planet itu terbit saat matahari terbenam. Pada kedudukan

18

ini dikatakan planet ada dalam oposisi. Pada keadaan lainnya, planet superior bisa

berada pada sisi yang sama dengan matahari. Karena berada pada arah yang sama

dengan matahari, maka dengan sendirinya planet tersebut tidak tampak. Pada saat

ini dikatakan planet berkonjungsi. Planet pada suatu saat bisa muncul pada posisi

900 dari matahari, dan saat ini dikatakan planet ada pada kuadran timur dan

kuadran barat. Bila planet ada pada kuadran, maka planet akan terbit atau

terbenam pada saat tengah hari atau tengah malam. Gambar 1.4 memperlihatkan

planet superior pada kedudukan oposisi (O), konjungsi (C), kuadran timur (E),

dan kuadran barat (W).

Gambar 1.4 Kedudukan planet superior pada saat oposisi (O), Konjungsi

(C), kuadran timur (E) dan kuadran barat (W)

Sudut yang terbentuk oleh arah bumi-planet dan arah bumi-matahari disebut

sudut elongasi planet. Jadi elongasi planet adalah jarak anguler dari matahari

dilihat dari bumi. Jarak anguler terbesar dari matahari arah ke timur maupun ke

barat dinamakan berelongasi terbesar (timur atau barat) seperti pada Gambar 1.5

di E atau di W. Ketika planet dalam lewat antara bumi dan matahari, planet

dikatakan berkonjungsi bawah, dan bila berada di sebelah luar matahari dia

dikatakan berkonjungsi atas.

Matahari

Sudut elongasi

(C) Konjungsi (O) Oposisi

(E) Kuadran Timur

(W) Kuadran Barat

Bumi

19

Gambar 1.5 Kedudukan planet inferior saat konjungsi dan berelongasi

C. Periode Sideris (P) dan Sinodis (S)

Periode sideris adalah waktu yang ditempuh oleh planet dalam peredarannya

sampai kedudukan semula atau satu kali edar (evolusi). Misalkan planet A

(Gambar 1.6) dalam peredarannya mengitari matahari mulai dari A1 sampai

kembali keposisi A1 lagi inilah yang dinamakan periode sideris.

Periode sinodis adalah waktu edar planet dari suatu posisi ke posisi yang sama

lagi terhadap matahari, misalnya dari kedudukan oposisi ke kedudukan oposisi

berikutnya, waktunya disebut periodesinodis.

Misalkan dua buah planet A dan B. Planet A bergerak dalam orbit yang lebih

kecil sehingga bergerak lebih cepat daripada planet B. Pada posisi 1 planet A

berada antara B dan matahari (M), berarti planet B berada pada kedudukan oposisi

terlihat dari A, dan A berada pada kedudukan konjungsi bawah dilihat dari

B.Ketika A telah membuat satu kali orbit mengitari matahari, A kembali lagi ke

posisi 1 (A2), sementara itu B telah bergerak sampai ke posisi 2 (B2), tetapi saat

ini A dan B tidak lagi dalam kedudukan oposisi. Setelah beberapa waktu lagi, A

bergerak sampai ke A3 dan B mencapai B3.

Matahari (Konjungsi luar Bumi

Elongasi Timur

Elongasi Barat

(Konjungsi Dalam

W

E

20

Gambar 1.6 Kedudukan planet dalam terhadap matahari pada periode

sideris dan periode sinodis

Pada posisi 3 ini kedudukan planet B kembali pada kedudukan oposisi

terhadap matahari dilihat dari A. Jadi pada posisi 3 ini planet A telah bergerak

sejauh 3600 ditambah sudut antara A2 sampai A3. Waktu yang diperlukan oleh

planet A sampai kembali mencapai posisi bertindihan dengan planet B ini disebut

periode sinodis dari planet A terhadap planet B. Bila B adalah bumi dan A adalah

planet dalam, maka periode sinodis planet A adalah waktu yang diperlukan oleh

planet itu untuk kembali bertindihan dengan bumi yaitu 3600 ditambah sudut

A1MA3. Tetapi bila A adalah bumi dan B adalah planet luar, maka periode sinodis

dari B adalah waktu yang diperlukan bumi untuk bertindihan kembali dengan

planet luar tersebut.

Apa yang teramati dari bumi sesungguhnya adalah periode sinodis suatu

planet, sedangkan periode siderisnya tidak mungkin diamati. Kita dapat

menurunkan periode siderisnya (P) suatu planet berdasarkan periode sinodisnya.

Misalkan suatu planet luar A berada pada oposisi A1 terhadap matahari M

dilihat dari bumi B1 seperti tampak pada Gambar 1.7.

B2 2 M

A3

B3 3

A2

A1 1

B1

21

Gambar 1.7 Kedudukan planet luar terhadap matahari pada periode sideris

dan periode sinodis

Setelah sehari, bumi menempuh sudut B1MB2, yaitu:

Sudut B1MB2 = P

0360

Sementara sudut yang ditempuh oleh planet adalah:

Sudut A1MA2 = P

0360

Di mana:

P = periode sideris bumi (1 tahun)

P = periode sideris planet

S = periode sinodis planet

Beda antara bumi dan planet adalah = PP

00 360360

Setelah satu periode sinodis planet (S), bumi ada di B3 dan planet ada di A3. beda

sudut antara bumi dan planet adalah 3600, sehingga memenuhi hubungan sebagai

berikut.

000

360360360

SPP

SPP

111

M A1

A2

A3

B1

B2

B3

22

SPP

111

Jika satuan waktu dipakai dalam tahun maka

SP

11

1

Dengan cara yang sama dapat dibuktikan untuk planet dalam berlaku,

SP

11

1

Sebagai contoh, planet Jupiter periode sinodisnya 1,09211 tahun. Karena Jupiter

adalah planet luar maka

09211,1

11

1

P

= 1-0,91566

= 0,08434

P = 86,1108434,0

1 tahun

2.4 Keadaan Fisis Planet

Kata planet berasal dari bahasa Yunani, diambil dari kataAsteres Planetai

yang artinya Bintang Pengelana. Disebut 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.

Pada umumnya kesembilan planet dalam tata surya dikelompokan dalam dua

kelompok yaitu kelompok besar dan kelompok kecil (Suwitra, 2001):

a. kelompok besar (kelompok planet Jovian) adalah kelompok planet yang

besar-besar seperti: Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

b. kelompok planet kecil (planet terrestrial atau planet kebumian) terdiri

dari: Merkurius, Venus, Bumi, Mars.

Dalam Shariss (2003), disebutkan bahwa jenis planet di dalam sistem tata

surya terbagi atas 2 jenis, yaitu Terrestrial (inner planet) dan Jovian (outer

planet). Adapun ciri-ciri dari kedua jenis planet tersebut adalah:

1. Terrestrial Planet

a. Terdiri dari planet Merkurius, Venus, Bumi, Mars.

23

b. Kecil, permukaan berbatu dan kandungan atmosfirnya rendah.

c. Kerapatannya jauh lebih besar dan tersusun dari bahan padat.

2. Jovian Planet

a. Terdiri dari planet Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

b. Besar, tersusun dari gas.

c. Memiliki kerapatan massa rendah karena sebagian besar terdiri dari gas

ringan hydrogen dan helium.

Planet Pluto sebelum dinyatakan bukan sebagai planet, digolongkan dari jenis

terrestrial, namun menurut Shariss (2003) dinyatakan tidak tergolong dari jenis

manapun. Planet terrestrial dan jovian terpisah oleh jalur-jalur asteroid yang

berada diantara planet mars dan planet jupiter.

Jika dilihat dari kutub utara langit semua planet dan kebanyakan bulannya

berevolusi dalam arah berlawanan dengan jarum jam. Hampir semua planet juga

berotasi pada sumbunya dalam arah yang sama dengan arah revolusinya,

terkecuali venus yang yang berotasi dengan arah yang berlawanan dengan planet

lainnya, sedangkan uranus berotasi dalam arah yang hampir tegak lurus dengan

orbitnya.

A. Planet Kebumian

a. Planet Merkurius

Merkurius adalah planet yang paling dekat

dengan matahari, memiliki periode evolusi

88 hari. Merkurius sulit dilihat karena selalu

muncul dekat matahari dan paling jauh 280

dari matahari. Rotasinya sangat lambat

karena dekat dengan matahari sehingga

planet tersebut hanya membuat tiga putaran

penuh selama dua kali berevolusi

mengelilingi matahari. Itu sebabnya salah satu sisi Merkurius sangat panas

sedangkan sisi lainnya sangat dingin. Perbedaan malam dan siang pada Merkurias

sebesar 1,000oC (1,800

oF). Lingkungan seperti ini tak mendukung adanya

24

kehidupan. Ketika muncul merkurius merupakan benda yang paling terang

dilangit, yang mana hanya nampak satu minggu saat berelongasi timur yang

nampak sebagai bintang sore di horizon barat beberapa saat setelah matahari

terbenam. Demikian pula saat berelongasi barat sebagai bintang pagi beberapa

saat sebelum matahari terbit.

Perioda rotasi dari planet merkurius adalah 58, 64 hari atau 2/3 perioda

siderisnya. Ini berarti bahwa satu hari merkurius sama dengan 176 hari bumi.

Merkurius mengorbit dengan eksentrisitas e = 0,206 dengan jarak perihelion 46.

106 km atau aphelion 70.10

6 km dengan inklinasi 7

0.

Merkurius tidak memiliki satelit dan massanya 1/18 kali massa bumi dengan

diameter 4880 km (kurang dari diameter Bumi) dengan kerapatan massa 5,5 x 103

kg/m3

atau hampir sama dengan kerapatan bumi. Panjangnya hari dan besarnya

intensitas radiasi menyebabkan suhu siang harinya sampai 700 k dan pada

malamnya 90 k.

Merkurius tidak memiliki atmosfer karena suhu permukaannya yang tinggi

dan kecepatan lepas yang rendah. Permukaannya mirip menyerupai bulan yang

dipenuhi dengan kawah yang lebarnya sampai ratusan kilometer dan yang terbesar

ada yang sampai 1300 km (Suwitra,2001)

b. Planet Venus

Venus memiliki massa dan ukuran yang hampir

sama dengan bumi, dan terlihat sangat terang

beberapa lama sebelum matahari terbit atau

setelah matahari terbenam. Oleh karena itu

dikenal sebagai bintang pagi atau bintang sore.

Orbit venus mendekati lingkaran dengan

eksentrisitas e = 0,007 dan jarak rata-rata ke

matahari 108. 106 km. Perioda evolusi mengitari

matahari 225 hari dengan perioda sinodis 584 hari. Venus tidak memiliki satelit,

massanya 0,82 kali massa bumi dengan jari-jari 6051,4 km dan dengan kerapatan

5,2. 103 kg/m

3. Venus memiliki perioda rotasi sekitar 250 hari dalam arah

berlawanan dengan planet pada umumnya.

25

Tekanan atmosfir planet ini tergolong berat, sekitar 91 kali tekanan atmosfir di

bumi, yang terususn atas 96% karbohidrat (CO2), 3,4% nitrogen, dan juga

terdapat gas argon, oksigen, neon, dan belerang oksida.

Planet Venus tampak cemerlang karena adanya awan tebal yang menutupi

planet ini yang memantulkan hampir 70% sinar matahari. Pada planet ini terjadi

gejala “efek rumah kaca”. Adanya radiasi yang menerobos atmosfir, walaupun

sangat kecil, karena sifat gas CO2 yang tidak meneruskan panjang gelombang,

maka radiasi yang masuk itu terperangkap pada permukaan planet. Inilah yang

menyebabkan suhu permukaan planet menjadi agak tinggi antara 721 K dan 732

K. Permukaan venus disamping banyak dataran tinggi bahkan ada yang sampai

ketinggian 11 km, juga terdapat lembah dan ngarai yang sangat lebar dan dalam

(Suwitra, 2001).

c. Planet Mars

Mars merupakan planet terdekat keempat dari

Matahari. Planet Mars berdiameter 6800 km atau

sekitar setengah dari diameter bumi dengan

massa hanya 0,1 kali massa bumi, dan kerapatan

4,0 .103 Kg/m

3. Gravitasi dipemukaan sekitar

38% dari gravitasi bumi. Planet ini berada pada

jarak rata-rata 227.106 km dari matahari tetapi

karena orbitnya eksentrik dengan e = 0,093 maka

jaraknya bervariasi sekitar 42.106 km. Perioda sideris orbitnya adalah 687 hari

sedangkan perioda sinodisnya 780 hari.

Orbit ini miring 1051‟ terhadap bidang ekliptika. Perioda rotasinya 24 jam 37

menit 23 sekon, mendekati sama dengan rotasi bumi. Demikian pula ekuatornya

mirig 250 terhadap bidang orbitnya hampir sama dengan sudut orbit bumi dengan

ekuator yang 2

123 0. Artinya, planet mars juga mengalami pergantian musim.

Suhu maksimum di ekuator Mars bisa mencapai 300C, tetapi suhu saat

matahari terbit mencapai -400C dan saat matahari terbenam suhunya -20

0C. Suhu

pada malam hari mencapai -750C, dan suhu di kutub sekitar -150

0C.

26

Planet Mars memiliki lapisan atmosfir yang tipis, dengan tekanan di

permukaan kurang dari 0,01 atm. Atmosfirnya terutama terdiri dari gas CO

sebanyak 95%, nitrogen 3%, argon 2%, oksigen 0,4%, uap air, krypton, dan

xenon.

Permukaan mars banyak ditutupi kawah lebar sampai 200 km. Juga terdapat

gunung berapi dan yang terkenal adalah gunung Olympus Mons dengan

ketinggian 25 km. Di planet Mars terdapat ngarai besar dengan panjang 5000

km,lebar 75 km dan dalam 6 km. Penelitian menunjukan bahwa di planet mars

belum ditemukan adanya tanda-tanda kehidupan. Planet ini memiliki 2 buah

satelit, yaitu Phobos dan Deimos.

Lingkungan Mars memang lebih bersahabat bagi kehidupan dibandingkan

keadaan Planet Venus. Namun, 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. (Suwitra,

2001).

d. Planet Bumi

Bumi diperkirakan usianya mencapai 4,6

milyartahun. 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

27

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 besinikel

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 Titicaca, dan laut terbesar adalah Laut

Kaspia (Wikipedia, 2008).

Menurut komposisi (jenis dari material), bumi dapat dibagi menjadi lapisan-

lapisan yaitu: Kerak Bumi, Mantel Bumi, dan Inti Bumi. Sedangkan menurut sifat

mekaniknya (sifat dari material), bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan,

yaitu: Litosfer, Astenosfer, Mesosfer, Inti Bumi bagian luar, dan Inti Bumi bagian

dalam.

28

B. Planet Jovian

a. Planet Jupiter

Yupiter atau Jupiter adalah planet terdekat

kelima dari matahari setelah Merkurius, Venus,

Bumi, dan Mars. Jarak rata-rata antara Jupiter

dan Matahari adalah 778,3 juta km atau 5,2 SA.

Jupiter adalah planet terbesar dan terberat

dengan diameter 14.980 km atau 11 kali

diameter bumi dan memiliki massa 318 kali massa bumi. Gravitasi permukannya

2,53 kali gravitasi bumi dengan kerapatan 1,33.103

kg/m3. Kecepatan lepasnya

adalah 60m/s.

Di permukaan Periode rotasi planet ini adalah 9,8 jam, yang merupakan planet

dengan kala rotasi tecepat. Sedangkan periode revolusi adalah 11,86 tahun. Orbit

eksentrisitasnya 0048 dan perioda orbitnya 11,86 tahun dan bidang orbit miring

1018‟ terhadap bidang ekliptika (Suwitra, 2001).

Pada atmosfernya terdapat bintik merah raksasa selebar 50.000 km. Bintik ini

merupakan pusaran atmosfir yang semi permanen. AtmosferJupiter mengandung

hidrogen (H), helium (He), metana (CH4), dan amonia (NH3). Suhu di permukaan

planet ini berkisar dari -140oC sampai dengan 21

oC. Seperti planet lain, Jupiter

tersusun atas unsur besi dan unsur berat lainnya. Jupiter memiliki 63 satelit, di

antaranya Io, Europa, Ganymede, Callisto (Galilean moons) (Wikipedia, 2008).

Jupiter memiliki 16 buah satelit dan empat diantaranya lebih besar dari bulan.

Keempat satelit tersebut dimanakan satelit galilea (Suwitra, 2001). Keempat

satelit itu adalah:

1. Ganymede dengan jari-jari 2635 m yang artinya lebih besar dari planet

Merkurius

2. Callisto dengan jari-jari 2340 km

3. Io dengan jari-jari 1820 km

4. Europa dengan jari-jari 1440 km

29

b. Planet Saturnus

Saturnus merupakan planet ke dua terbesar yang

terletak di tata surya, dimana planet ini terkenal

sebagai planet bercincin, karena memiliki sistem

cincin yang sangat indah. Sistem cincin yang

menglilingi saturnus menurut (Suwitra,2001),

terdiri dari tiga bagian yaitu:

1. Cincin A (240.000-278.000 km)

2. Cincin B yang paling terang, antara 178.000-234.000 km

3. Cincin C yang paling tengah antara 144.000-178.000 km

Antara cincin A dan cincin B terdapat bagian yang gelap yang disbut cassini

division. Diduga masih ada cincin D disebelah dalam dari cincin C dan ada lagi

cincin E disebelah luar dari cincin A.

Jarak Saturnus sangat jauh dari Matahari, karena itulah Saturnus tampak tidak

terlalu cerah dari Bumi. Diameter dari planet saturnus adalah 120.000 km dengan

massa 92 kali massa bumi, dan kerapatan 0,7.103

kg/m3. Satusrnus memiliki

Gravitasi sekitar 7% lebih besar dari bumi dengan kecepatan 36 km/s. 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.

Orbit saturnus eksentrisitasnya 0,056 dengan variasi jarak ke matahari

1347.106 km sampai 1505.10

6 km. Orbit miring

212 0

terhadap ekliptika dengan

perioda orbit 2

129 tahun sedang perioda rotasinya 10 jam 38 menit. Sumbu

rotasnya miring 270 terhadap garis tegak lurus orbitnya (Suwitra, 2001).

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 tidak

memungkinkan adanya kehidupan di Saturnus (Wikipedia, 2008).

Saturnus memilki 16 buah satelit dan yang terbesar adalah titan yang hampir

sebesar Mercurius. Titan merupakan satu-satunya satelit dalam tata surya yang

30

memiliki atmosfer, terdiri dari gas methana (CH4) dengan suhu 97 K (Suwitra,

2001).

b. Planet Uranus

Planet Uranus ditemukan tahun 1781 oleh Herchel.

Planet ini dapat dilihat dengan mata telanjang tetapi

sangat lemah, dan nampak kehijauan. Bentuk planet

ini mirip dengan Bulan dengan permukaan berwarna

hijau dan biru, karena sumbangan methane yang

terdapat dalam atmosfir luarnya. Planet Uranus

terdapat pada kejauhan 19 AU (2875 juta km) dari

Matahari. Ia mempunyai diameter 51 800 km yang menjadikannya planet ketiga

terbesar di Sistem tata surya (Wikipedia, 2008).

Uranus memiliki massa 14,54 massa Bumi dengan kerapatan 1,3.103 kg/m

3.

Periode rotasi planet ini adalah 10 jam 49 menit, dengan sumbu rotasi hampir

berada dalam bidang orbitnya, sehingga siang dan malam di Uranus panjangnya

setengah dari waktu orbitnya 42 tahun. Periode revolusi planet Uranus adalah 84

tahun. Orbit planet Uranus terletak dalam bidang ekliptika dengan eksentrisitas

0,051 dan perioda orbit 84 tahun. Gravitasi dipermukaannya hampir sama dengan

di bumi, atmosfir terdiri dari gas methana (CH4) dan hydrogen (H2) dan terdapat

amoniak beku karena suhu yang sangat rendah 90K (Suwitra, 2001).

Uranus memiliki system cincin yang sempit sebanyak sembilan cincin. Sistem

cincin Uranus ini baru ditemukan pada tahun 1977. Diperkirakan struktur

internalnya sama dengan Jupiter dan saturnus (Suwitra, 2001). Uranus memiliki 5

buah satelit, diantaranya Ariel, Umbriel, Miranda, Titania, dan Oberon, yang

terbesar sekali dikenali sebagai Titania dan Oberon.

c. Planet Neptunus

Planet Neptunus merupakan planet yang ditemukan secara perhitungan oleh

Leverrier dan Adam berdasarkan orbit Uranus, dan kemudian baru ditemukan

melalui pengamatan oleh Galle pada tahun 1846. Neptunus berjarak 30 SA dari

matahari, dan orbitnya hampir lingkaran dengan eksentrisitas 0,001. Jarak rata-

31

ratanya 4497.106 km dengan variasi 39.10

6 km. Periode orbitnya mengitari

matahari adalah 165 tahun dan perioda rotasinya 18 jam. Neptunus memiliki

massa 17,2 kali massa bumi dengan diameter sekitar 50.450 km dan kerapatan

1,5.103 kg/m

3 (Suwitra, 2001).

Warna dari planet neptunus adalah biru gelap dan planet ini 4% lebih kecil

dari planet Uranus. Atmosfir planet ini kaya dengan gas hidrogen dan gas helium

dan berawan. Atmosfirnya juga mengandungi 3% gas metana. Metana inilah yang

menyebabkan Neptunus berwarna biru. Ini karena gas metana menyerap semua

cahaya merah. Selain itu, planet Neptunus lebih sejuk dari planet Uranus, dimana

suhu permukaannya adalah 60 K (Sharris, 2003).

Planet Neptunus memiliki gelang-gelang melingkar, selain itu memiliki 2

satelit yaitu: Nereid dan Triton. Triton berukuran lebih besar dari bulan dengan

gerak balik dari timur ke barat. Satelit tersebut mengelilingi Neptunus selama

5.877 hari dibumi untuk satu putaran.

d. Pluto

Setelah ditemukannya planet Neptunus, para ahli

mengira gangguan orbit Uranus disebabkan oleh

gravitasi Neptunus. Namun dari perhitungan

yang cermat pada massa dan lintasan kedua

planet tersebut diperoleh kesimpulan bahwa

gerak Neptunus tidak cukup untuk menyebabkan

gangguan orbit Uranus ini. Kemudian

diperkirakan terdapat planet lain yang

menyebabkan gangguan orbit Uranus ini. P. Lowell merumuskan letak planet ini

dan berusaha menemukan planet kesembilan yang dinamakan planet ”X”, yang

mana dilakukan dari tahun 1930 sampai meninggal pada tahun 1916. Akhirnya

baru pada tahun 1930, Clyde Tombaugh dapat menemukan planet ini sesuai

dengan posisi seperti yang diperhitungkan sebelumnya oleh Powell, dan planet

baru ini diberi nama ”Pluto”.

Jarak planet Pluto ke matahari adalah sekitar 39,53 SA atau 5913.106 km.

Orbit pluto memiliki kemiringan sebesar 1709‟ dan eksentrisitas terbesar 0,248

32

dengan jarak aphelion lebih dari 7000.106 km dan perihelion 4500.10

6 km.

Perioda orbit pluto adalah 248,6 tahun dengan perioda rotasi 6,39 hari. Massanya

sekitar 0,0023 kali massa bumi atau sekitar 1,29.1023

kg, dengan diameter 3000

km dan kerapatan 0,8.103 kg/m

3 dan suhu dipermukaannya sekitar 40 K. Pluto

memiliki sebuah satelit yang diberi nama Charon, dengan jari-jari orbit 20.000 km

dan inklinasinya 650 terhadap bidang orbit pluto, dengan arah orbit dari timur ke

barat. Diameternya 1.186 km dan suhu permukaannya mencapai 2400C (Suwitra,

2001).

Hingga saat ini informasi tentang Pluto masih sedikit. Planet terkecil yang

ditemukan tahun 1930 oleh Clyde Tombaugh ini masih menyimpan banyak

misteri karena jauhnya (6 miliar kilometer dari Matahari) dengan lama orbit 248

tahun, juga karena kecilnya. Secara khusus, belum pernah ada misi ke planet ini.

Namun, ketika manusia memiliki kemampuan untuk menggapai Pluto, maka

cakrawala baru akan diperoleh, seperti halnya ketika manusia melewati angkasa

Bumi, memasuki kegelapan antariksa.

Berdasarkan kajian observatif dengan teknologi lebih maju Esposito diketahui

bahwa ukuran Pluto sekitar dua pertiga dari bulan. Susunan bebatuan Pluto juga

berbeda dengan planet lazimnya, sebab terdiri atas metan dan nitrogen yang

membeku dengan kekerasan mirip baja. Pluto memang memiliki satelit, yang baru

ditemukan tahun 1978, namun besarnya nyaris sama dengan Pluto sendiri. Maka

Esposito menyimpulkan bahwa Pluto cuma sejenis debu angkasa yang berasal dari

tetangga sistem tata surya. Dugaan lainnya adalah Pluto sebenarnya satelit dari

Neptunus atau Uranus yang lepas dari induknya. Dugaan ini diperkuat pula oleh

kemiringan dan kelengkungan orbit yang sangat besar. Kemiringan orbit terhadap

bidang ekliptika (inklinasi) sebesar 17º (rata-rata planet lain di bawah 4º) dan

kelengkungan orbit (eksentrisitas) sebesar 0,25 sehingga lintasan orbit Pluto

memotong orbit Neptunus.

Namun, kaum penganut teori Tombaugh bersikeras bahwa Pluto memang

benar-benar planet sistem tata surya, karena ukurannya jauh lebih besar ketimbang

asteroid. Setelah 76 tahun menyandang predikat planet, pada akhirnya Pluto

diputuskan bukanlah sebuah planet oleh Perhimpunan Astronomi Internasional

(International Astronomical Union, IAU) melalui mekanisme voting dari sekitar

33

2500 orang ahli di Ceko, pada 24 Agustus 2006. Sekarang Pluto berstatus sebagai

„Dwarf Planet‟ bersama 2003 UB313, atau yang sering di sebut Xena.

34

BAB III

PENUTUP

3.1 SIMPULAN

1. Sistem tata surya terdiri dari matahari dan sejumlah benda angkasa yang

terikat secara gravitasional dengan matahari yaitu planet-planet, satelit,

komet, planet minor atau asteroid, meteoroida, dan gas dan partikel

mikroskopik antar planet.

2. Teori-teori yang menyatakan terbentuknya tata surya antara lain: Teori

Kabut Kant – Laplace, Teori Planetesimal, Teori Pasang, Teori Bintang

Kembar, Teori Nebula Baru, Teori Terbaru, dan Teori Big Bang

(Dentuman Besar).

3. Dua pandangan mengenai gerakan planet, yaitu pandangan geosentris oleh

Ptolomeus dan pandangan heliosentris oleh Copernicus. Kedudukan planet

antara lain: oposisi, konjungsi, kuadran barat dan kuadaran timur.

4. Tata surya terdiri dari 8 planet yang digolongkan menjadi 2 berdasarkan

ciri-ciri yang dimiliki, yaitu:

a. Terrestrial Planet

Terdiri dari planet Merkurius, Venus, Bumi, Mars.

Kecil, permukaan berbatu dan kandungan atmosfirnya rendah.

Kerapatannya jauh lebih besar dan tersusun dari bahan padat.

b. Jovian Planet

Terdiri dari planet Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Besar, tersusun dari gas.

Memiliki kerapatan massa rendah karena sebagian besar terdiri dari

gas ringan hydrogen dan helium.

3.2 SARAN

Adapun saran yang dapat kami sampaikan adalah agar para pembaca juga

menambah pengetahuannya tentang ilmu pengetahuan bumi dan antariksa

khususnya terkait dengan tata surya.