Makalah Tata Surya

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.

Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk asteroid, empat planet luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk Kuiper dan Piringan Terbesar. Enam dari delapan planet dan tiga dari lima planet kerdil itu dikelilingi oleh satelit alami yang biasa disebut dengan bulan. Contoh: Bulan atau satelit alami Bumi. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.

B.     Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut.

1.    Mengetahui bagaimana Asal-usul Tata surya.

2.    Mengetahui bagaimana Sejarah Tata Surya.

3.    Mengetahui bagaimana Struktur Tata Surya.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Asal-usul Tata Surya

Banyak ahli telah mengemukakan hipotesis tentang asal-usul Tata Surya, diantaranya.

1.      Hipotesis Nebula

Hipotesis Nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace yang menyebutkan bahwa pada tahap awal Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut, berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi tersebut gas-gas memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar.

2.      Hipotesis Planetisimal

Hipotesis Planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan matahari. Pada masa awal pembentukan matahari, kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada permukaan matahari dan bersama proses internal matahari, menarik materi berulang kali dari matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari matahari. Sementara sebagian besar materi tertarik kembali dan sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin, memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang disebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu sehingga membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.

3.      Hipotesis Pasang Surut Bintang

Hipotesis Pasang Surut Bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jeans pada tahun 1917. Planet dianggap terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada matahari.  Keadaan yang hampir bertabrakan menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi dari matahari dan bintang lain oleh gaya pasang surut yang kemudian terkondensasi menjadi planet. Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi. Demikian pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya atas hipotesis tersebut.

B.     Sejarah Penemuan

Lima planet terdekat ke Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, dan Saturnus) telah dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata telanjang. Banyak bangsa di dunia memiliki nama sendiri untuk masing-masing planet.

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa manusia untuk memahami benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata manusia “lebih tajam” dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang. Karena teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam sehingga ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk penampakan Venus seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari Matahari makin memperkuat teori heliosentris yaitu bahwa matahari adalah pusat alam semesta. Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.

Teleskop Galileo terus disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695) yang menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Yupiter. Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes Kepler (1571-1630) dengan Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya

C.    Struktur Tata Surya

Komponen utama sistem Tata Surya adalah matahari, sebuah bintang deret utama kelas G2 yang mengandung 99,86 persen massa dari sistem dan mendominasi seluruh dengan gaya gravitasinya. Yupiter dan Saturnus merupakan  dua komponen terbesar yang mengedari matahari menyangkup kira-kira 90 persen massa selebihnya. Hampir semua objek-objek besar yang mengorbit matahari terletak pada bidang edar bumi yang disebut ekliptika. Semua planet terletak sangat dekat pada ekliptika, sementara komet dan objek-objek sabuk Kuiper biasanya memiliki beda sudut yang sangat besar dibandingkan ekliptika. Planet-planet dan objek-objek Tata Surya juga mengorbit mengelilingi matahari dengan berlawanan arah jarum jam jika dilihat dari atas kutub utara matahari kecuali Komet Halley.

Hukum Gerakan Planet Kepler menjabarkan bahwa orbit dari objek-objek Tata Surya sekeliling matahari bergerak mengikuti bentuk elips dengan matahari sebagai salah satu titik fokusnya. Objek yang berjarak lebih dekat dari matahari memiliki tahun waktu yang lebih pendek. Pada orbit elips, jarak antara objek dengan matahari bervariasi sepanjang tahun. Jarak terdekat antara objek dengan matahari disebut perihelion, sedangkan jarak terjauh dari matahari disebut aphelion. Semua objek Tata Surya bergerak tercepat di titik perihelion dan terlambat di titik aphelion. Orbit planet hampir berbentuk lingkaran sedangkan komet, asteroid, dan objek sabuk Kuiper orbitnya berbentuk elips.

Untuk mempermudah representasi, kebanyakan diagram Tata Surya menunjukan jarak yang sama antar orbit. Semakin jauh letak sebuah planet atau sabuk dari matahari, semakin besar jarak antara objek itu dengan jalur edar orbit sebelumnya. Sebagai contoh: Venus terletak sekitar sekitar 0,33 SA dari Merkurius, Saturnus adalah 4,3 SA dari Yupiter, dan Neptunus terletak 10,5 SA dari Uranus. Beberapa upaya telah dicoba untuk menentukan korelasi jarak antar orbit ini (hukum Titus-Bode), tetapi sejauh ini tidak satu teori pun telah diterima.

Hampir semua planet-planet di Tata Surya memiliki sistem sekunder yang kebanyakan adalah benda pengorbit alami (satelit atau bulan). Beberapa benda ini memiliki ukuran lebih besar dari planet. Hampir semua satelit alami yang paling besar terletak di orbit sinkron, dengan satu sisi satelit berpaling ke arah planet induknya secara permanen. Empat planet terbesar juga memiliki cincin yang berisi partikel-partikel kecil yang mengorbit secara serempak.

  

1.      Tata Surya Bagian Dalam

Tata Surya bagian dalam adalah nama umum yang mencakup planet kebumian dan asteroid. Terutama yang terbuat dari silikat dan logam. Objek dari Tata Surya bagian dalam melingkup dekat dengan matahari. Radius dari seluruh daerah ini lebih pendek dari jarak antara Yupiter dan Saturnus.

Planet-planet bagian dalam. Dari kiri ke kanan: Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.  Empat planet bagian dalam atau planet kebumian (terrestrial planet) memiliki komposisi batuan yang padat dan hampir tidak mempunyai bulan dan sistem cincin. Komposisi utama planet ini adalah mineral bertitik leleh tinggi, seperti silikat yang membentuk kerak dan selubung dan logam seperti besi dan nikel yang membentuk intinya. Venus, Bumi dan Mars memiliki atmosfer, kawah meteor, dan sifat-sifat permukaan tektonis seperti gunung berapi dan lembah pecahan. Planet yang letaknya di antara matahari dan bumi (Merkurius dan Venus) disebut juga planet inferior.

a.    Merkurius

Merkurius (0,4 SA) adalah planet terdekat dari matahari serta terkecil (0,055 massa bumi). Merkurius tidak memiliki satelit alami dan ciri geologisnya di samping kawah meteorid yang diketahui adalah lobed ridges atau rupes, kemungkinan terjadi karena pengerutan pada perioda awal sejarahnya. Atmosfer Merkurius yang hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang terlepas dari permukaannya karena semburan angin matahari. Besarnya inti besi dan tipisnya kerak Merkurius masih belum bisa dapat diterangkan. Menurut dugaan hipotesis lapisan luar planet ini terlepas setelah terjadi tabrakan raksasa dan perkembangan (akresi) penuhnya terhambat oleh energi awal matahari.

b.   Venus

Venus (0,7 SA) berukuran 0,815 kali dari massa bumi. Planet ini memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfer yang tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi planet ini lebih kering dari bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat dari bumi. Venus tidak memiliki satelit. Venus adalah planet terpanas dengan suhu permukaan mencapai 400 °C yang kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung di dalam atmosfer. Sejauh ini aktivitas geologis Venus belum dideteksi dan karena planet ini tidak memiliki medan magnet yang bisa mencegah habisnya atmosfer diduga sumber atmosfer Venus berasal dari gunung berapi.

c.    Bumi

Bumi adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat. Bumi adalah satu-satunya yang diketahui memiliki aktivitas geologi dan memiliki mahluk hidup. Hidrosfer-nya yang cair adalah khas di antara planet-planet kebumian dan juga merupakan satu-satunya planet yang diobservasi memiliki lempeng tektonik. Atmosfer bumi sangat berbeda dibandingkan planet-planet lainnya karena dipengaruhi oleh keberadaan mahluk hidup yang menghasilkan 21% oksigen. Bumi memiliki satu satelit yaitu bulan dan satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam Tata Surya.

d.   Mars

Mars (1,5 SA) berukuran lebih keci dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi). Planet ini memiliki atmosfer tipis yang kandungan utamanya adalah karbon dioksida. Permukaan Mars yang dipenuhi gunung berapi raksasa seperti Olympus Mons dan lembah retakan seperti Valles marineris menunjukan aktivitas geologis yang terus terjadi sampai belakangan ini. Warna merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi. Mars mempunyai dua satelit alami kecil yaitu Deimos dan Phobos yang diduga merupakan asteroid yang terjebak gravitasi Mars.

2.      Tata Surya Bagian Luar

Pada bagian luar dari Tata Surya terdapat gas-gas raksasa dengan satelit-satelit yang berukuran planet. Banyak komet berperioda pendek termasuk beberapa Centaur yang juga berorbit di daerah ini. Badan-badan padat di daerah ini mengandung jumlah volatil (contoh: air, amonia, metan, yang sering disebut es dalam peristilahan ilmu keplanetan) yang lebih tinggi dibandingkan planet batuan di bagian dalam Tata Surya.

Keempat planet luar yang disebut planet raksasa gas (gas giant) atau planet jovian secara keseluruhan mencakup 99% massa yang mengorbit matahari. Yupiter dan Saturnus sebagian besar mengandung hidrogen dan helium. Uranus dan Neptunus memiliki proporsi es yang lebih besar. Para astronom mengusulkan bahwa keduanya dikategorikan sendiri sebagai raksasa es. Keempat raksasa gas ini semuanya memiliki cincin, meski hanya sistem cincin Saturnus yang dapat dilihat dengan mudah dari bumi.

a.    Yupiter

Yupiter (5,2 SA) merupakan planet yang berukuran 318 kali massa bumi dan 2,5 kali massa dari gabungan seluruh planet lainnya. Kandungan utama planet ini adalah hidrogen dan helium. Sumber panas di dalam Yupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen pada atmosfernya seperti pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui Yupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar adalah Ganymede, Callisto, Io, dan Europa yang menampakan kemiripan dengan planet kebumian, seperti gunung berapi dan inti yang panas. Ganymede, yang merupakan satelit terbesar di Tata Surya berukuran lebih besar dari Merkurius.

b.   Saturnus

Saturnus (9,5 SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya memiliki beberapa kesamaan dengan Yupiter yaitu komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya sebesar 60% volume Yupiter, namun  planet ini hanya seberat kurang dari sepertiga Yupiter atau 95 kali massa bumi sehingga membuat planet ini sebuah planet yang paling tidak padat di Tata Surya. Saturnus memiliki 60 satelit yang diketahui sejauh ini dan 3 yang belum dipastikan. Dua di antaranya  yaitu Titan dan Enceladus yang  menunjukan activitas geologis meskipun hanya terdiri dari es saja. Titan berukuran lebih besar dari Merkurius dan merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang cukup berarti.

c.    Uranus

Uranus (19,6 SA) yang memiliki 14 kali massa bumi adalah planet yang paling ringan di antara planet-planet luar. Planet ini memiliki kelainan ciri orbit. Uranus mengedari matahari dengan berukuran poros 90° pada ekliptika. Planet ini memiliki inti yang sangat dingin dibandingkan gas raksasa lainnya dan hanya sedikit memancarkan energi panas. Uranus memiliki 27 satelit yang diketahui dan yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel, dan Miranda.

d.   Neptunus

Neptunus (30 SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus namun memiliki 17 kali massa bumi sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi tidak sebanyak Yupiter atau Saturnus. Neptunus memiliki 13 satelit yang diketahui. Yang terbesar adalah Triton. Triton memiliki geyser nitrogen cair dan geologinya aktif. Triton adalah satu-satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah (retrogade). Neptunus juga didampingi beberapa planet minor pada orbitnya yang disebut Trojan Neptunus. Benda-benda ini memiliki resonansi 1:1 dengan Neptunus.

BAB III

PENUTUP

A.  Kesimpulan

Ada beberapa hipotesis yang menyatakan asal-usul Tata Surya yang telah dikemukakan oleh beberapa ahli, yaitu Hipotesis Nebula, Hipotesis Planetisimal, Hipotesis Pasang Surut Bintang, Hipotesis Kondensasi, dan Hipotesis Bintang Kembar. Sejarah penemuan Tata surya di awali dengan dilihatnya planet-planet dengan mata telanjang hingga ditemukannya alat untuk mengamati benda langit lebih jelas yaitu Teleskop dari Galileo.

Tata surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil atau katai, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya. Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar ada Sabuk Kuiper dan Piringan Tersebar.

B.  Saran

Sebaiknya semua pihak mempelajari Tata Surya agar dapat mengetahui dari mana sebenarnya Tata Surya itu berasal sehingga kita tidak dapat mengada-ada atau merekayasanya. Mengetahui Tata Surya juga sangat penting agar kita dapat mengetahui kebesaran Tuhan Yang Maha Esa sehingga kita dapat meningkatkan keimanan dan ketakwaan.

DAFTAR PUSTAKA

Heri Purnama. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta : Rineka Cipta. 2008.

Ibnu Mas’ud dan Joko Paryono. Ilmu alamiah Dasar. Bandung : Pustaka Setia. 2006.

Margono. Ilmu Alamiah Dasar. Solo : UNS. 1987

Tweet