Wednesday, 17 June 2015

KLIPING TATA SURYA

A.    Pendahuluan
Ilmu Pengetahuan Alam atau Ilmu Alamiah (Natural Science) adalah suatu ilmu yang membahas tentang alam semesta dengan semua isinya dan merupakan ilmu pengetahuan teoritis yang diperoleh/disusun dengan cara yang khusus yaitu dengan melakukan observasi eksperimentasi, penyimpulan, penyusunan teori, eksperimentasi, observasi dan demikian seterusnya kait mengkait antara cara yang satu dengan yang lain. Cara ini dikenal dengan metode ilmiah yang pada dasarnya merupakan suatu cara yang logis untuk memecahkan suatu masalah tertentu.
Sejak digunakannya metode ilmiah didalam penelitian ilmiah, dimulailah IPA modern yang kemudian berkembang sangat pesat.
B.     Alam Semesta
Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos.Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya atom, elektron, sel, amuba dan sebagainya.Sedangkan makrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet dan galaksi.
Para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang angkasa dan benda-benda langit yang ada didalamnya.
a. Teori Terbentuknya Alam Semesta :
1.  Teori Keadaaan Tetap (Steady-state theory)
Teori ini berdasarkan prinsip kosmologi sempurna yang menyatakan bahwa alam semesta dimanapun dan bilamanapun selalu sama. Berdasarkan prinsip tersebut alam semesta terjadi pada suatu saat tertentu yang telah lalu dan segala sesuatu di alam semesta selalu tetap sama walaupun galaksi-galaksi saling bergerak menjauhi satu sama lain. Teori ini ditunjang oleh kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah yang sebanding dengan galaksi lama. Dengan diketahui kecepatan radial galaksi-galaksi menjauhi bumi yang dihubungkan dengan jarak antara galaksi-galaksi dengan bumi dari hasil pemotretan satelit, maka disimpulkan bahwa makin jauh jarak galaksi terhadap bumi, makin cepat galaksi tersebut bergerak menjauhi bumi. Hal ini sesuai dengan garis spektra yang menuju merah, yang hal ini sering dikenal dengan pergeseran merah.Dari hasil penemuan ini menguatkan bahwa alam semesta selalu mengembang (ekspansi) dan menipis (kontraksi).Dengan demikian harus ada “ledakan” atau “dentuman” yang memulai adanya pengembangan.
2.  Teori Dentuman Besar (Big-bang theory)
Teori ini dikembangkan oleh George Lemaitre.Teori ini menyatakan pada mulanya alam semesta berupa sebuah “primeval atom” yang berisi semua materi dalam keadaan yang sangat padat.Suatu ketika atom ini meledak dan seluruh materinya terlempar keruang alam semesta. Berdasarkan dari asumsi adanya massa yang sangat besar dan mempunyai masa jenis yang sangat besar, karena adanya reaksi inti kemudian meledak dengan hebat. Massa tersebut kemudian mengembang dengan sangat cepat menjauhi pusat ledakan. Sejak itulah dimulai ekspansi yang berlangsung ribuan juta tahun dan akan terus berlangsung jutaan tahun lagi. Pada suatu saat nanti ekspansi tersebut akan berakhir.
C. Teori Terbentuknya Galaksi dan Tata Surya
Menurut Fowler, 12 ribu juta tahun yang lalu galaksi kita masih berupa kabut gas hidrogen yang sangat besar sekali yang berada diluar angkasa. Ia bergerak perlahan mengadakan rotasi sehingga keseluruhannya berbentuk bulat. Karena gaya beratnya maka ia mengadakan kontraksi. Massa bagian luar banyak yang tertinggal pada bagian yang berkisar lambat dan mempunyai berat jenis yang besar terbentuklah bintang-bintang.Gumpalan kabut yang telah menjadi bintang itupun secara perlahan mengadakan kontraksi.Energi potensialnya mereka keluarkan dalam bentuk sinar dan panas radiasi dan bintang-bintang itupun makin turun temperaturnya. Setelah berpuluh ribu juta tahun ia mempunyai bentuknya yang tetap seperti matahari.
Galaksi merupakan kumpulan 1011 atau 100 milyard bintang-bintang, salah satu diantaranya adalah Matahari atau pusat tata surya kita ini. Kumpulan bintang-bintang dan dalam galaksi bentuknya menyerupai lensa cembung yang pipih atau berbentuk cakram.Dimana garis tengahnya mempunyai panjang 100 tahun cahaya, tebalnya 10 tahun cahaya.Matahari atau pusat tata surya kita berada pada jarak 30 tahun cahaya dari pusat galaksi.
Berdasarkan apa yang nampak dari hasil pengamatan, dapat kita bedakan adanya 3 macam galaksi :
a. Galaksi berbentuk spiral
b. Galaksi berbentuk elips
c. Galaksi berbentuk tak beraturan
Induk dari matahari kita adalah galaksi Bima Sakti (Milky Way) yang berbentuk spiral dan memiliki tidak kurang dari 100 ribu juta bintang dan masih banyak gumpalan-gumpalan kabut gas maupun galaksi kecil yang banyak jumlahnya. Galaksi Andromeda merupakan galaksi terdekat yang juga berbentuk spiral dan jauhnya 870.000 tahun cahaya.Galaksi mengadakan rotasi dengan arah berlawanan dengan jarum jam.
1. Hipotesis Nebular
Dikemukakan oleh Kant dan Laplace pada tahun 1796 yang menyatakan bahwa sistem tata surya terbentuk dari kondensasi awan panas atau kabut gas yang sangat panas (nebule). Pada proses kondensasi ada sebagian yang terpisah dan merupakan cincin terbentuklah planet beserta satelitnya yang mengelilingi pusat, pusatnya itu menjadi sebuah bintang/matahari.
2. Hipotesis Planettesimal
Dikemukakan oleh Chamberlin dan Moulton.Terbentuknya planet-planet tidak harus dari satu badan tetapi diasumsikan ada bintang besar.
lain yang kebetulan sedang lewat dekat bintang dimana tata surya kita merupakan bagiannya. Kabut gas dari bintang lain itu sebagian terpengaruh oleh daya tarik matahari kita dan setelah mendingin terbentuklah benda-benda yang disebut planettesimal.
3. Teori Tidal/Teori Pasang Surut
Dikemukakan pertama kali oleh James Jeans dan Harold Jeffreys (1919).Menurut teori ini planet merupakan percikan dari matahari yang sampai kini masih nampak ada.Percikan tersebut disebut Tidal. Tidal yang besar kemudian akan menjadi planet itu disebabkan oleh adanya dua buah matahari yang bergerak saling mendekat.
D. Sistem Tata Surya
Pada zaman Yunani kuno, seorang filsafat bernama Clausius Ptolomeus mengemukakan pendapatnya bahwa bumi adalah pusat dari alam semesta.Menurut pandangan ini, matahari, bulan dan planet-planet beredar mengelilingi bumi yang tetap diam sebagai pusatnya.Pandangan Geosentris ini 14 abad lamanya dianut orang.
Pada abad ke-16, seorang ilmuwan Polandia “Nikolas Kopernikus” mengubah pandangan diatas. Menurutnya bumi adalah planet dan seperti halnya dengan planet planet yang lain, beredar mengelilingi matahari sebagai pusatnya (heliosentris). Pandangan ini didasari oleh adanya hasil pengamatan yang teliti serta perhitungan yang sistematis.Kesemuanya ini berkat bantuan teropong sebagai alat pengamat dan telah berkembangnya matematika dan fisika sebagai sarana penunjang pada masa itu.
Setelah adanya teropong dapat diamati planet-planet dan benda angkasa lain yang lebih banyak lagi seperti satelit, komet, meteor, debu dan gas antar planet.Semua benda angkasa ini beredar mengelilingi matahari sebagai pusat disebut Sistem Tata Surya.

Planet di dalam Tata Surya kita dapat dibagi menjadi 2 golongan :
1. Planet Kecil (kerdil), seperti : Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Ciri umumnya garis tengahnya kecil, tetapi padat, rapat masa rata-ratanya terletak antara 2,4 – 5,5 gram setiap sentimeter kubik, biasanya tidak berlapisan angkasa tebal. Golongan ini menempati lintasan yang dekat dengan matahari.
2. Planet Raksasa, terdiri dari Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. Garis tengahnya jauh lebih besar dibandingkan pada golongan pertama namun kurang padat. Rapat masa sangat rendah, misalnya Saturnus antara 0,7 – 1,6 gram setiap sentimeter kubik. Lintasan golongan ini jauh dari matahari.
Kesamaan planet di dalam tata surya :
1. Berevolusi (beredar mengelilingi titik pusat gravitasi, dalam hal ini matahari) dan berotasi (bergasing mengelilingi pusat masa planet sendiri). Keduanya bergerak searah berlawanan dengan jarum jam jika dilihat dari kutub utara. Aturan ini hampir tidak kecualinya diikuti denga patuh, kecuali oleh beberapa satelit.
2. Bentuk lapisan planet mengelilingi matahari ataupun satelit mengelilingi planet hampir menyerupai lingkatan. Yang mengingkari hukum ini ialah Merkurius dan Pluto yang masing-masing mempunyai keeksentrikan 0,206 dan 0,247.
3. Selain lintasannya yang sepusat (konsentris) semua lintasan tersebut terdapat pada bidang edar yang satu dengan lainnya hampir berhimpitan.
E. Bagian-bagian Tata Surya
Tata surya terdiri dari matahari sebagai pusat dan benda-benda lain seperti planet, satelit, meteor-meteor, komet-komet, debu dan gas antar planet beredar mengelilinginya.Keseluruhan sistem ini bergerak mengelilingi pusat galaksi.
1.Matahari
Matahari merupakan tata surya yang paling besar, dimana 89% massa tata surya terkumpul pada matahari. Matahari merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya, matahari terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit : fotosfer, chromosfer dan corona. Pada pusat matahari suhunya mencapai jutaan derajat celcius dan tekanannya ratusan juta atmosfer.Kulit fotosfer suhunya + 60000oC dan memancarkan hampir semua cahaya.
Matahari sangat penting bagi kehidupan di muka bumi karena :
a. Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batubara dan minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
b. mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, bulan, tahun serta mengontrol peredaran planet lain.
c. Dengan mempelajari matahari yang merupakan bintang yang terdekat, berarti mempelajari bintang-bintang lain.
2. Planet Merkurius
Merupakan planet terkecil dan terdekat dengan matahari.Merkurius tidak mempunyai satelit atau bulan, dan tidak mempunyai hawa. Planet ini mengandung albedo, yaitu perbandingan antara cahaya yang dipantulkan dengan yang diterima dari matahari sebesar 0,07. Ini berarti 0,93 atau 93% cahaya yang berasal dari matahari diserap. Garis tengahnya 4500 km. Diperkirakan tidak ada kehidupan di Merkurius. Merkurius mengadakan rotasi dalam waktu 58,6 hari dan mengelilingi matahari dalam waktu 88 hari.
3. Planet Venus
Venus menempati urutan kedua terdekat dengan matahari, dikenal dengan Bintang Kejora yang bersinar terang pada waktu sore dan pagi hari. Mempunyai albedo 0,8 atau 20% cahaya matahari yang datang diserap. Planet ini diliputi awan tebal (atmosfer) yang mungkin terjadi dari karbon dioksida tetapi tidak mengandung uap air dan oksigen.Planet ini tidak mempunyai satelit. Venus bergaris tengah 12.320 km, Rotasi venus+ 247 hari dan berevolusi (mengelilingi matahari) selama 225 hari.
4. Planet Bumi
Bumi menempati urutan ketiga terdekat dengan matahari dan bergaris tengah 12.640 km. Jarak bumi dan matahari 149 juta km. Bumi mengalami rotasi 24 jam, bumi mempunyai atmosfer dan mempunyai sebuah satelit yaitu bulan. Bumi mengadakan revolusi selama 365 ¼ hari. Massa jenis bumi rata-rata + 5,52.
a. Gerak Rotasi Bumi
Pepatan bumi besarnya 1/300 hingga dapatlah dianggap bumi memiliki bentuk bola.Titik pusatnya berimpit dengan titik pusat bola langit. Para sarjana dari Yunani seperti Pythagoras, Philolaus, Herakleitos dan Kopernikus dari Polandia mengemukakan bahwa bola langit tetap tinggal diam sedang bumi berputar pada sumbunya dari barat ketimur dan disebut rotasi yang arahnya sama dengan arah revolusi.
b. Akibat Rotasi Bumi
  • Gerak semu harian dari matahari yang seakan-akan matahari, bulan, bintang-bintang dan benda-benda langit lainnya terbit dari Timur dan terbenam di barat.
  • Pergantian siang dan malam, di mana separuh dari bola bumi menerima sinar matahari (siang), sedang separuh bola lainnya mengalami kegelapan (malam).
  • Penyerongan/penyimpangan arah angin, arus laut, yang dapat diterangkan dengan hukum Buys Ballot. Arus-arus hawa (angin) tidak begerak lurus dari daerah maksimum ke daerah minimum, tetapi membias ke kanan bagi belah bulatan utara dan membias ke kiri bagi belah bulatan selatan.
  • Penggelembungan di katulistiwa serta pemepatan di kutub bumi.
  • Timbulnya gaya sentrifugal yang menyebabkan pemepatan bumi tersebut serta pengurangan gaya tarik hingga arah vertikal tidak tepat menuju ke titik pusat bumi, terkecuali di katulistiwa dan di kutub.
  • Adanya dua kali air pasang naik dan pasang surut dalam sehari semalam.
  • Perbedaan waktu antara tempat-tempat yang berbeda derajat busurnya.
c. Gerak Revolusi dari Bumi
Berkat penyelidikan para sarjana : Galileo Galilei, Tycho Brahe dan Keppler maka susunan alam secara Heliosentris dari Kopernikus diakui keunggulannya. Dalam susunan ini bumi berevolusi mengelilingi matahari dalam satu kali revolusi selama 1 tahun. Akibat dari revolusi bumi :
  • Pergantian 4 musim yakni di sebelah utara garis balik utara (23 ½ LU)
  • Perubahan lamanya siang dan malam.
  • Terlihatnya rasi (konstelasi) bintang yang beredar dari bulan ke bulan. Lintasan bumi dalam revolusinya terhadap matahari disebut orbit. Menurut hukum Keppler pertama, maka orbit-orbit setiap planet memiliki bentuk bangun elips
d. Gaya Gravitasi Terrestrial dari Bumi
Bumi mempunyai gaya gerak atau gaya berat. Gaya tarik bumi ini dinamakan gara gravitasi terrestrial bumi. Benda di bumi memiliki bobot karena pengaruh gaya gravitasi bumi.
e. Waktu
Waktu 24 jam dalam sehari semalam adalah berdasarkan gerak semu matahari dalam membuat satu revolusi lengkap. Bagi tujuan sehari-hari maka kita menggunakan waktu solar.Bagi keperluan tujuan astronomi atau perjalanan antar planet maka digunakan waktu sideris yang 4 menit lebih awal dari waktu solar.
f. Tahun Penanggalan (Kalender)
Bangsa mesir kuno, Sumeria dan Hindu sejak jaman dahulu memiliki perhitungan waktu yang berdasarkan revolusi bumi dan tahunnya disebut tahun matahari.Semenjak Julius Caesar (46 BC) telah ditetapkan bahwa tiap-tiap tahun terdiri dari 365 hari. Tahun keempat ditambah dengan satu hari yang disebut tahun kabisat (leap year)
5. Planet Mars
Jarak planet Mars dengan matahari 226,48 juta km. Garis tengahnya 6272 km dan revolusinya 1,9 tahun, rotasinya 24 jam 37 menit. Berdasarkan data yang dikirimkan oleh satelit Mariner IV di Mars tidak ada oksigen, hampir tidak ada air, sedangkan kutub es yang diperkirakan mengandung banyak air itu tak lebih merupakan lapisan salju yang sangat tipis.Mars mempunyai 2 satelit/bulan yaitu phobus dan daimus.
6.  Planet Yupiter
Merupakan planet terbesar bergaris tengah 138.560 km dengan rotasinya 10 jam dan mempunyai kurang lebih 14 satelit. Berdasarkan analisis spektroskopis yupiter mengandung gas metana dan amoniak banyak, serta mengandung gas hidrogen, albedonya 0,44. Massa planet ini hampir 300 kali massa bumi dan gravitasinya 2,6 kali gravitasi bumi.
7.Planet Saturnus
Merupakan planet terbesar setelah Yupiter, bergaris tengah 118.400 km, berotasi 10 jam dan merupakan planet yang mempunyai cincin sabuk raksasa. Mempunyai massa jenis 0,75 g/cm2, sehingga terapung diair. Planet ini berupa gas yang terdiri dari metana dan amoniak dengan suhu rata-rata 103oC.Saturnus mempunyai 10 satelit dan diantaranya yang terbesar disebut Titan.
8.  Planet Uranus
Jarak Uranus ke matahari 2860 juta km dan berevolusi dalam waktu 84 tahun, rotasinya 10 jam 47 detik dan arah geraknya berbeda dengan yang lainnya yaitu dari timur ke barat.Uranus bergaris tengah 50.560 km. Berdasarkan pengamatan pesawat Voyager pada Januari 1986 Uranus memiliki 14 satelit.


9. Planet Neptunus
Jaraknya dengan matahari 4470 juta km, mengelilingi matahari dalam 165 tahun sekali putar.Mempunyai 2 satelit, satu diantaranya disebut Triton yang bergerak berlawanan arah dengan gerak rotasi Neptunus.
10. Planet Pluto
Merupakan planet terjauh dari matahari dengan jarak + 5811 juta km dan tidak memiliki satelit.Suhu rata-rata pada planet ini 220oC. Pluto adalah nama dewa kegelapan dari bangsa Yunani berdasarkan kenyataan planet itu mendapat sinar matahari paling sedikit.
F.  Benda-benda lain dalam Tata Surya
Selain planet-planet, pada tata surya terdapat benda-benda sebagai berikut:
v  Planetoida/Asteroida
Pada tahun 1801, Piazzi astronom dari Italia menemukan benda langit yang berdiameter + 900 km beredar mengelilingi matahari pada jarak antara Mars dan Yupiter yang berjumlah + 2.000 buah.Benda-benda langit itu disebut Planetoida.Pada tahun 1801 astronom Italia, Piazzi menemukan asteroid Ceres yang bergaris tengah 750 kilometer.
v  Komet/Bintang Berekor
Merupakan kumpulan bungkah-bungkah batu yang diselubungi oleh kabut asap yang berdiameter + 100.00 km (termasuk selubung gas) dan diamter intinya yang berupa bungkah-bungkah batu berkisah 10-20 km.
Cahaya matahari yang mengenai komet sebagian dipantulkan, sedang lainnya berupa sinar ultra violet akan terjadi eksitasi pada gas yang menyelubungi komet. Akibat eksitasi ini akan terjadi resonansi atau fluorescensi dan gas yang berpendar memancarkan cahaya.


0 comments:

Post a comment