TATA SURYA
A.
Pengertian Tata Surya
Tata surya atau sistem matahari adalah suatu sistem
yang terdapat di jagat raya terdiri atas matahari sebagai pusatnya,
planet-planet (termasuk Planet Bumi), satelit-satelit (misalnya bulan),
asteroid, komet, meteor, debu, kabut, dan benda-benda lainnya sebagai anggota
dari tata surya yang beredar mengelilingi pusatnya, yakni matahari pada orbit
atau garis edarnya masing-masing.
Berdasarkan pengertian tersebut, dapatlah diduga bahwa
bintang- bintang yang lainnya pun kemungkinan besar memiliki sistem seperti
tata surya dengan pusat dan lintasan orbit tertentu. Dalam arti lain, bukan
tidak mungkin setiap bintang memiliki sistem bintang seperti matahari, karena
matahari hanya merupakan satu dari miliaran bintang yang ada di jagat raya.
Benda-benda angkasa yang
termasuk struktur utama dari sistem tata surya adalah:
1. matahari (the sun)
2. planet-planet (the planets)
3. bulan (the moon) dan satelit lainnya
4. asteroid
5. komet.
1. matahari (the sun)
2. planet-planet (the planets)
3. bulan (the moon) dan satelit lainnya
4. asteroid
5. komet.
B. Proses
/Teori Terjadinya Tata Surya
Teori-teori tentang
proses terbentuknya
tata
surya
dapat
dikelompokan menjadi
beberapa teori, yaitu sebagai berikut.
1)
Teori Nebula atau
Hipotesis Kabut (Kant dan Laplace)
Teori Nebula pertama kali
dikemukakan seorang filsuf Jerman bernama Imanuel Kant.
Menurutnya,
tata surya berasal dari nebula
yaitu gas atau kabut tipis
yang sangat luas dan bersuhu tinggi yang berputar
sangat lambat Perputaran yang lambat itu menyebabkan
terbentuknya
konsentrasi materi yang
mempunyai berat jenis tinggi yang disebut inti
massa di
beberapa
tempat yang berbeda.
Inti massa yang terbesar terbentuk di tengah,
sedangkan
yang
kecil
terbentuk di
sekitarnya.
Karena terjadi proses pendinginan, inti-inti massa yang lebih kecil berubah menjadi planet-planet,
sedangkan yang paling
besar masih tetap
dalam keadaan pijar dan
bersuhu tinggi
yang disebut matahari.
Teori nebula lainnya dikemukakan oleh Pierre Simon
Laplace. Menurut
Laplace,
tata
surya berasal dari bola gas yang bersuhu tinggi dan berputar sangat cepat. Karena perputaran yang sangat cepat, sehingga
terlepaslah bagian-bagian dari bola gas tersebut dalam ukuran dan jangka waktu yang
berbeda-beda. Bagian- bagian yang terlepas
itu
berputar dan akhirnya mendingin membentuk planet-
planet,
sedangkan bola gas asal dinamakan
matahari.
2) Teori Planetesimal (Moulton dan Chamberlin)
Hipotesis planetisimal dikemukakan oleh Thomas
C. Chamberlin dan Forest R.
Moulton, astronom
Amerika. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa matahari telah ada sebelumnya sebagai
salah satu
dari bintang-bintang yang
ada. Pada suatu
masa, ada sebuah
bintang berpapasan pada jarak yang tidak terlalu
jauh.
Hipotesis Planetisimal
Akibatnya
terjadilah pasang naik pada permukaan matahari maupun bintang
itu. Sebagian massa matahari
tertarik ke
arah bintang.
Pada
waktu bintang
itu menjauh,
sebagian massa
matahari jatuh kembali ke permukaan matahari dan sebagian lainnya
terhambur ke ruang angkasa sekitar matahari. Hal inilah yang dinamakan
planetisimal yang kemudian menjadi planet-planet dan benda
angkasa lainnya dan beredar pada orbit masng-masing.
Thomas C. Chamberlin
3) Hipotesis Pasang Surut Gas
(Jeans
dan
Jeffreys)
1917. Astronom Inggris Sir James Jeans dan
Harold 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.
4) Hipotesis Ledakan Bintang
/ Bintang
Kembar (Lyttleton)
Hipotesis bintang
kembar
awalnya
dikemukakan oleh Fred
Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis
mengemukakan bahwa dahulunya Tata
Surya berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan
berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap
oleh gravitasi bintang
yang meledak dan mulai mengelilinginya.
Teori bintang kembar juga
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.
5) Hipotesis Awan Debu (Weizsaecker
dan Kuiper)
Hipotesis Awan Debu
Weizsaecker
dan Kuiper, berpendapat bahwa tata surya berasal dari awan yang sangat luas
yang terdiri atas debu dan gas (hidrogen dan helium). Ketidakteraturan dalam
awan tersebut menyebabkan terjadinya penyusutan karena gaya tarik
menarik dan gerakan berputar yang sangat
cepat dan teratur, sehingga terbentuklah piringan seperti cakram.
Inti cakram yang
menggelembung menjadi matahari, sedangkan bagian pinggirnya berubah menjadi
planet-planet. Ahli astronomi lainnya yang mengemukakan teori awan debu antara
lain, F.L Whippel dari Amerika Serikat dan Hannes Alven dari Swedia.
Menurutnya, tata surya berawal dari matahari
yang berputar dengan cepat dengan piringan gas di
sekelingnya yang kemudian
membentuk planet-planet yang beredar mengelilingi
matahari
Gerald p. kuiper
C. ANGGOTA TATA SURYA
1.
Matahari
·
Pengertian
Matahari
pada dasarnya matahari merupakan
salah satu bintang yang berada di tata surya dan menjadi pusatnya. Matahari termasuk bintang
karena dapat menghasilkan energi cahaya sendiri. Cahaya matahari dibandingkan
bintang yang lain terasa lebih cemerlang. Hal itulah yang menyebabkan pada
waktu siang hari kita tidak dapat melihat bintang selain matahari
Matahari merupakan bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak rata-rata
sekitar 150 juta kilometer (93.026.724 mil) yang berbentuk seperti bola
raksasa
dengan diameter 1.392.000 kilometer atau 865.000 mil, sama dengan 109
kali diameter bumi. Matahari
terbentuk dari gas hidrogen (74%) dan helium (25%). Senyawa penyusun lainnya terdiri dari besi, nikel, silikon, sulfur, magnesium, karbon, neon, kalsium, dan kromium. Cahaya
matahari berasal dari hasil reaksi fusi
hidrogen menjadi
helium. Matahari termasuk bintang berwarna kuning (Bintang golongan G) yang berperan sebagai pusat tata surya. Seluruh komponen tata surya termasuk
8 planet dan satelit masing-masing, planet-planet kerdil, asteroid, komet, dan debu angkasa berputar mengelilingi matahari.
Nicolas Copernicus adalah orang pertama yang mengemukakan teori bahwa matahari adalah pusat peredaran tata surya di abad 16.
Teori ini kemudian dibuktikan oleh Galileo Galilei dan pengamat angkasa lainnya. Teori yang kemudian
dikenal dengan nama ini mematahkan teori geosentris (bumi sebagai pusat tata surya)
yang
dikemukakan oleh Ptolemy
dan telah bertahan
sejak
abad ke
dua sebelum masehi.
Matahari tergolong bintang tipe
G, dengan ciri memiliki suhu permukaan sekitar 6.0000C dan umumnya bertahan selama 10 juta tahun. Matahari diperkirakan berusia sekitar 7 juta tahun lagi, sebelum hidrogen di intinya habis. Bila hal tersebut terjadi, matahari akan berekspansi menjadi bintang raksasa
berwarna
merah yang dingin dan 'memakan' planet-planet kecil di sekitarnya
(mungkin termasuk Bumi) sebelum akhirnya
kembali menjadi bintang kerdil berwarna putih kembali.
Matahari memiliki
gaya gravitasi sebanding dengan 28 kali gravitasi di Bumi. Secara teori hal tersebut berarti bila seseorang memiliki berat 100 kg di Bumi
maka bila berjalan
di permukaan matahari beratnya akan
terasa seperti
2.800 kg. Gravitasi matahari memungkinkannya
menarik semua komponen-komponen
penyusunnya membentuk suatu bentuk bola sempurna. Gravitasi matahari jugalah yang menahan planet-planet yang mengelilinginya
tetap berada
pada orbit masing- masing.
Pengaruh dari gravitasi matahari masih dapat terasa hingga jarak 2 tahun cahaya.
Radiasi matahari, lebih
dikenal sebagai cahaya matahari, adalah
campuran gelombang elektromagnetik yang terdiri dari gelombang inframerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet. Semua gelombang elektromagnetik ini bergerak dengan
kecepatan sekitar 3,0 x 108 m/s. Oleh karena itu radiasi atau cahaya memerlukan
waktu 8 menit untuk sampai ke
bumi. Matahari juga
menghasilkan sinar gamma, namun frekuensinya semakin kecil seiring dengan
jaraknya meninggalkan
inti.
Sama halnya dengan Bumi, Matahari juga berotasi pada sumbunya selama sekitar 27 hari untuk mencapai satu kali putaran. Gerakan rotasi ini pertama kali
diketahui melalui
pengamatan terhadap perubahan posisi bintik matahari. Sumbu rotasi matahari miring sejauh 7,25° dari sumbu orbit bumi sehingga
kutub utara
matahari akan lebih terlihat di bulan September sementara kutub selatan matahari
lebih terlihat
di bulan Maret.
·
Komponen Matahari
Matahari memiliki 6 lapisan yang memiliki karakteristik
yang berbeda. Lapisan- lapisan tersebut diantaranya
adalah : inti matahari, zona radioaktif, dan zona konvektif yang membentuk lapisan dalam (interior);
fotosfer; kromosfer; dan korona
sebagai daerah terluar dari matahari.
1. Inti Matahari
Inti matahari adalah area terdalam dari matahari dan merupakan tempat berlangsungnya reaksi fusi
nuklir
helium
menjadi hidrogen. Reaksi fusi nuklir
(termonuklir) ini diperoleh dari energi panas di dalam inti sehingga menyebabkan
pergerakan elektron dan proton sangat cepat dan bertabrakan satu dengan yang lain. Energi
hasil reaksi termonuklir di inti
berupa sinar gamma dan neutrino memberi tenaga sangat besar sekaligus menghasilkan seluruh
energi panas dan
cahaya yang diterima
di
bumi. Energi tersebut dibawa keluar dari matahari melalui radiasi. Inti matahari memiliki suhu sekitar 15 juta derajat Celcius (27 juta derajat Fahrenheit). Suhu dan tekanan yang sedemikian tingginya memungkinkan adanya pemecahan atom-atom menjadi elektron,
proton,
dan neutron. Neutron yang tidak bermuatan
akan meninggalkan
inti
menuju bagian
matahari
yang
lebih luar.
2.
Zona Radiatif
Zona ini adalah daerah yang menyelubungi inti matahari.
Energi dari inti dalam
bentuk radiasi berkumpul di daerah ini sebelum diteruskan ke bagian matahari
yang lebih luar. Kepadatan zona radiatif adalah sekitar 20 g/cm3 dengan suhu dari
bagian dalam ke luar antara 7 juta hingga 2 juta derajat Celcius. Suhu dan densitas
zona radiatif masih cukup tinggi, namun tidak memungkinkan terjadinya reaksi fusi nuklir.
3.
Zona Konvektif
Zona ini
adalah lapisan di
mana suhu mulai menurun. Suhunya sekitar 2 juta derajat Celcius (3.5 juta derajat Fahrenheit). Setelah keluar dari zona radiatif, atom-atom
berenergi dari inti matahari akan bergerak menuju lapisan lebih luar yang memiliki
suhu lebih rendah. Penurunan suhu tersebut menyebabkan terjadinya perlambatan gerakan atom sehingga pergerakan secara radiasi
menjadi
kurang
efisien lagi.
Energi dari inti matahari membutuhkan
waktu 170.000 tahun untuk mencapai zona konvektif. Saat berada
di
zona konvektif, pergerakan atom akan terjadi secara konveksi di area
sepanjang beberapa
ratus kilometer yang tersusun atas
sel-sel gas
raksasa yang terus bersirkulasi. Atom-atom bersuhu tinggi yang baru keluar dari
zona
radiatif akan bergerak dengan lambat mencapai lapisan terluar zona konvektif
yang lebih dingin menyebabakan atom-atom tersebut "jatuh" kembali ke
lapisan teratas zona radiatif yang panas yang kemudian kembali naik lagi. Peristiwa ini
terus berulang menyebabkan adanya pergerakan bolak-balik yang menyebabakan transfer energi seperti yang terjadi saat memanaskan air dalam panci. Oleh sebab itu, zona konvektif dikenal juga
dengan nama zona pendidihan (the boiling zone). Materi energi akan mencapai bagian atas zona konvektif
dalam waktu beberapa minggu.
4.
Fotosfer
Fotosfer merupakan permukaan matahari yang meliputi
wilayah setebal
500 kilometer dengan suhu sekitar 5.500 derajat
Celcius (10.000 derajat Fahrenheit). Sebagian besar
radiasi matahari yang dilepaskan
keluar berasal
dari fotosfer. Energi tersebut diobservasi sebagai sinar matahari di bumi,
8 menit setelah meninggalkan
matahari.
5.
Kromosfer
Kromosfer adalah lapisan di atas fotosfer. Warna dari kromosfer biasanya
tidak
terlihat karena tertutup cahaya yang begitu terang yang dihasilkan fotosfer. Namun saat terjadi gerhana
matahari total, di
mana bulan menutupi fotosfer, bagian kromosfer akan terlihat sebagai bingkai berwarna merah
di sekeliling matahari. Warna merah tersebut disebabkan oleh tingginya kandungan helium disana.
6.
Korona
Korona merupakan lapisan
terluar
dari matahari.
Lapisan
ini berwarna putih, namun hanya dapat dilihat saat terjadi gerhana karena cahaya yang dipancarkan tidak sekuat bagian matahari yang lebih dalam. Saat gerhana
total terjadi, korona
terlihat membentuk mahkota cahaya berwarna putih di
sekeliling matahari. Lapisan
korona memiliki suhu yang lebih tinggi dari bagian dalam matahari dengan rata-
rata
2 juta derajat Fahrenheit,
namun di beberapa bagian bisa
mencapai suhu 5 juta
derajat
Fahrenheit.
Beberapa ciri
khas yang dimiliki matahari diantaranya adalah:
a. Lidah Matahari (Prominensa)
Lidah api di matahari atau juga disebut prominensa
merupakan bagian matahari yang sangat besar, terang, yang mencuat keluar dari permukaan matahari, seringkali
berbentuk loop (putaran). Prominensa terjadi di lapisan photosphere pada
matahari dan bergerak keluar menuju
korona matahari. Jika
korona
merupakan
gas-gas
ionized
yang
sangat panas,
dinamakan plasma,
yang
tidak
begitu
memperlihatkan sinarnya, prominensa
berisikan
plasma yang lebih dingin.
b. Bintik Matahari (Spot)
Bintik
matahari
adalah granula-granula
cembung
kecil
yang
ditemukan
di bagian fotosfer matahari dengan jumlah yang
tak terhitung. Bintik matahari
tercipta saat garis medan magnet matahari menembus bagian fotosfer. Ukuran bintik
matahari
dapat
lebih
besar daripada bumi. Bintik
matahari
memiliki
daerah yang
gelap
bernama
umbra, yang dikelilingi oleh
daerah
yang
lebih
terang disebut penumbra. Warna bintik matahari terlihat lebih gelap karena
suhunya yang jauh lebih rendah dari fotosfer. Suhu di daerah umbra adalah
sekitar 2.200°C sedangkan
di daerah penumbra adalah 3.500°C.
c.
Angin Matahari
Angin matahari adalah suatu aliran partikel bermuatan (yakni plasma) yang menyebar ke segala arah dari atmosfer terluar matahari yang dikenal dengan korona. Kecepatan alirnya
sekitar 400
km/dt, dengan waktu
tempuh
dari matahari
ke bumi selama
4-5
hari. Angin matahari tersusun terutama
oleh elektron
ber-energi
tinggi dan proton, yang mampu
melepaskan
diri
dari gravitasi sebuah bintang karena energi termalnya yang sangat tinggi. Banyak fenomena yang diakibatkan oleh angin matahari, termasuk badai geomagnetik, aurora (cahaya utara),
sebagai
penyebab mengapa
arah ekor
komet selalu menjauhi
matahari,
serta formasi bintang-bintang jauh.
d.
Badai Matahari
Badai matahari adalah ledakan besar di atmosfer matahari yang dapat melepaskan energi sebesar 6 × 1025 joule. Istilah ini juga digunakan untuk
fenomena
yang
mirip
di bintang
lain. Badai matahari mempengaruhi semua lapisan atmosfer matahari (fotosfer, korona dan kromosfer). Kebanyakan badai terjadi di wilayah aktif disekitar bintik matahari. Sinar X dan radiasi ultraviolet
yang dikeluarkan oleh badai matahari dapat mempengaruhi ionosfer Bumi dan
mengganggu komunikasi radio.
·
Fungsi Matahari Dalam
Kehidupan
Matahari merupakan sumber energi untuk kehidupan yang berkelanjutan. Panas matahari menghangatkan bumi dan membentuk iklim, sedangkan cahayanya
menerangi Bumi serta dipakai oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Tanpa matahari, tidak akan ada
kehidupan di bumi karena banyak reaksi kimia yang tidak dapat berlangsung.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar