Makalah Tata Surya

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 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.

Itulah sedikit gambaran tentang Tata Surya. Tetapi, Bagaimana Tata Surya bisa berbentuk seperti sekarang? Bagaimana awal mula terbentuknya Tata Surya? Apa yang menarik tentang Tata Surya? Pertanyaan-pertanyaan ini sering muncul di sekitar kita dan saya akan mencoba menjawab lewat makalah ini. Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini penulis membuat makalah yang berjudul “Tata Surya dan Semua Benda Langit yang Terikat dengan Gravitasi” dengan harapan dapat membantu para pembaca.. Dengan adanya makalah ini bukan berarti benda langit hanya itu saja tetapi masih ada banyak lagi yang tidak dapat ditangkap oleh indera manusia sehingga kita harus banyak belajar agar dapat menemukan benda langit yang baru.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan Latar Belakang Masalah yang telah dijelaskan, maka secara garis besar ada empat rumusan masalah sebagai berikut.

·         Bagaimana Asal-usul Tata Surya?

·         Bagaimana Sejarah Penemuan Tata Surya?

·         Bagaimana Struktur Tata Surya?

·         Bagaimana Konteks Galaksi Tata Surya?

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut.

·         Mengetahui Asal-usul Tata surya.

·         Mengetahui Sejarah Tata Surya.

·         Mengetahui Struktur Tata Surya.

·         Mengetahui Konteks Galaksi Tata Surya.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Asal-usul Tata Surya

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

·         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.

·         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.

·         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.

·         Hipotesis Kondensasi

Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. uiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.

·         Hipotesis Bintang Kembar

Hipotesis Bintang Kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis Bintang Kembar menjelaskan bahwa Tata Surya berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan saling  berdekatan. Kemudian salah satunya meledak dan meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya.

2.2 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

William Herschel (1738-1822) menemukan Uranus pada 1781. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa planet ini ada yang mengganggu. Kemudian Neptunus ditemukan pada Agustus 1846. Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus. Pluto kemudian ditemukan pada 1930. Pada saat Pluto ditemukan, ia hanya diketahui sebagai satu-satunya objek angkasa yang berada setelah Neptunus. Kemudian pada 1978 ditemukan satelit yang mengelilingi Pluto yaitu Charon yang sebelumnya sempat dikira sebagai planet karena ukurannya tidak jauh berbeda dengan Pluto.

Para astronom kemudian menemukan sekitar 1.000 objek kecil yang letaknya melampaui Neptunus (disebut objek trans-Neptunus) yang juga mengelilingi Matahari. Di sana mungkin ada sekitar 100.000 objek serupa yang dikenal sebagai Objek Sabuk Kuiper (Sabuk Kuiper adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus). Belasan benda langit termasuk dalam Objek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar (1.250 km pada Juni 2002), Huya (750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km pada Maret 2004), Orcus, Vesta, Pallas, Hygiea,Varuna, dan 2003 EL61 (1.500 km pada Mei 2004). Penemuan 2003 EL61 cukup menghebohkan karena Objek Sabuk Kuiper ini diketahui juga memiliki satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran lebih kecil dari Pluto. Dan puncaknya adalah penemuan UB 313 (2.700 km pada Oktober 2003) yang diberi nama oleh penemunya Xena. Selain lebih besar dari Pluto, objek ini juga memiliki satelit.

2.3 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.

2.3.1 Terminologi

Secara informal, Tata Surya dapat dibagi menjadi tiga daerah. Tata Surya bagian dalam mencakup empat planet kebumian dan sabuk asteroid utama. Tata Surya bagian luar terdapat empat gas planet raksasa. Sejak ditemukan Sabuk Kuiper, bagian terluar Tata Surya dianggap wilayah tersendiri yang meliputi semua objek melampaui Neptunus.

Secara dinamis dan fisik, objek yang mengorbit matahari dapat diklasifikasikan dalam tiga golongan, yaitu: planet, planet kerdil, dan benda kecil Tata Surya. Planet adalah sebuah badan yang mengedari matahari dan mempunyai massa cukup besar untuk membentuk bulatan diri dan telah membersihkan orbitnya dengan menginkorporasikan semua objek-objek kecil di sekitarnya. Menurut definisi ini, Tata Surya memiliki delapan planet: Merkurius,  Venus,  Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, dan Neptunus. Pluto telah dilepaskan status planetnya karena tidak dapat membersihkan orbitnya dari objek-objek Sabuk Kuiper. Planet kerdil adalah benda angkasa bukan satelit yang mengelilingi matahari dan mempunyai massa yang cukup untuk bisa membentuk bulatan diri tetapi belum dapat membersihkan daerah sekitarnya. Menurut definisi ini, Tata Surya memiliki lima buah planet kerdil, yaitu: Ceres, Pluto, Haumea, Makemake, dan Eris. Objek lain yang mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil adalah Sedna, Orcus, dan Quaoar. Planet kerdil yang memiliki orbit di daerah trans-Neptunus disebut plutoid.

Sisa objek-objek lain yang mengitari matahari adalah benda kecil Tata Surya. Ilmuwan ahli planet menggunakan istilah gas, es, dan batu untuk mendeskripsi kelas zat yang terdapat di dalam Tata Surya. Batu digunakan untuk menyebut bahan bertitik lebur tinggi (lebih besar dari 500 K). Contoh:silikat. Bahan batuan ini sangat umum terdapat di Tata Surya bagian dalam yang merupakan komponen pembentuk utama hampir semua planet kebumian dan asteroid. Gas adalah bahan-bahan bertitik lebur rendah seperti atom,  hidrogen, helium, dan gas mulia. Bahan-bahan ini mendominasi wilayah tengah Tata Surya yang didominasi oleh Yupiter dan Saturnus. Es seperti air, metana, amonia, dan karbon dioksida memiliki titik lebur sekitar ratusan derajat kelvin. Bahan ini merupakan komponen utama dari sebagian besar satelit planet raksasa. Ia juga merupakan komponen utama Uranus dan Neptunus (es raksasa) serta berbagai benda kecil yang terletak di dekat orbit Neptunus.

2.3.2 Zona Tata Surya

Gambar 2.1   Zona Tata Surya

Zona Tata Surya yang meliputi, planet bagian dalam, sabuk asteroid, planet bagian luar, dan sabuk Kuiper.

Di zona planet bagian dalam, Matahari adalah pusat Tata Surya dan letaknya paling dekat dengan planet Merkurius (jarak dari matahari 57,9 × 10⁶ km, atau 0,39 SA),  Venus (108,2 × 10⁶ km, 0,72 SA),  Bumi (149,6 × 10⁶ km, 1 SA) dan Mars (227,9 × 10⁶ km, 1,52 SA). Ukuran diameternya antara 4.878 km dan 12.756 km, dengan massa jenis antara 3,95 g/cm³ dan 5,52 g/cm³.

Sabuk asteroid adalah kumpulan batuan metal dan mineral yang terletak di antara Mars dan Yupiter.. Kebanyakan asteroid-asteroid ini hanya berdiameter sekitar100 km atau lebih. Orbit asteroid-asteroid ini sangat eliptis, bahkan sampai menyimpang Merkurius (Icarus) dan Uranus (Chiron).Ceres adalah bagian dari kumpulan asteroid ini yang berukuran sekitar 960 km dan dikategorikan sebagai planet kerdil.

Pada zona planet luar, terdapat planet gas raksasa Yupiter (778,3 × 10⁶ km, 5,2 SA), Uranus (2,875 × 10⁹ km, 19,2 SA) dan  Neptunus (4,504 × 10⁹km, 30,1 SA) dengan massa jenis antara 0,7 g/cm³ dan 1,66 g/cm³. Jarak rata-rata antara planet-planet dengan matahari bisa diperkirakan dengan menggunakan baris matematis Titus-Bode. Regularitas jarak antara jalur edaran orbit-orbit ini kemungkinan merupakan efek resonansi sisa dari awal terbentuknya Tata Surya. Anehnya pada planet Neptunus tidak muncul di baris matematis Titus-Bode sehingga membuat para pengamat berspekulasi bahwa Neptunus merupakan hasil tabrakan kosmis.

2.3.3 Matahari

Gambar 2.2   Matahari di lihat dari Spektrum Sinar-X

Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya. Bintang ini berukuran 332.830 kali dari 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 yang termasuk spektrum optik.

Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil kuning yang berukuran tengahan.  Nama ini menyebabkan kesalahpahaman karena dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengan diagram Hertzsprung-Russell yaitu sebuah grafik yang menggambarkan hubungan nilai luminositas sebuah bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih panas akan lebih cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti pola ini dikatakan terletak pada deret utama dan matahari terletak persis di tengah deret ini. Akan tetapi bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih panas dari matahari adalah langka sedangkan bintang-bintang yang lebih redup dan dingin adalah umum.

Saat ini Matahari tumbuh semakin cemerlang. Pada awal kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari kecermelangan sekarang. Matahari secara  metalisitas  dikategorikan sebagai bintang “populasi I”. Bintang kategori ini terbentuk lebih akhir pada tingkat evolusi alam semesta sehingga mengandung banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium (metal) dibandingkan dengan bintang “populasi II”. Unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk di dalam inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi pertama perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat dipenuhi oleh unsur-unsur yang lebih berat ini. Bintang-bintang tertua mengandung sangat sedikit metal, sedangkan bintang baru mempunyai kandungan metal yang lebih tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi ini diperkirakan mempunyai pengaruh penting pada pembentukan sistem Tata Surya, karena terbentuknya planet adalah hasil penggumpalan metal.

Gambar 2.3   Lembar Aliran Heliosfer

Disamping cahaya, matahari juga secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang dikenal sebagai angin matahari. Semburan partikel ini menyebar keluar kira-kira pada kecepatan 1,5 juta kilometer per jam sehingga menciptakan atmosfer tipis (heliosfer) yang merambah Tata Surya sejauh 100 SA. Kesemuanya ini disebut medium antarplanet.

Badai geomagnetis pada permukaan matahari, seperti semburan matahari (solar flares) dan pengeluaran massa korona (coronal mass ejection) menyebabkan gangguan pada heliosfer sehingga menciptakan cuaca ruang angkasa. Struktur terbesar dari heliosfer dinamai lembar aliran heliosfer (heliospheric current sheet), yaitu sebuah spiral yang terjadi karena gerak rotasi magnetis matahari terhadap medium antarplanet. Medan magnet  bumi mencegah atmosfer bumi berinteraksi dengan angin matahari.  Venus dan Mars yang tidak memiliki medan magnet karena atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa. Interaksi antara angin matahari dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora yang dapat dilihat dekat kutub magnetik bumi.

Heliosfer juga berperan melindungi Tata Surya dari sinar kosmik yang berasal dari luar Tata Surya. Medan magnet planet-planet menambah peran perlindungan selanjutnya. Densitas sinar kosmik  pada medium antarbintang dan kekuatan medan magnet matahari mengalami perubahan pada skala waktu yang sangat panjang sehingga derajat radiasi kosmis di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi meskipun tidak diketahui seberapa besar.

Medium antarplanet juga merupakan tempat berada dua daerah mirip piringan yang berisi debu kosmis. Daerah pertama, awan debu zodiak yang terletak di Tata Surya bagian dalam dan merupakan penyebab cahaya zodiak. Ini kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam sabuk asteroid yang disebabkan oleh interaksi dengan planet-planet. Daerah kedua, membentang antara 10 SA sampai sekitar 40 SA dan mungkin disebabkan oleh tabrakan yang mirip tetapi tejadi di dalam Sabuk Kuiper.

2.3.4 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.

2.3.4.1 Planet-Planet Bagian Dalam

Gambar 2.4   Planet-Planet Bagian Dalam

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 memilikiatmosfer, 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.

2.3.4.1.1 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.

2.3.4.1.2 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.

2.3.4.1.3 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.

2.3.4.1.4 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 marinerismenunjukan 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.

2.3.4.2 Sabuk Asteroid

Gambar 2.5   Sabuk Asteroid Utama

Asteroid adalah obyek Tata Surya yang terdiri dari batuan dan mineral logam beku. Sabuk asteroid utama terletak di antara orbit Mars dan Yupiter yang berjarak antara 2,3-3,3 SA dari matahari. Asteroid merupakan sisa dari bahan formasi Tata Surya yang gagal menggumpal karena pengaruh gravitasi Yupiter. Gradasi ukuran asteroid adalah ratusan kilometer sampai mikroskopis. Semua asteroid, kecuali Ceres yang terbesar diklasifikasikan sebagai benda kecil Tata Surya. Beberapa asteroid seperti Vesta dan Hygiea mungkin akan diklasifikasi sebagai planet kerdil jika terbukti telah mencapai kesetimbangan hidrostatik. Sabuk asteroid terdiri dari beribu-ribu hingga jutaan objek yang berdiameter satu kilometer. Meskipun demikian, massa total dari sabuk utama ini tidaklah lebih dari seperseribu massa bumi. Sabuk utama tidaklah rapat karena kapal ruang angkasa secara rutin menerobos daerah ini tanpa mengalami kecelakaan. Asteroid yang berdiameter antara 10 dan 10^-4 m disebut meteorid.

2.3.5 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.

2.3.5.1 Planet-Planet Bagian Luar

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.

Gambar 2.6   Raksasa-raksasa gas dalam Tata Surya dan Matahari

2.3.5.1.1 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.

2.3.5.1.2 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.

2.3.5.1.3 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.

2.3.5.1.4 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. Tritonmemiliki 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.

2.3.5.2 Komet

Gambar 2.7   Komet Halley-Bopp

Komet adalah badan Tata Surya kecil yang biasanya hanya berukuran beberapa kilometer dan terbuat dari es volatil. Badan-badan ini memiliki eksentrisitas orbit tinggi. Secara umum,  perihelionnya terletak di planet-planet bagian dalam dan letak  aphelionnya lebih jauh dari Pluto. Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam dan mendekati  matahari menyebabkan permukaan esnya bersumblimasi dan berionisasi yang menghasilkan koma, ekor gas, dan debu panjang yang sering dapat dilihat dengan mata telanjang.

Komet berperioda pendek memiliki kelangsungan orbit kurang dari dua ratus tahun. Sedangkan komet berperioda panjang memiliki orbit yang berlangsung ribuan tahun. Komet berperioda pendek dipercaya berasal dari Sabuk Kuiper, sedangkan komet berperioda panjang seperti Hale-bopp, berasal dari Awan Oort. Banyak kelompok komet, seperti Kreutz Sungrazers terbentuk dari pecahan sebuah induk tunggal. Sebagian komet berorbit hiperbolik mungkin berasal dari luar Tata Surya tetapi menentukan jalur orbitnya secara pasti sangatlah sulit. Komet tua yang bahan volatilesnya telah habis karena panas matahari sering dikategorikan sebagai asteroid.

2.3.6 Daerah trans-Neptunus

Daerah yang terletak jauh melampaui Neptunus disebut daerah trans-Neptunus yang sebagian besar belum dieksplorasi. Menurut dugaan daerah ini sebagian besar terdiri dari dunia-dunia kecil (yang terbesar memiliki diameter seperlima bumi dan bermassa jauh lebih kecil dari bulan) dan terutama mengandung batu dan es. Daerah ini juga dikenal sebagai daerah luar Tata Surya meskipun berbagai orang menggunakan istilah ini untuk daerah yang terletak melebihi sabuk asteroid.

2.3.6.1 Sabuk Kuiper

Sabuk Kuiper adalah sebuah cincin raksasa mirip dengan sabuk asteroid tetapi komposisi utamanya adalah es. Sabuk ini terletak antara 30 dan 50 SA dan terdiri dari benda kecil Tata Surya. Beberapa objek Kuiper yang terbesar seperti Quaoar, Varuna, dan Orcus mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Para ilmuwan memperkirakan terdapat sekitar 100.000 objek Sabuk Kuiper yang berdiameter lebih dari 50 km tetapi diperkirakan massa total Sabuk Kuiper hanya sepersepuluh massa bumi. Banyak objek Kuiper memiliki satelit ganda dan kebanyakan memiliki orbit di luar bidang eliptika.

Sabuk Kuiper secara kasar bisa dibagi menjadi resonansi dan sabuk klasik. Resonansi adalah orbit yang terkait pada Neptunus. Sabuk klasik terdiri dari objek yang tidak memiliki resonansi dengan Neptunus dan terletak sekitar 39,4 SA- 47,7 SA. Anggota dari sabuk klasik diklasifikasikan sebagaicubewanos.

2.3.6.2 Piringan Tersebar

Piringan tersebar (scattered disc) berpotongan dengan sabuk Kuiper dan menyebar keluar jauh lebih luas. Daerah ini diduga merupakan sumber komet berperioda pendek. Objek piringan tersebar diduga terlempar ke orbit yang tidak menentu karena pengaruh gravitasi dari gerakan migrasi awal Neptunus. Kebanyakan objek piringan tersebar (scattered disc objects atau SDO) memiliki perihelion di dalam sabuk Kuiper dan apehelion hampir sejauh 150 SA dari matahari. Orbit OPT juga memiliki inklinasi tinggi pada bidang ekliptika dan sering hampir bersudut siku-siku. Beberapa astronom menggolongkan piringan tersebar hanya sebagai bagian dari sabuk Kuiper dan menjuluki piringan tersebar sebagai “Objek Sabuk Kuiper Tersebar”.

2.3.7 Daerah Terjauh

Titik tempat Tata Surya berakhir dan ruang antar bintang mulai tidaklah persis terdefinisi. Batasan-batasan luar ini terbentuk dari dua gaya tekan yang terpisah yaitu angin matahari dan gravitasi matahari. Batasan terjauh pengaruh angin matahari kira kira berjarak empat kali jarak Pluto dan matahari. Heliopause ini disebut sebagai titik permulaan medium antar bintang. Akan tetapi, Bola Roche Matahari jarak efektif pengaruh gravitasi matahari diperkirakan mencakup sekitar seribu kali lebih jauh.

Banyak hal dari Tata Surya kita yang masih belum diketahui. Medan gravitasi matahari diperkirakan mendominasi gaya gravitasi bintang-bintang sekeliling sejauh dua tahun cahaya (125.000 SA). Perkiraan bawah radius Awan Oort, di sisi lain tidak lebih besar dari 50.000 SA sekalipun Sedna telah ditemukan. Daerah antara Sabuk Kuiper dan Awan Oort adalah sebuah daerah yang memiliki radius puluhan ribu SA. Selain itu, juga ada studi yang mempelajari daerah antara Merkurius dan Matahari. Objek-objek baru mungkin masih akan ditemukan di daerah yang belum dipetakan.

2.4 Konteks Galaksi

Tata Surya terletak di galaksi Bima Sakti yaitu sebuah galaksi spiral yang berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya dan memiliki sekitar 200 milyarbintang. Matahari berlokasi di salah satu lengan spiral galaksi yang disebut Lengan Orion. Letak Matahari berjarak antara 25.000 dan 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi dengan kecepatan orbit mengelilingi pusat galaksi sekitar 2.200 kilometer per detik. Setiap revolusinya berjangka 225-250 juta tahun. Waktu revolusi ini dikenal sebagai tahun galaksi Tata Surya.

Gambar 2.8   Lokasi Tata Surya di dalam galaksi Bima Sakti

Lokasi Tata Surya di dalam galaksi berperan penting dalam evolusi kehidupan di Bumi. Bentuk orbit bumi adalah mirip lingkaran dengan kecepatan hampir sama dengan lengan spiral galaksi sehingga bumi sangat jarang menerobos jalur lengan. Lengan spiral galaksi memiliki konsentrasi supernova tinggi yang berpotensi bahaya sangat besar terhadap kehidupan di Bumi. Situasi ini memberi Bumi jangka stabilitas yang panjang yang memungkinkan evolusi kehidupan.

Di daerah pusat, tarikan gravitasi bintang-bintang yang berdekatan bisa menggoyang benda-benda di Awan Oort dan menembakan komet-komet ke bagian dalam Tata Surya. Ini bisa menghasilkan potensi tabrakan yang merusak kehidupan di Bumi. Intensitas radiasi dari pusat galaksi juga mempengaruhi perkembangan bentuk hidup tingkat tinggi. Walaupun demikian, para ilmuwan berhipotesis bahwa pada lokasi Tata Surya sekarang ini supernova telah mempengaruhi kehidupan di Bumi pada 35.000 tahun terakhir dengan melemparkan pecahan-pecahan inti bintang ke arah matahari dalam bentuk debu radiasi atau bahan yang lebih besar lainnya, seperti berbagai benda mirip komet.

BAB III

PENUTUP

3.2 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. Perkembangan teleskop diimbangi dengan perkembangan perhitungan benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lainnya. Dari mulai mengetahui perkembangan planet-planet hingga puncaknya adalah penemuan UB 313 yang ternyata juga mempunyai satelit.

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.

3.2 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.