Rangkuman Tata Surya

TATA SURYA

Gugusan-gugusan bintang beserta planet dan benda angkasa lain disebut galaksi. Matahari termasuk bintang karena dapat memancarkan cahayanya sendiri. Matahari merupakan pusat tata surya. Tata surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari sebagai pusat dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya.

Jarak Bumi-Matahari untuk ukuran jagat raya adalah sangat dekat sekitar 150.000.000 km atau Satuan Astronomi (SA). Jarak antarbintang di jagat raya diukur dengan satuan tahun cahaya.

Menurut Albert Einstein, besar energy yang timbul pada reaksi di Matahari ini dapat dihitung dengan persamaan:

E = mc²

1. 

     MATAHARI

1)      Ukuran Matahari

Diameter                            :  1.373.400 km bila dibulatkan menjadi 1.390.000 km

Jari-jari                              :  700.000 km 

Volume                              :  1,437

Luas permukaan                :  6,16  km²

Jarak dari Bumi                 :  149.600.000 km

Waktu Rotasi                     :  25 hari

Massa                                :  1.989  kg

Suhu rata-rata permukaan  :  6.000 °C

Suhu inti                            :  14.000.000 °C

Usia                                   :  4,5 milyar tahun

2)      Susunan Matahari

a)      Inti (core)

Inti merupakan lapisan Matahari yang paling dalam. Suhunya sekitar 15.000.000 °C. Tempat terjadinya reaksi nuklir berupa reaksi fusi.

b)      Fotosfer (lapisan cahaya)

Fotosfer adalah lapisan Matahari yang dilihat sehari-hari dari Bumi. Suhu sekitar 6.000 °C.

c)      Kromosfer

Lapisan atmosfer Matahari. Suhu 4.500 °C. Terlihat jelas dari Bumi jika gerhana Matahari total sebagai cincin berwarna kemerah-merahan.

d)      Korona

Atmosfer luar Matahari. Suhunya mencapai 1.000.000 °C. Lapisan ini terlihat saat terjadi gerhana Matahari total.

3)      Gangguan Matahari

Partikel penyusun matahari adalah hydrogen, helium, oksigen, dan karbon. Menyebabkan gangguan-gangguan pada lapisan matahari. Gangguan matahari dapat dilihat dari teropong Hale di Polamar, Amerika Serikat. Gangguan tersebut antara lain:

a.      Gumpalan fotosfer. Energy dari inti matahari sangat besar dan menyebar ke segala arah dan terjadi gumpalan-gumpalan gas panas yang seolah mengepul dari inti matahari

b.      Bintik matahari. Menyebabkan musim dingin di bumi yang berkepanjangan. Karena energy yang dipancarkan fotosfer berkurang.

c.       Lidah api (prominensa). Prominensa membentuk partikel yang akan ditangkap oleh van Allen sebelum masuk ke atmosfer bumi lalu bertabrakan dengan atom hydrogen dan nitrogen sehingga menghemburkan cahaya dengan warna-warna tertentu yang dinamakan dengan aurora. Peristiwa ini pun disertai radiasi yang menyebabkan pemantulan gelombang radio menjadi tidak sempurna.

2.      PLANET

Benda langit disebut planet jika: mengorbit matahari, mempunyai massa yang cukup untuk bergravitasi sendiri, dan dapat membersihkan benda-benda kecil di sekitar orbitnya.

Orbit adalah garis edar yang diikuti planet-planet dalam mengelilingi matahari. Berdasarkan Sidang Umum Himpunan Astronomi Internasional ke-26 di Praha, Ceko tahun 2006, Pluto bukan anggota tata surya lagi karena ukurannya terlalu kecil dan orbital Pluto yang sangat elips.

Revolusi adalah peredaran planet-planet mengelilingi matahari pada orbitnya. Waktu planet untuk bergerak mengelilingi matahari disebut kala revolusi. Waktu yang diperlukan planet untuk bergerak disebut kala rotasi. Bidang orbit bumi disebut bidang ekliptika.

Titik terjauh planet dari matahari disebut titik aphelium (pada tanggal 5 July yang berjarak 152 juta km dari mathari), titik terdekat planet dari mathari disebut titik perihelium (pada tanggal 5 Januari yang berjarak 147 km dari matahari).

Planet-planet berevolusi berlawanan dengan arah jarum jam, kecuali satu planet yaitu planet Venus, yang searah dengan jarum jam.

 Pengelompokkan planet dapat berdasarkan:

1)      Letak terhadap Orbit Asteroid

a.       Planet dalam (di dalam garis edar asteroid). Yaitu: Merkurius, Venus, dan Bumi

b.      Panet luar (diluar garis edar asteroid). Yaitu: Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus

2)      Ukuran dan Komposisi Penyusunnya

a.       Planet terrestrial (relative kecil, berbatu, dan permukaannya diselimuti atmosfer). Yaitu: Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.

b.      Planet jovian (relative besar dan permukaannya diselimuti gas, cairan, bahkan es. Yaitu: Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus

3)      Orbit Bumi

a.       Planet inferior (di dalam garis edar bumi). Yaitu: Merkurius, dan Venus

b.      Planet superior (di luar garis edar bumi). Yaitu: Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Urutan delapan planet dari yang paling dekat dengan matahari.

1)      Merkurius

Diameter                            :  4.880 km

Jarak rata-rata                    :  58 juta km

Waktu revolusi                  :  88 hari

Waktu rotasi                      :  1.408 jam

Suhu rata-rata permukaan  :  179

Satelit                                 :  -

2)      Venus

Diameter                            :  12.103,6 km

Jarak rata-rata                    :  108.200.000 km

Waktu revolusi                  :  225 hari

Waktu rotasi                      :  5.836 jam

Suhu rata-rata permukaan  :  482 °C

Satelit                                 :  -

3)      Bumi

Diameter                            :  12.756,3 km

Jarak rata-rata                    :  150 juta km

Waktu revolusi                  :  365, 25 hari

Waktu rotasi                      :   24 jam

Suhu rata-rata permukaan  :  15 °C

Satelit                                 :  Bulan

4)      Mars

Diameter                            :  6.794 km

Jarak rata-rata dari matahari           :  227.940.000 km

Waktu revolusi                  :  687 hari

Waktu rotasi                      :  25 jam

Suhu rata-rata permukaan  :  -63 °C

Satelit                                 :  Phobos dan Deimos

5)      Yupiter

Diameter                            :  142.984 km

Jarak rata-rata                    :  778.330.000 km

Waktu revolusi                  :  12 tahun

Waktu rotasi                      :  9,8 jam

Suhu rata-rata permukaan  :  150 °C

Satelit                                 :  6.363 satelit. Yang diketahui hanya 16 (Io, Eropa, Ganymeda,

                                             Callisto, Amalthea, Himalia, E’lara, Pasiphae, Sinope, Lysithe,

                                             Carme, Ananke, Leda, Thebe, Andrastea, Metis.)

6)      Saturnus

Diameter                            :  120.536 km

Jarak rata-rata                    :  ±1.429 juta km

Lebar cincin                       :  402.000 juta km

Tebal cincin                       :  15 km

Waktu revolusi                  :  29,5 tahun

Waktu rotasi                      :  10,6 jam

Suhu rata-rata permukaan  :  -125 °C

Satelit                                 : 6.262 yang diketahui 7 (Pan, Atlas, Prometheus, Pandora, Janus

                                            Epimetheus, Telesto, Calypso, Dione, Helene, Hyperion, Titan,

                                            Rhea, Lapetus, Tethys, Enceladus, dan Mimas). Titan satelit yang

                                            paling besar, bahkan melebihi besarnya planet Merkurius.

7)      Uranus

Diameter                            :  51.118 km

Jarak rata-rata                    :  2.871 juta km

Waktu revolusi                  :  84 tahun

Waktu rotasi                      :  11 jam

Suhu rata-rata permukaan  :  193 °C

Satelit                                 :  2.727 satelit. Yang diketahui 27 (Cordelia, Ophelia, Bianca,

                                             Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Cupid, Belinda,

                                             Perdita, Puck, Mab, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon,

                                             Francisco, Caliban, Stephano, Trinculo, Sycorax, Margaret,

                                             Prospero, Setebos, Ferdinand

8)      Neptunus

Diameter                            :  ± 50.000 km

Jarak rata-rata                    :  ± 4,5 miliar km

Waktu revolusi                  :  165 tahun

Waktu rotasi                      :  16,11 jam

Suhu rata-rata permukaan  :  -210 °C

Satelit                                 :  1.313 yang diketahui 8 (Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa,

                                             Proteus, dan Triton).

3.      SATELIT

Satelit adalah benda langit kecil yang mengiringi dan tetap ada dalam gaya tarik planet yang memiliki ukuran lebih besar. Arah edarnya pun berlawanan arah jarum jam.

1)      Satelit Alami

Satelit yang sudah berada dalam tata surya dan bukan buatan manusia. Contoh: bulan, Phobos, Deimos, dan Umbriel

2)      Satelit Buatan

Satelit yang dibuat manusia dan diluncurkan ke luar angkasa untuk keperluan tertentu. Macam-macam satelit tersebut:

-          Satelit komunikasi: memberikan pelayanan radio televisi. Contoh, satelit palapa.

-          Satelit cuaca: untuk menunjukkan formasi awan yang menyelimuti permukaan bumi.    Pertama kali diluncurkan Amerika Serikat tahun 1960 bernama Tiros 1.

-          Satelit navigasi: untuk membantu navigasi darat dan laut.

-          Satelit mata-mata / militer: untuk menyampaikan informasi bagi kepentingan militer.

-          Satelit penelitian: untuk beragam misi. Contoh, meneliti Matahari, planet lain dalam tata surya, dan cuaca. Contoh satelitnya adalah Pioneer, Sputnik 1, Explorer, dan Landsat.

Sputnik 1 adalah satelit buatan pertama yang mengelilingi bumi yang diluncurkan oleh Uni Soviet tanggal 4 Oktober 1957. Landsat diluncurkan untuk meneliti keadaan di bagian dalam bumi.

4.      ASTEROID

Sabuk asteroid terbentuk oleh banyak planet kecil yang tersusun diatas debu dan gas beku. Planet ini terbentang diantara Mars dan Yupiter. Asteroid yang paling terkenal adalah Ceres, berdiameter 770 km. selain Ceres adapula Pallas dan Vesta.

5.      KOMET

Ketika kepala komet mendekati matahari, energy matahari menguapkan inti kemudian tercampur dengan kabut dan membentuk ekor. Itulah penyebab ekornya selalu menjauhi matahari. Komet Halley adalah komet yang muncul setiap 76 tahun sekali (terakhir 1986) ditemukan oleh Edmund Halley.

Contoh komet:

a.       Komet Encke : 3,3 tahun sekali

b.      Komet Brooks : 7 tahun sekali

c.       Komet Gale : 11 tahun sekali

d.      Komet Biela : 6,6 tahun sekali

6.      METEOROID, METEOR, dan METEORIT

Meteoroid adalah benda langit dengan ukuran bervarias. Meteoroid yang jatuh lalu terbakar ke bumi disebut meteor, tetapi jika ukurannya sangat besar sehingga tidak habis terbakar dan sampai ke permukaan bumi disebut meteorit. Contoh meteorit yang jatuh ke permukaan bumi adalah meteor Ahnitudo di Green Land tahun 1897 dan bermassa 34.000 kg.

      HUKUM PERGERAKAN PLANET-PLANET

Nicolaus Copernicus menganggap Matahari pusat tata surya dan anggota-anggota tata surya yang lain beredar mengelilingi matahari (teori heliosentris). Lalu disempurnakan oleh Johannes Kepler dan mengemukakan 3 hukum pergerakan planet-planet (hokum Kepler) yaitu:

a.       Hukum I Kepler : lintasan planet berevolusi berbentuk elips dan matahari terletak di salah satu focus elips.

b.      Hukum II Kepler : dalam waktu yang sama, planet menempuh bidang yang sama luas.

c.       Hukum III Kepler : kuadrat waktu revolusi planet berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak planet terhadap matahari.

      GAYA GRAVITASI

Sir Isaac Newton mengatakan bahwa antara dua benda yang memiliki massa akan terjadi gaya tarik-menarik yang disebut gaya gravitasi. Cara menghitungnya adalah:

F = G

Ket:

F    :     gaya tarik-menarik atau gaya gravitasi (N)

G   :     tetapan gravitasi = 6,67 × ̄ ¹¹ Nm²/kg²

M   :     massa benda pertama (kg)

m   :     massa benda kedua (kg)

r     :     jarak antara titik pusat kedua benda (m)

GERAKAN BULAN DAN BUMI

1.      BULAN

Bulan adalah satelit alami bumi. Bulan berbentuk bola dengan diameter dan gaya gravitasi 1/6 kali bumi, serta diameternya hanya ¼ kali diameter Bumi. Cahaya Bulan yang tampak dari Bumi hanyalah pantulan cahaya Matahari yang jatuh di permukaannya. Bulan melakukan tiga macam gerakan sekaligus, yaitu berputar pada prorsnya (rotasi), mengorbit bumi (berevolusi), dan bersama bumi mengorbit matahari.

Kala revolusi Bulan adalah 27,3 hari yang disebut sebagai 1 bulan sideris. Perpaduan antara gerakan Bulan mengorbit Bumi dari Bulan baru ke Bulan baru berikutnya dinamakan 1 bulan sinodis, yang mrmbutuhkan waktu 29,53 hari.  

Data gerakan bulan adalah sebagai berikut :

Jarak dari Bumi           .           : ±384.400 km

Massa                          .: 7,3 × 10²² kg

Periode orbit                 : 27,33 hari

Kecepatan orbit            : 1.022 km/s (rata-rata)

Kala revolusi                            : 27,33 hari

Waktu antara bulan baru : 29,53 hari

Bulan juga terlibat dalam beberapa fenomena, seperti pasang air laut dan gerhana matahari serta gerhana bulan.

1)      Pasang Air Laut

Ada dua macam jenis pasang air laut, yaitu pasang purnama dan pasang perbani.

a.       Pasang purnama (spring tides), terjadi ketika matahari, bumi, dan bulan pada satu garis lurus (terjadi pada Bulan purnama dan Bulan baru). Ditanndai kenaikan permukaan air laut yang sangat tinggi.

b.      Pasang perbani (neap tides), terjadi ketika bulan dan matahari menghasilkan gaya yang saling tegak lurus (terjadi ketika gaya gravitasi Matahari dan Bulan membentuk sudut 90° pada Bulan seperempat (kuartir). Ditandai dengan sedikit kenaikan permukaan air laut.

2)      Gerhana

Ada dua macam gerhana yaitu gerhana matahari dan gerhana bulan.

a.       Gerhana matahari, terjadi saat bayangan bulan menutupi bumi karena bentuk bulan lebih kecil dari bumi maka hanya sebagian tempat saja yang dapat melihat gerhana matahari. Gerhana matahari total, dialami tempat yang terkena umbra bulan, gerhana ini terjadi selama 6 menit. Daerah yang terkena penumbra bulan akan mengalami gerhana matahari parisal

b.      Gerhana bulan, terjadi ketika bulan memasuki bayangan bumi sehingga bulan tidak mendapat cahaya matahari. Gerhana bulan total terjadi saat bulan memasuki umbra bumi, sedangkan gerhana bulan parisal terjadi jika bulan memasuki penumbra bumi.

Permukaan bulan yang menghadap ke Bumi selalu sama sepanjang waktu. Pada tahun 1959 foto pertama milik Soviet dengan Luna 3 atau Yenisey-2 mengabadikan sisi di sebelah bulan untuk pertama kali.

Bulan tidak memiliki atmosfer. Akibatnya:

a)      Suhu di Bulan sangat ekstrem. Dibagian terkena sinar Matahari suhunya ±110ºC. Yang tidak terkena mencapai -173°C.

b)      Bunyi tidak dapat merambat di Bulan.

c)      Langit di Bulan berwarna hitam kelam.

d)      Tidak ada siklus air.

2.      BUMI

Bumi berbentuk bulat pepat dan menggembung pada ekuatornya karena adanya rotasi. Bumi melakukan dua gerakan sekaligus yaitu berputar pada porosnya (rotasi) selama 24 jam, dan mengorbit matahari (revolusi) selama 365 hari.

1)      Rotasi Bumi

Bumi berotasi selama 24 jam (satu hari). Hal itu mengakibatkan beberapa hal di Bumi, sebagai berikut:

a.       Pergantian siang dan malam; permukaan Bumi yang menghadap Matahari mengalami siang sedangkan yang tidak menghadap Matahari mengalami malam. .

b.      Pembelokan arah angin; Angin Pasat dan Angin Barat sebenarnya berasal dari angin kutub yang berubah arah karena adanya rotasi Bumi.

c.       Bumi menggembung di khatulistiwa dan pepat di kedua kutubnya.

d.      Gerak semu harian Matahari; seolah-olah Matahari terbit dari timur dan tenggelam di barat. Padahal Bumi-lah yang berputar pada porosnya selama sehari penuh.

e.       Perbedaan waktu; tiap 1° bujur mempunyai perbedaan waktu 4 menit, jadi setiap 15° bujur akan berbeda waktu 1 jam. Sehingga perbedaan waktu di Bumi dirumuskan sebagai berikut:

#Belahan Bumi Timur:                              #Belahan Bumi Barat: 

                                                                        

Ket:

T    =          Menunjukkan Waktu   BB       =   Bujur Barat

BT             =          Bujur Timur                 GMT    =   Greenwich Mean Time / Bujur Nol Bumi

Garis meridian adalah garis lingkar yang melewati kutub utara dan selatan. Sebagai titik pangkal, Greenwich (Inggris) ditetapkan sebagai bujur 0°.

Garis bujur sejauh 15° atau kelipatan 15° di sebelah timur atau arat bujur 0° ditetapkan sebagai bujur standar. Waktu pada bujur standar disebut waktu standar atau waktu local.

Bujur 180° ditetapkan sebagai Batas Penanggalan Waktu Internasional (International Date Line). (0°−180° BT) lebih dahulu 1 hari daripada tanggal di belahan Bumi bagian barat (0°−180° BB). Letak Batas Penanggalan Internasional berada di Samuderan Pasifik

2)      Revolusi Bumi

Bumi berevolusi dengan kemiringan yang membentuk sudut 23½° terhadap garis yang tegak lurus terhadap ekliptika. Selama Bumi mengelilingi Matahari, Bumi mengalami keadaan yang berbeda-beda, yakni:

a.      21 Maret

·         Jarak condong kutub utara dan selatan terhadap Matahari sama.

·         Panjang siang dan malam di kedua belahan Bumi sama panjang.

·         Belahan Bumi utara musim semi, belahan Bumi selatan musim gugur.

b.      21 Maret sampai 21 Juni

·         Kutub utara semakin condong ke arah Matahari, kutub selatan semakin condong menjauhi Matahari.

·         Belahan Bumi utara mengalami siang yang panjang disbanding dengan malam. Mengalami musim semi.

·         Belahan Bumi selatan mengalami malam yang panjang dibanding siangnya. Mengalami musim gugur.

c.       21 Juni

·         Kutub utara semakin menjauhi Matahari, kutub selatan semakin mendekati.

·         Siang di belahan Bumi utara lebih panjang dari malamnya.

·         Di belahan Bumi Utara musim panas, Bumi selatan musim dingin

d.      21 Juni sampai 23 September

·         Kutub utara semakin menjauhi Matahari, kutub selatan semakin mendekati.

·         Panjang siang di Bumi utara semakin pendek namun tetap lebih panjang dari malam. Di belahan Bumi selatan siangnya akan lebih panjang tetapi tetap lebih pendek dari malam.

·         Belahan Bumi utara musim panas, belahan Bumi selatan musim semi.

e.       23 September

·         Kecondongan kutub utara dan selatan terhadap Matahari sama.

·         Panjang siang dan malam di kedua belahan bumi sama panjang.

·         Bagian Bumi utara musim gugur, Bumi selatan musim semi.

f.        23 September sampai 22 Desember

·         Kutub utara menjauhi Matahari, kutub selatan condong mendekati Matahari.

·         Panjang siang di Bumi utara semakin pendek disbanding malamnya. Panjang siang di Bumi selatan semakin panjang dibandingkan malamnya.

·         Bumi utara musim gugur, Bumi selatan musim semi

g.      22 Desember

·         Kecondongan kutub utara paling jauh terhadap Matahari, dan kutub selatan yang paling dekat.

·         Panjang siang di belahan Bumi utara paling pendek disbanding malamnya yang panjang. Sedangkan di belahan Bumi selatan panjang siangnya paling panjang dan malamnya yang paling pendek.

·         Belahan Bumi utara musim dingin, belahan Bumi selatan musim panas.

h.      22 Desember sampai 21 Maret

·         Kecondongan kutub utara terhadap Matahari semakin dekat, dan kecondongan kutub selatan terhadap Matahari akan semakin jauh.

·         Belahan Bumi utara panjang siangnya semakin panjang namun akan tetap lebih pendek dari malamnya. Sedangkan di belahan Bumi selatah panjang siangnya akan semakin pendek namun akan lebih panjang dibandingkan dengan malamnya,

·         Belahan Bumi utara musim dingin. Belahan bumi selatan musim panas.

Revolusi Bumi mengakibatkan terjadinya:

a.       Perubahan musim.

b.      Rasi bintang selalu berubah dalam setahun; dahulu orang-orang menggunakannya sebagai patokan musim.

c.       Gerak semu tahunan matahari.

d.      Perbedaan lama siang dan malam; disebut juga fotoperiode. Respons tumbuhan terhadap lamanya penyinaran tersebut dinamakan fotoperiodisme, maka tumbuhan dibedakan menjadi:

-          Tumbuhan Hari Panjang; waktu untuk berbunga lebih dari 12 jam (14-16 jam). Berbunga pada akhir musim semi atau awal musim panas. Contoh: selada, bayam, dan gandum.

-          Tumbuhan Hari Pendek; waktu penyinaran kurang dari 12 jam. Berbunga pada akhir musim panas, gugur, atau dingin. Contoh: jagung, bunga matahari, dan anggrek.

-          Tumbuhan Hari Netral; mengalami pembungaan kapan saja jika telah mengalami ematangan tanpa dipengaruhi lama penyinaran. Contoh: mentimun, padi, wortel, dan kapas.

3.      Pengaruh Radiasi Matahari Terhadap Kehidupan di Bumi

a.       Kedudukan Matahari terhadap suatu wilayah sangat memengaruhi cuaca atau iklim di wilayah itu.

b.      Ketika Matahari aktif meningkatkan radiasinya makan akan memengaruhi jumlah energy Matahari yang sampai ke Bumi (insensitas insolasinya).

c.       Medan magnetic sekitar Bumi dan jumlah partikel bermuatan yang dipancarkan Matahari juga dapat mengubah insensitas sinar kosmik yang sampai ke Bumi. Dan dapat mempengaruhi dinamika atmosfer dan lautan serta proses pembentukan awan, suhu, dan hujan.

d.      Memiliki peran besar pada pergerakan massa udara dalam bentuk angin, secara local maupun global.

e.       Berpengaruh pada siklus hiddrologi yang merupakan pergerakan massa air.

f.       Bagi tumbuhan, berguna dalam proses fotosintesis.