Tata Surya: Susunan dan Teori terbentuknya

Table of Contents

Tata Surya (Solar System)

Susunan Tata Surya

Tata surya (solar system) adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Tata surya terdiri dari planet, satelit, planet kerdil, meteoroid, planetoid atau asteroid, komet. Delapan planet dari yang paling dekat Matahari adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Mereka mengitari matahari pada lintasan atau orbit masing-masing.

Tata surya dikekalkan oleh pengaruh gaya gravitasi matahari dan sistem yang setara dengan tata surya yang memiliki garis pusat setahun kecepatan cahaya dengan ditandai adanya taburan komet yang disebut awan Oort. Ada juga awan Oort berbentuk piring pada bagian dalam tata surya yang dikenal dengan sebutan awan Oort dalam.

Susunan tata surya dipimpin oleh bintang yang sangat panas yang menjadi pusatnya yaitu matahari. Matahari menjadi pusat dan dikelilingi oleh benda langit seperti planet, asteroid, komet, satelit alam dan lain-lain.
1. Matahari
Matahari merupakan bintang di pusat tata surya. Memiliki bentuk hampir bulat dan terdiri dari plasma panas bercampur dengan medan magnet. Diameter matahari sekitar 1.392.684 km dan massanya sekitar 330.000 kali massa bumi. Secara kimiawi, sekitar ¾ massa matahari terdiri dari hidrogen, sedangkan sisanya didominasi helium. Sisa massa yang lain terdiri dari elemen-elemen berat seperti oksigen, karbon, besi, neon, dan lain-lain.

Matahari terbentuk sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu akibat meluruhnya gravitasi suatu wilayah di dalam sebuah awan molekul besar.  Sebagian besar materi berkumpul di tengah dan sisanya menjadi cakram beredar yang kelak menjadi tata surya.  Massa pusatnya menjadi semakin panas dan padat sehingga memulai fusi termonuklir di intinya.

Matahari berputar 25,04 hari bumi setiap putaran dan memiliki gravitasi 27,9 kali gravitasi bumi. Terdapat julangan gas yang panas dan dapat mencapai 100.000 kilometer ke angkasa. Semburan matahari ini dapat mengganggu gelombang komunikasi seperti radio, TV, radar di bumi dan bisa merusak satelit atau stasiun angka yang tidak terlindungi. Matahari juga menghasilkan gelombang radio, ultraviolet, sinar inframerah, sinar X, dan angina matahari yang merebak ke seluruh tata surya.

Matahari merupakan bola gas raksasa yang energinya sangat besar menyebabkan menjadi sangat panas. Suhu di pusat matahari mencapai 15 juta derajat celcius. Sedangkan suhu permukaan matahari 50 kali suhu air mendidih. Akibatnya planet terdekat yaitu Merkurius dan Venus menjadi sangat panas juga. Sementara panas matahari ke bumi tidak terlalu panas dikarenakan jaraknya yang sangat jauh. Bumi menerima panas yang tidak terlalu tinggi.

2. Planet
Planet merupakan bintang yang letaknya berubah-ubah karena planet bergerak mengitari matahari. Planet tidak dapat memancarkan cahaya matahari dan bintang. Cahaya yang dipancarkan planet berasal dari cahaya matahari yang dipantulkannya sehingga pada malam hari planet dapat dilihat dengan mata telanjang dan kelihatan terang seperti bintang. Setiap planet memiliki lintasan orbitnya sendiri-sendiri dan berbentuk elips.

Johannes Kepler pada abad ke-17 membuktikan bahwa lintasan orbit planet berbentuk lonjong (elips) dan matahari berada di salah satu titik fokus elips (lonjong). Susunan delapan planet mulai dari yang jaraknya terdekat dengan matahari adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Berdasarkan jarak dengan matahari, planet yang disebut inferior (planet dalam) adalah Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Sedangkan yang disebut planet superior (planet luar) adalah Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Selain bergerak mengelilingi matahari, Sembilan planet juga berputar pada porosnya (rotasi). Arah sumbu pada porosnya juga berbeda-beda. Tetapi hampir semua berputar ke arah yang sama. Gerak rotasi planet menentukan pergantian siang dan malam pada permukaan planet.

Gerak sebuah planet dalam orbitnya mengitari matahari disebut revolusi, sedangkan perputaran planet mengitari sendiri porosnya disebut rotasi. Periode revolusi adalah waktu yang diperlukan oleh sebuah planet untuk beredar sekali mengitari matahari, sedangkan periode rotasi adalah waktu yang diperlukan oleh sebuah planet untuk berputar sekali mengitari porosnya sendiri.

Sebuah benda langit bisa mendapatkan status planet apabila memenuhi kriteria sebagai berikut: mengorbit matahari, memiliki massa yang cukup untuk bergravitasi sendiri sehingga memiliki bentuk yang relatif bulat, dan tidak membagi orbitnya dengan benda lain yang relatif sama ukurannya selain satelitnya sendiri.

Dengan demikian, karena orbit Pluto memotong orbit Neptunus sehingga dalam perjalanannya mengelilingi matahari dan kadang berada lebih dekat dengan matahari dibanding Neptunus, maka Pluto tidak berhak menyandang nama planet karena tidak memenuhi syarat ketiga. Pluto kemudian masuk dalam keluarga baru yang disebut planet kerdil. Keluarga ini anggotanya Pluto dan benda-benda langit lain di tata surya yang mirip dengan Pluto termasuk di dalamnya asteroid Ceres, satelit Pluto, Charon, dan beberapa benda langit lain.

3. Asteroid
Asteroid adalah bongkahan batu langit dan sisa logam dengan ukuran yang berbeda-beda dan tidak beraturan sisa pembentukan tata surya di masa lalu. Sebagian dari asteroid yang terdapat di tata surya berada di antara planet mars dan Jupiter. Mereka bergerombol membentuk suatu gugusan mirip sabuk yang beredar bersama mengorbit matahari.

Menurut ahli  lain juga mengatakan bahwa asteroid merupakan sisa-sisa bahan pembentuk planet yang memiliki diameter sabuk sekitar 100 Km. Dalam berevolusi, sabuk asteroid membutuhkan waktu selama tiga hingga enam tahun dan jumlah asteroid ini sangat banyak serta jarak antar satu asteroid dengan asteroid lain ribuan kilometer.

Kelompok asteroid tersebut sering disebut sabuk asteroid. Sabuk asteroid merupakan rumah bagi ratusan ribu asteroid dari yang berukuran sekecil partikel debu kosmik hingga yang sebesar miniatur planet.

Beberapa asteroid tersebut diberi nama Ceres, Pallas, Juno, Eros, dan Vesta. Diameter asteroid berkisar 1 hingga 750 Km. massa keseluruhan asteroid hanya sekitar 0,001 massa bumi. Selain itu di antara orbit Mars dan Yupiter, asteroid juga ditemukan di antara Saturnus dan Uranus. Asteroid ini dinamakan Chiron.

Diperkirakan bahwa asteroid yang berdiameter lebih dari 1 Km dalam sistem tata surya berjumlah total antara 1,1 hingga 1,9 juta. Asteroid terluas dalam sistem tata surya sebelah dalam yaitu 1 Ceres dengan diameter 900-1000 Km.

Dua asteroid sabuk sistem tata surya sebelah dalam ialah dua Pallas dan empat Vesta. Vesta merupakan asteroid sabuk paling utama yang terkadang terlihat oleh mata telanjang. Massa seluruh asteroid sabuk utama diperkirakan sekitar kurang lebih empat persen dari massa bulan.

4. Satelit
Satelit berasal dari bahasa latin ”Satelles” yang memiliki arti pelayan, atau seseorang yang melayani pihak lain. Satelit memiliki pengertian yaitu benda langit yang bergerak mengitari sebuah planet. Selain mengelilingi atau mengitari planet, satelit juga berputar pada porosnya. Berdasarkan cara terbentuknya, satelit dapat dibedakan menjadi dua bagian di antaranya,
a. Satelit Alam. Satelit alam adalah satelit yang terbentuk karena adanya peristiwa alam bersamaan dengan terbentuknya planet. Contohnya: bulan sebagai satelit bumi, Titan sebagai satelit alam Saturnus.
b. Satelit Buatan. Satelit buatan adalah satelit yang dibuat oleh manusia dan digunakan untuk tujuan tertentu. Contohnya, satelit cuaca, satelit komunikasi, satelit mata-mata, dan lain-lain.

Pada umumnya planet-planet dalam sistem tata surya memiliki beberapa satelit yang senantiasa mengiringi. Hanya Merkurius dan Venus yang tidak memiliki satelit.

5. Komet
Komet merupakan benda langit yang mengelilingi matahari dengan orbit yang berbentuk elips. Komet menyerupai bintang dan sering disebut orang sebagai bintang berekor. Komet tersusun atas gas, es, dan debu. Ketika komet bergerak mendekati matahari, lapisan es pada komet menguap.

Kumpulan uap dan debu itu terdorong oleh angin mengelilingi matahari sehingga menjauhi matahari. Itulah sebabnya, saat komet mendekati matahari, ekornya berada di depan. Panjang ekor komet dapat mencapai jutaan kilometer. Semakin mendekati matahari maka ekor komet semakin panjang.

Jumlah komet di angkasa diperkirakan lebih dari 100 miliar. Komet yang paling terkenal adalah Halley. Komet yang muncul 76 tahun sekali. Selain Halley ada juga Komet Encke yang muncul 3,3 tahun sekali, komet Biela muncul 6,6 tahun sekali, dan Kohoutek muncul dua tahun sekali.

Astronom dari Universitas Harvard, Fred Whipple, pertama kali mengusulkan pada tahun 1950 mengenai struktur komet yang berupa gumpalan es kotor berdiameter 1-10 kilometer karena tersusun dari berbagai senyawa seperti karbondioksida, sianida, amonia, air, metana, serta berbagai macam logam yang bercampur dengan batu dan debu.

Saat komet bergerak mendekati matahari pada jarak kurang dari 3 SA, kemudian muncul selubung gas dan debu yang berukuran 100.000 hingga 1 juta kilometer yang disebut Coma. Dari kata inilah sebutan ‘Komet “ berasal. Gas dalam coma beragam seperti CO, HCN, CH, CN, air dan formaldehid. Coma ini diselubungi oleh awan hidrogen yang memiliki ukuran jutaan kilometer dan muncul dari disosiasi radikal hidroksil (OH) akibat radiasi matahari pada materi yang ada di Coma.

Ketika jarak komet kian mendekat ke matahari, maka muncul ekor komet akibat partikel yang dipancarkan matahari menguapkan materi yang menyelubungi inti komet. Terdapat dua ekor matahari yaitu ekor ion yang arahnya selalu menjauhi matahari, dan ekor debu yang arahnya melengkung ke matahari akibat tarikan gravitasi matahari.

Menurut catatan sejarah, pengamatan komet telah dilakukan ratusan tahun yang lalu. Seiring dengan perkembangan teknologi pengamatan, penemuan komet kini semakin banyak. Sudah ada ribuan komet yang ditemukan sekarang ini.

Misal, komet Shoemaker-Levy 9 yang sebagian materinya menabrak yupiter pada tahun 1994. Komet tersebut ditemukan oleh pasangan Eugene dan Carolyn Shoemaker serta David Levy pada 23 Maret 1993. Tata cara penamaan yang lain adalah dengan menurut tahun ditemukannya komet diikuti huruf kecil pada tahun ditemukannya. Misalnya, komet ketujuh yang ditemukan pada tahun 2004 adalah 2004g.

6. Meteor
Meteor merupakan benda angkasa yang berupa pecahan batuan angkasa yang jatuh dan masuk ke dalam atmosfer bumi. Ketika meteor masuk ke dalam atmosfer bumi maka akan terjadi gesekan dengan udara sehingga benda tersebut akan menjadi panas dan terbakar.

Meteor yang tidak habis terbakar di atmosfer bumi dan sampai pada permukaan bumi disebut meteorit. Tumbukan meteorit berukuran besar pada permukaan bumi seringkali menimbulkan lubang besar di permukaan bumi yang disebut dengan kawah meteorit contohnya kawah meteorit di Arizona Amerika Serikat.

Teori Terbentuknya Tata Surya

Ada beberapa teori yang dicetuskan oleh para ahli di antaranya,
1. Teori Nebule (Teori Kabut) oleh Immanuel Kant (1749-1827) dan Pierre Simon de Laplace (1796)
Matahari dan planet yang terbentuk dari sebuah kabut pijar yang berpilin di dalam jagat raya, karena pilinannya dalam bentuk kabut yang membentuk suatu lingkaran seperti bola yang besar, semakin mengecil bola tersebut maka semakin cepat putarannya. Menjadikan bentuk bola tersebut memepet pada kutubnya dan melebar pada bagian equatornya bahkan beberapa massa dari kabut tersebut, gelang-gelang tersebut kemudian membentuk gumpalan padat, dengan demikian disebut planet-planet dan satelitnya. Sedangkan bagian tengah yang berpijar tetap berbentuk gas pijar yang biasa kita lihat di siang hari sebagai matahari.

2. Teori Planetesimal oleh Ahli Geologi Thomas C. Chamberlin (1843-1928) dan Astronom Forest R. Moulton (1872-1952)
Tata surya bisa terbentuk karena akibat bintang lain yang lewat cukup dekat dengan Matahari, pada awal pembentukan Matahari. Kedekatan tersebut membuat terjadinya tonjolan di permukaan matahari, dan secara bersama proses internal matahari, menarik materi berulang-ulang dari matahari. Efek gravitasi bintang membuat terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari matahari.

Sementara beberapa material tertarik kembali, beberapa lain akan tetap pada orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang mereka sebut planetisimal dan beberapa yang besar disebut dengan protoplanet. Objek-objek itu bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk suatu planet dan bulan, sementara sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.

3. Teori Pasang Surut oleh Dua Orang Dari Inggris Yakni Sir James Jeans (1877-1946) dan Harold Jeffreys (1891)
Planet dianggap terbentuk karena mendekatnya bagian bintang lain kepada matahari. Keadaan yang nyaris bertabrakan menjadikan tertariknya sejumlah besar materi dari matahari dan bintang lain tersebut oleh gaya pasang surut bersama mereka yang selanjutnya terkondensasi menjadi suatu planet.

Setelah bintang tersebut berlalu dengan gaya tarik bintang yang cukup besar di permukaan matahari terjadi proses pasang surut seperti peristiwa pasang surutnya air laut karena gaya tarik bulan.

Beberapa massa matahari tersebut membentuk suatu cerutu terputus-putus membentuk gumpalan gas di sekeliling matahari dengan ukuran yang berbeda-beda, gumpalan tersebut membeku dan kemudian membentuk beberapa planet.

Teori di atas menjelaskan mengapa planet-planet di bagian tengah seperti Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus adalah planet raksasa sedangkan bagian ujungnya adalah planet-planet kecil. Kemunculan dari kesembilan planet tersebut karena terjadinya pecahan gas dari matahari yang terbentuk cerutu itu menyebabkan besarnya planet-planet ini berbeda-beda.

4. Teori Awan Debu oleh Carl Von Weizsaeker (1940) yang kemudian disempurnakan oleh Gerald P Kuiper (1950)
Tata surya terbentuk berasal dari gumpalan awan gas dan debu. Gumpalan awan itu mengalami pemampatan, di proses pemampatan tersebut partikel-partikel debu tertarik ke bagian pusat awan tersebut membentuk suatu gumpalan bola dan mulai berpilin, kemudian membentuk cakram yang tebal di bagian tengah dan tipis di bagian tepinya. Partikel-partikel di bagian tengah cakram itu saling menekan dan menimbulkan panas dan berpijar, bagian ini kemudian yang menjadi matahari. Sementara bagian yang luar berputar sangat cepat sehingga terpecah menjadi gumpalan yang lebih kecil, gumpalan kecil itu berpilin juga dan membeku kemudian menjadi planet-planet.

5. Teori Bintang Kembar oleh Fred Hoyle (1915-2001)
Tata Surya kita berbentuk dua bintang yang nyaris sama ukuran dan berdekatan. Yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Selanjutnya serpihan tersebut terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya. 

Dari berbagai sumber

Download