TATA SURYA

1. PENGERTIAN TATA SURYA

Tata surya dalam bahasa inggris disebut solar system terdiri dari sebuah bintang yang disebut matahari dan semua objek yang yang mengelilinginya. Pengertian tata surya yang lain adalah kumpulan benda-benda langit dimana matahari sebagai pusatnya. Tata surya menurut ilmu pengetahuan yang terbaru dikelilingi oleh delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, meteor, asteroid, komet, planet-planet kerdil/katai (asteroid) , dan satelit-satelit alami.

Tata surya terletak di tepi galaksi Bima Sakti dengan jarak sekitar 2,6 x 1017 km dari pusat galaksi, atau sekitar 25.000 hingga 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Tata surya mengelilingi pusat galaksi Bima Sakti dengan kecepatan 220 km/detik, dan dibutuhkan waktu 225–250 juta tahun untuk untuk sekali mengelilingi pusat galaksi. Dengan umur tata surya yang sekitar 4,6 milyar tahun, berarti tata surya kita telah mengelilingi pusat galaksi sebanyak 20–25 kali dari semenjak terbentuk.

Tata surya dikekalkan oleh pengaruh gaya gravitasi matahari dan sistem yang setara tata surya, yang mempunyai garis pusat setahun kecepatan cahaya, ditandai adanya taburan komet yang disebut awan Oort. Selain itu juga terdapat awan Oort berbentuk piring di bagian dalam tata surya yang dikenali sebagai awan Oort dalam.

Disebabkan oleh orbit planet yang membujur, jarak dan kedudukan planet berbanding kedudukan matahari berubah mengikut kedudukan planet di orbit.


2. TEORI TERBENTUKNYA TATA SURYA

Ada beberapa teori yang saya ketahui tentang terbentuknya tata surya. saat saya mencari hal itu saya menemukan setidaknya ada 5 hal atau 5 teori tentang terbentuknya tata surya. antara lain : TEORI KABUT, TEORY PLANETESIMAL, TEORY BINTANG KEMBAR, TEORY PASANG SURUT, TEORY AWAN DEBU(PROTO PLANET)

A. TEORI KABUT

Teori Kabut disebut juga Teori Nebula.Teori tersebut dikemukakan oleh Immanuel Kart dan Simon de Laplace.Menurut teori ini mula-mula ada sebuah nebula yang baur dan hampir bulat yang berotasi dengan kecepatan sangat lambat sehingga mulai menyusut.Akibatnya terbentuklah sebuah cakram datar bagian tengahnya.penyusutan berlanjut dan terbentuk matahari di pusat cakram.Cakram berotasi lebih cepat sehinggabagian tepi-tepi cakram terlepas membentuk gelang-gelang bahan.Kemudian bahan dalam gelang-gelang memadat menjadi planet-planet yang berevolusi mengitari Matahari.

B. TEORI PLANETESIMAL

Teori Planetesimal dikemukakan oleh T.C Chamberlein dan F.R Moulton.Menurut teori ini,Matahari sebelumnya telah ada sebagai salah satu dari bintang-bintang yang banyak di langit.Suatu ketika bintang berpapasan dengan Matahari dalam jarak yang dekat.Karena jarak yang dekat, tarikan gravitasi bintang yang lewat sebagian bahan dari Matahari(mirip lidah raksasa) tertarik ke arah bintaang tersebut.Saat bintang menjauh, lidah raksasa itu sebagian jatuh ke Matahari dan sebagian lagi terhambur menjadi gumpalan kecil atau planetesimal.Planetesimal-planetesimal melayang di angkasa dalam orbit mengitari Matahari.Dengan tumbukan dan tarikan gravitasi, planetesimal besar menyapu yang lebih kecil dan akhirnya menjadi planet.

C. TEORI BINTANG KEMBAR

Menurut Teori Bintang Kembar,dahulu Matahari merupakan bintang kembar kemudian bintang kembarannya meledak menjadi kepingan-kepingan.Karena pengaruh gaya gravitasi bintang yang tidak meledak(Matahari),maka kepingan-kepingan itu bergerak mengitari bintang tersebut dan menjadi planet-planet.

D. TEORI PASANG SURUT

Teori Pasang Surut pertama kali disampaikan oleh Buffon.Buffon menyatakan bahwa tata surya berasal dari materi Matahari yang terlempar akibat bertumbukan dengan sebuah komet.

Teori pasang surut yang disampaikan Buffon kemudian diperbaiki oleh Sir James Jeans dan Harold Jeffreys.Mereka berpendapat bahwa tata surya terbentuk oleh efek pasang gas-gas Matahari akibat gaya gravitasi bintang besar yang melintasi Matahari.Gas-gas tersebut terlepas dan kemudian mengelilingi Matahari.Gas-gas panas tersebut kemudian berubah menjadi bola-bola cair dan secara berlahan mendingin serta membentuk lapisan keras menjadi planet-planet dan satelit.

E. TEORI AWAN DEBU(PROTO PLANET)

Teori ini dikemukakan oleh Carl von Weizsaecker kemudian disempurnakan oleh Gerard P.Kuiper pada tahun 1950.Teori proto planet menyatakan bahwa tata surya terbentuk oleh gumpalan awan gas dan yang jumlahnya sangat banyak.Suatu gumpalan mengalami pemampatan dan menarik partikel-partikel debu membentuk gumpalan bola.Pada saat itulah terjadi pilinan yang membuat gumpalan bola menjadi pipih menyerupai cakram (tebal bagian tengah dan pipih di bagian tepi).Karena bagian tengah berpilin lambat mengakibatkan terjadi tekanan yang menimbulkan panas dan cahaya(Matahari).Bagian tepi cakram berpilin lebih cepat sehingga terpecah menjadi gumpalan yang lebih kecil.Gumpalan itu kemudian membeku menjadi planet dan satelit.

3. ANGGAPAN MANUSIA TENTANG TATA SURYA


Galileo
Orang pertama yang berfikir tentang fenomena-fenomena alam semesta seperti grafitasi, bumi mengelilingi matahari dan sebagainya, yang kesemua teorinya dengan menggunakan pendekatan matematis.

Sir Issac Newton
Mengungkapkan hukum-hukum fisika tentang alam semesta yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Hukum-hukum Newton di ilhami oleh buah: “Jatuhnya buah Apple”. Grafitasi, integral, matematika dasar dan yang berhubungan dengan hukum-hukum newton dituangkan dalam bukunya dengan judul “Principia”.

Albert Eistein
Fenomena alam semesta yang lebih luas, tata surya, galaksi, black hole dan begitu luasnya alam semesta digambarkan oleh Albert Eistein dengan pendekatan matematis dimana waktu/time merupakan dimensi yang diperhitungkan dalam perhitungan-perhitungan fenomena alam. Dimana konstanta kecepatan cahaya (3×10^8 m/s) merupakan konstanta yang tetap yang berlaku diseluruh alam semesta. Jika Konstanta kecepatan cahaya tetap, maka menurut Dia, waktulah yang akan berubah dalam perhitungan, sehingga muncul angan-angan tentang perjalanan waktu.

Stephen Hawking
Hawking mengatakan bahwa teorinya Albert Eistein hanya berlaku pada fenomena alam semesta yang luas seperti bintang, galaksi, black hole dan pergerakan-pergerakan alam yang macro. Namun teori Albert Eistein tidak berlaku terhadap alam micro seperti atom, dan teori-teori atom yang biasa dikenal dengan teori quantum. Teori Albert Eistein dan Teori Quantum seakan musuh yang nggak akan pernah satu, sehingga kalau digambarkan kedua teori ini bisa dilukiskan pada Diagram cartesian, teori Albert Eistein pada Kuadran 1 dan Teori Quantum pada kuadran 3. Hawking ingin memadukan kedua teori ini dengan segala kemampuan berfikirnya dan dengan pendekatan matematis yang sangat rumit dan panjang. Teori Hawking ini, ia sebut dengan “Teori Everything”, dimana semua teori yang berlaku dialam semesta ini baik macro maupun micro mempunyai hukum dan perilaku yang sama.


Menurut sufi, alam semesta adalah sesuatu yang sakral, karena merupakan kalamullah. `Alam semesta adalah ayat Al-Kauniyah yang sejajar dengan ayat Qawliyah [Kitabullah, Al-Qur'anul Kariim]. Sehingga, perlakuan manusia terhadap `alam semesta tidak ubahnya perlakuan seorang hamba Allah terhadap Kitabullah; yaitu disakralkan, karena hal tersebut merupakan mediasi berdialog dengan Allah SWT.

Keterangan :
[Sufi adalah segolongan `ulama dan ilmuwan pada abad ke 10 sampai dengan 14 Masehi, yang menggagas konsep-konsep mengenai sains dan ilmu agama yang terinspirasi dari ajaran Al-Qur'an, Hadist Nabi Muhammad SAW, sahabat Nabi, para generasi setelahnya [tabi'in] dan juga termasuk para filusuf Yunani]


Menurut pandangan Buddhis,
Alam semesta ini luas sekali. Dalam alam semesta terdapat banyak tata surya yang jumlahnya tidak dapat dihitung.


Menurut:

http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080312073853AA9SZHl


"alam semesta", tidak berlaku hanya bagi makhluk yang disebut manusia. Terlepas dari berapa banyak jenis kehidupan berintelektual yang dapat menyadari keberadaannya di tengah alam semesta ini, mempelajari satu saja dari banyak yang mungkin ada, sama artinya dengan mempelajari alam semesta secara keseluruhan (meskipun tidak lengkap).

Luas alam semesta tidak dapat menghalangi seseorang berspekulasi untuk menganggap ada 'manusia' lain di luar sana. Ini berarti manusia tidak sendiri dan alam semesta ada untuk semua. Tetapi, apa yang dihasilkan oleh humanity (manusia), semua pengetahuan dan pencapaian mereka itu menggambarkan apa yang dilakukan oleh semua bentuk kehidupan dengan kesadaran yang mungkin ada di alam semesta. Menilai kemanusiaan seperti ini, dapat dianggap bahwa manusia (humanity) adalah pusat dari alam semesta ini.
Penilaian tentang alam semesta dari kacamata manusia akan selalu memiliki dua sisi tersebut, sebagai pusat dan bukan pusat, sebagai satu-satunya dan sebagai bagian, dsb.

4. ANGGOTA TATA SURYA

Semua benda-benda langit itu mengelilingi matahari. Paham inilah yang disebut heliosentris. Sebelumnya orang berpaham geosentris, yaitu bumilah yang menjadi pusat tata surya. Para penganjur paham
heliosentris. antara lain Copernicus (I473-I543) dan Galileo Galilei ( 1564-1642).
Tata surya merupakan suatu sistem yang terdiri alas matahari dan benda-benda langit yang beredar mengelilinginya. Karena diedari oleh benda-benda langit di sekelilingnya. matahari dikatakan sebagai pusat tata surya. Dalam peredarannya, benda-benda langit tersebut mempunyai lintasan edar tertentu yang berbentuk elips dengan matahari terletak pada salah satu fokusnya. Peredaran benda langit mengelilingi matahari disebut revolusi. Adapun bidang edar yang terbentuk oleh bumi disebut ekliptika. Dalam revolusinya, anggota tata surya pada suatu saat berada pada jarak yang paling dekat dengan matahari (periheIium) dan pada saat yang lain berada pada jarak yang paling jauh dari matahari (aphelium). Hal itu dijelaskan oleh Johannes Kepler seperti berikut.
Lintasan planet (anggota tala surya) berbentuk elips dengan matahari terletak pada salah satu titik fokusnya.
Garis hubung planet dan matahari menyapu luasan yang sama dalam waktu yang sama (AMB = CMD).

Artinya, gerak planet akan cepat jika dekat matahari dan lambat jika jauh dari matahari. Penjelasan Kepler tersebut selanjutnya disebut hukum Kepler. Penjelasan pertama disebut hukum I Kepler, sedangkan penjelasan kedua disebut hukum II Kepler. Selain kedua hukum itu, sebenarnya masih ada hukum III Kepler. Hukum ini menjelaskan perbandingan jarak antara planet dan matahari. Mengapa gerakan planet-planet sangat teratur? Peredaran planet mengitari matahari dikendalikan oleh gaya tarik-menarik anrara planet dan matahari yang disebut gaya gravitasi. Jika jarak antara planet dan matahari makin dekat, gaya gravitasi yang terjadi di antara keduanya makin besar. Akibatnya. gerak revolusi planet makin cepat. Sebaliknya jika jarak antara matahari dan planet makiu jauh. gaya gravitasi yang terjadi di antara keduanya makin kecil. Akibatnya. gerak revolusi planet makin lambat. Hal ini sesuai dengan hukum Kepler.
Mengapa planet-planet dan anggota tata surya lainnya beredar mengelilingi matahari? Massa matahari sangat besar. sekitar 333.000 kali massa bumi. Adapun massa planet terbesar (Yupiter) hanya sekitar 300 kali massa bumi. Jadi, massa matahari hampir-hampir merupakan massa keseluruhan tata surya. Perbedaan massa yang sangat besar inilah yang menyebabkan seluruh anggota tata surya beredar mengelilingi matahari.

A. Planet

Planet merupakan anggota tata surya yang berukuran besar. Selain berevolusi, planet juga melakukan rotasi. yaitu berputar pada sumbunya. Semua sumbu rotasi planet hampir mendekati tegak lurus terhadap bidang orbitnya, kecuali sumbu rotasi planet Uranus. Sumbu rotasi planet Uranus hampir sejajar terhadap bidang orbitnya. Setiap planet mempunyai periode revolusi dan rotasi tertentu. Sampai sekarang, jumlah planet anggota tara surya yang telah diketahui ada 8 buah. Planet-planet tersebut adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus. dan Neptunus.
Berdasarkan kedudukan garis edarnya planet-planet dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu planet dalam dan planet luar. Planet dalam adalah planet yang garis edarnya terletak di antara garis edar bumi dan matahari yaitu Merkurius dan Venus. Adapun planet luar adalah planet-planet yang jarak garis edarnya dari matahari lebih jauh dari pada garis edar bumi. Yang termasuk planet luar adalah Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Di antara planet-planet tersebut yang dapat dilihat langsung dengan mata adaiah Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, dan Saturnus.
Venus dan Yupiter merupakan planet yang tampak paling terang Venus hanya tampak di pagi hari atau sore hari. Venus mengalami perubahan wajah seperti bulan. Orang sering menyebut Venus sebagai bintang kejora. Adapun Yupiter merupakan planet yang paling besar. Itulah sebabnya, Yupiter tampak dari bumi sebagai bintang besar yang bercahaya terang. Yupiter selalu dikelilingi kabut yang mempunyai cincin. Planet lain yang juga bercincin adalah Saturnus. Bahkan, cincin Saturnus tampak lebih jelas dan indah. Itulah sebabnya Saturnus juga disebut planet bercincin.

B. Komet

Arti kata komet adalah si rambut panjang. Komet merupkan anggota tata surya yang mempunyai orbit sangat lonjong. Jumlah komet banyak sekali. Orbit komet membentuk sudut terhadap ekliptika. Oleh karena itu, periode komet sangat besar. Itulah sebabnya, komet terlihat pada selang waktu yang sangat lama.Misalnya, komet Halley yang muncul setiap 75 atau 76 tahun sekali.
Selang waktu kemunculan komet menunjukkan revolusi komet itu Sewaktu komet bergerak mendekati matahari lapisan gas di permukaan terdesak oleh sinar matahari. Lapisan gas yang terdesak tersebut memanjang menyerupai ekor yang panjangnya dapat mencapai jutaan kilometer. Ekor tersebut selalu membelakangi matahari. Itulah sebabnya komet sering disebut sebagai bintang berekor. Panjang ekor maksimum tercapai pada saat orbit komet mencapai titik perihelium.


C. Meteorid

Di angkasa terdapat benda langit yang jumlahnya tak terhingga. Benda itu ukurannya kecil dan orbitnya tidak beraturan. Benda-benda tersebut disebut meteoroid. Meteoroid yang meluncur ke bumi dan mengeluarkan lintasan cahaya disebut meteor. Lintasan cahaya itu terjadi karena adanya gesekan dengan atmosfer bumi Walaupun jarang sekali terjadi, meteoroid tersebut ada juga yang sampai ke permukaan bunii (tidak habis terbakar). Meteoroid yang sampai ke permukaan bumi disebut meteorit. Meteorit ini dapat menimbulkan gempa bumi dan kawah yang besar.


D. Asteroid

Di antara orbit planet Mars dan Yupiter terdapat lebih dari seratus ribu benda-benda langit. Di antara benda-benda tersebut yang sudah dapat diidentifikasi kira-kira 2.000 jenis. Benda-benda tersebut dinamakan asteroid. Asteroid artinya yang menyerupai bintang. Sifat benda-benda tersebut diduga sama dengan planet. Hanya, ukurannya lebih kecil. Oleh karena itu, asteroid juga sering disebut planetoid.



5. HUKUM GERAKAN PLANET KEPLER

Setiap planet bergerak dengan lintasan elips, matahari berada di salah satu fokusnya.
Luas daerah yang disapu pada selang waktu yang sama akan selalu sama.
Perioda kuadrat suatu planet berbanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dari matahari.


Ketiga hukum diatas ditemukan oleh ahli matematika and astronomi jerman Johannes Kepler (1571–1630), yang menjelaskan gerakan planet di dalam tata surya. Hukum diatas menjabarkan gerakan dua benda yang saling mengorbit.

Karya Kepler didasari oleh data observasi Tycho Brahe, yang diterbitkannya sebagai 'Rudolphine tables'. Sekitar tahun 1605 Kepler menyimpulkan bahwa data posisi planet hasil observasi Brahe mengikuti rumusan matematika cukup sederhana yang tercantum diatas.

Hukum Kepler mempertanyakan kebenaran astronomi dan fisika warisan zaman Aristoteles dan Ptolemaeus. Ungkapan Kepler bahwa Bumi beredear sekeliling, berbentuk elips dan bukannya epicycle, dan membuktikan bahwa kecepatan gerak planet bervariasi, merubah astronomi dan fisika. Hampir seabad kemudian Isaac Newton mendeduksi Hukum Kepler dari rumusan hukum karyanya, hukum gerak dan hukum gravitasi Newton, dengan menggunakan Euclidean geometry klasik.

Pada era modern, hukum kepler digunakan untuk aproximasi orbit satelit dan benda-benda yang mengorbit matahari. Yang semuanya belum ditemukan pada saat Kepler hidup. (contoh: planet luar dan asteroid) Hukum ini kemudian diaplikasikan untuk semua benda kecil yang mengorbit benda lain yang jauh lebih besar, walaupun beberapa aspek seperti gesekan atmosfer (contoh: gerakan di orbit rendah), atau relativitas (contoh: prosesi preihelion merkurius), dan keberadaan benda lainnya dapat membuat hasil hitungan tidak akurat dalam berbagai keperluan.

Hukum Pertama

Figure 2: Hukum Kepler pertama menempatkan Matahari di satu titik fokus edaran elips.
"Setiap planet bergerak dengan lintasan elips, matahari berada di salah satu fokusnya."

Pada zaman Kepler, klaim diatas adalah radikal. Kepercayaan yang berlaku (terutama yang berbasis teori epicycle) adalah bahwa orbit harus didasari lingkaran sempurna. Pengamatan ini sangat penting pada saat itu karena mendukung pandangan alam semesta menurut Kopernikus. Ini tidak berarti ia kehilangan relevansi dalam konteks yang lebih modern.

Meski secara teknis elips yang tidak sama dengan lingkaran, tetapi sebagian besar planet planet mengikuti orbit yang bereksentrisitas rendah, jadi secara kasar bisa dibilang mengaproximasi lingkaran. Jadi, kalau ditilik dari observasi jalan edaran planet, tidak jelas kalau orbit sebuah planet adalah elips. Namun, dari bukti perhitungan Kepler, orbit orbit itu adalah elips, yang juga memeperbolehkan benda-benda angkasa yang jauh dari matahari untuk memiliki orbit elips. Benda-benda angkasa ini tentunya sudah banyak dicatat oleh ahli astronomi, seperti komet dan asteroid. Sebagai contoh Pluto, yang diobservasi pada akhir tahun 1930, terutama terlambat diketemukan karena bentuk orbitnya yang sangat elipse dan kecil ukurannya.

Hukum Kedua

Figure 3: Illustrasi hukum Kepler kedua. Bahwa Planet bergerak lebih cepat didekat matahari dan lambat dijarak yang jauh. Sehingga jumlah area adalah sama pada jangka waktu tertentu.
"Luas daerah yang disapu pada selang waktu yang sama akan selalu sama."
Secara matematis:
dimana adalah "areal velocity".

Hukum Ketiga

Planet yang terletak jauh dari matahari memiliki perioda orbit yang lebih panjang dari planet yang dekat letaknya. Hukum Kepelr ketiga menjabarkan hal tersebut secara kuantitativ.
"Perioda kuadrat suatu planet berbanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dari matahari."
Secara matematis:
dimana P adalah period orbit planet dan a adalah axis semimajor orbitnya.Konstant proporsionalitasnya adalah semua sama untuk planet yang mengedar matahari.


Sejarah

Pada tahun 1601 Kepler berusaha mencocokkan berbagai bentuk kurva geometri pada data-data posisi Planet Mars yang dikumpulkan oleh Tycho Brahe. Hingga tahun 1606, setelah hampir setahun menghabiskan waktunya hanya untuk mencari penyelesaian perbedaan sebesar 8 menit busur (mungkin bagi kebanyakan orang hal ini akan diabaikan), Kepler mendapatkan orbit planet Mars. Menurut Kepler, lintasan berbentuk elips adalah gerakan yang paling sesuai untuk orbit planet yang mengitari matahari, dan pada tahun 1609 dia mempublikasikan Astronomia Nova yang menyatakan dua hukum gerak planet. Hukum ketiga tertulis dalam Harmonices Mundi yang dipublikasikan sepuluh tahun kemudian.