HINGGA SAAT ini, komunitas astronomi mencari planet-planet luar surya telah menemukan 100 bintang-bintang yang mirip Matahari. Dalam sistem-sistem keplanetan tersebut, 12 di antaranya merupakan sistem majemuk, yaitu sebuah bintang dengan lebih dari satu buah planet sebagai pengiring, seperti halnya tata surya. < tata halnya seperti pengiring, sebagai planet buah satu dari lebih dengan bintang sebuah yaitu majemuk, sistem merupakan antaranya di 12 tersebut, keplanetan sistem-sistem Dalam Matahari. mirip yang bintang-bintang 100 menemukan telah surya luar planet-planet mencari astronomi komunitas ini,>
SUDAH sejak lama astronom meyakini kehadiran planet dan tata surya lain di jagat raya. Tahun 1992, astronom Alexander Wolszczan mengumumkan temuan berupa sistem keplanetan pertama di luar tata surya, yaitu sistem Pulsar yang disebut PSR 1257+12 pada jarak 1630 tahun cahaya. Satu tahun cahaya setara dengan 9,5 triliun kilometer. Sistem itu memiliki dua planet yang masing-masing bermassa 2,8 dan 3,4 kali massa Bumi (6 x 1.024 kilogram), dengan tambahan dua planet lagi melalui penemuan berikutnya.
Pulsar adalah bintang yang telah mati dan merupakan akhir dari bintang bermassa besar, 8-20 kali massa Matahari. Dalam penulisan biasa disingkat PSR dan diikuti koordinat langitnya.
Tiga tahun setelah penemuan Wolszczan, Oktober 1995, Mayor dan Queloz mengumumkan kerja tim mereka tentang kehadiran sebuah planet yang mengorbit bintang setipe Matahari, yakni bintang 51 Pegasi di arah rasi Pegasus jarak 45 tahun cahaya dari Bumi.
Karena planet mengitari bintang induk yang mirip Matahari, temuan ini mengundang perdebatan para ahli.
Geometri orbit
Skema matematis yang menggambarkan gerak planet-planet di tata surya dalam orbit lingkaran telah dibuat oleh Hipparchus (2 SM), yang kemudian diperbaiki oleh Ptolomeus.
Johannes Kepler (1571-1630) berhasil menyederhanakan teori tentang pergerakan planet dengan memanfaatkan data-data observasi yang ditinggalkan Tycho Brahe, astronom kelahiran Denmark yang menjadi matematikawan kaisar Romawi Rudolph II.
Setelah berjuang delapan tahun, astronom Jerman ini menyimpulkan bahwa planet-planet bergerak dalam orbit elips dengan laju berubah-ubah.
Menurut Kepler, gerak planet-planet mengitari Matahari tidak harus berbentuk lingkaran seperti yang dibayangkan sebelumnya. Semua orbit planet di tata surya berbentuk elips dengan eksentrisitas atau ukuran kelonjongan yang berbeda-beda. Planet-planet bergerak sepanjang keliling elips atas pengaruh gravitasi Matahari. Sekarang diketahui bahwa orbit semua benda langit mengikuti bentuk kurva irisan kerucut, yaitu elips, parabola, hiperbola, atau lingkaran.
Sebagian besar extrasolar planets atau planet-planet luar-tata surya berhasil ditemukan dengan teknik kecepatan radial yang memanfaatkan efek Doppler pada gelombang cahaya. Dengan dukungan teknologi saat ini astronom mampu mengukur kecepatan radial bintang sampai ketelitian tiga meter per detik atau setara dengan kecepatan kayuhan sepeda! Sayangnya, dengan teknik ini hanya massa minimum planet yang dapat ditentukan.
Pembentukan planet
Teori pembentukan planet menyatakan bahwa gumpalan awan gas dan debu cikal-bakal tata surya pada lima miliar tahun lalu, mengalami pemampatan sehingga partikel-partikel di dalamnya tertarik ke arah pusat, membentuk gumpalan dan mulai berpilin.
Lambat laun gumpalan awan memipih dengan bagian tengah lebih tebal dan bergerak lebih lambat daripada bagian tepi yang lebih tipis. Partikel di bagian tengah yang lebih padat saling bertumbukan sehingga menimbulkan panas dan mulai berpijar.
Bagian pusat yang memijar inilah yang akan menjadi Matahari. Bagian tepi cakram yang berputar lebih cepat akan tercerai menjadi gumpalan-gumpalan yang lebih kecil yang juga berpilin. Bagian inilah yang setelah membeku akan menjadi planet-planet dan satelit-satelitnya.
Model konvensional di atas sejauh ini dapat menerangkan dengan baik material cakram yang mengorbit dalam lintasan sirkuler dalam arah yang seragam dan di bidang yang sama, seperti yang teramati pada planet-planet di tata surya. Atas dasar teori tersebut, planet tidak dapat terbentuk bila terlampau dekat dengan bintang induk, mengingat terlalu tingginya temperatur memadatkan material. Planet tidak dapat terbentuk terlalu jauh karena ketersediaan material yang semakin tipis karena semakin jauh dari pusat cakram.
Dalam tata surya, hampir semua planet berada dalam orbit yang dekat dengan bentuk lingkaran, yaitu dengan harga eksentrisitas kurang dari 0,1. Orbit planet dengan eksentrisitas bernilai 0 memiliki bentuk lingkaran. Semakin besar nilai eksentrisitas (nilainya semakin mendekati 1), semakin lonjong orbit elips yang terbentuk.
Dari kesembilan planet dalam keluarga Matahari ada tiga planet, yaitu Pluto, Merkurius, dan Mars yang berada dalam orbit lonjong dengan eksentrisitas 0,1-0,25. Bandingkan dengan harga eksentrisitas orbit yang dimiliki planet-planet luar-tata surya seperti Epsilon Eridani b (eksentrisitas= 0,61), 16 Cygni B b (eksentrisitas=0,67), HD 89744 b (eksentrisitas=0,7), dan HD 80606 b (eksentrisitas=0,93).
Beberapa teori telah dibuat astronom guna menjelaskan fenomena orbit dengan kelonjongan besar tersebut, salah satunya dengan menyertakan gangguan gravitasi yang dialami oleh planet-planet raksasa yang terletak berdekatan. Menurut teori ini, seandainya materi awal pembentuk tata surya memiliki massa yang lebih besar, keempat planet raksasa (Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus) akan berukuran jauh lebih besar dari sekarang. Dengan kata lain, tata surya kita akan memiliki empat buah "planet super" yang saling berinteraksi satu sama lain dan mengakibatkan timbulnya gangguan pada orbit masing-masing.
Di bawah pengaruh gravitasi bersama tersebut, akan ada planet yang orbitnya terdorong lebih "ke dalam" mendekati Matahari, bergeser menjauh, dan boleh jadi akan ada yang terlempar keluar dari sistem menjadi planet lepas. Planet-planet raksasa yang terlempar dari orbit asalnya tersebut selanjutnya dapat berada dalam orbit yang eksentrik (lonjong).
Meskipun demikian, fakta berupa kehadiran planet-planet raksasa yang justru memiliki orbit lingkaran di dekat bintang induknya, seperti dijumpai pada sistem 51 Pegasi, masih menjadi teka-teki yang belum sepenuhnya terjawab.
Daya dukung kehidupan
Berpedoman pada pengetahuan tentang bentuk kehidupan yang sudah dikenal, maka manusia tidak dapat menyandarkan harapan menjumpai suatu bentuk kehidupan di planet-planet gas raksasa yang telah berhasil dideteksi.
Bias pada pendeteksian extrasolar planets, yang hanya menunjukkan keberadaan planet-planet gas pada jarak yang dekat dengan bintang induknya, telah mendorong para ilmuwan mengembangkan teknik lain dalam upaya pencarian "planet-planet padat dan kecil" seperti Bumi.
Ada banyak program observasi yang dicanangkan, baik landas Bumi maupun luar angkasa. Di antaranya adalah program luar angkasa DARWIN milik badan antariksa Eropa, ESA (European Space Agency), yang akan diluncurkan setelah tahun 2009 guna mendeteksi planet-planet seukuran Bumi sekaligus menyelidiki kemungkinan adanya atmosfer yang menyelimuti.
Hingga kini studi atas situs-situs yang memiliki daya dukung bagi kehidupan masih terus dikembangkan. Habitable zone atau daerah hunian bagi suatu bentuk kehidupan telah merambah pula ke satelit-satelit yang dimiliki oleh planet-planet raksasa luar-tata surya tersebut.
Umat manusia memang masih harus bersabar untuk dapat menemukan daerah kehidupan lain di alam raya. Apa pun bentuk kehidupan yang bakal ditemui, temuan tersebut akan menjadi pencapaian monumental sejarah kemanusiaan. Apa yang diimpikan Epicurus lebih dari 2.000 tahun lalu bahwa ada tak terhingga banyaknya "dunia", baik yang serupa maupun tidak dengan "dunia" kita sendiri, akan terjawab sudah melalui serangkaian penemuan sistem keplanetan di luar tata surya.
Judhistira Aria Utama Alumnus Departemen Astronomi ITB, anggota Himpunan Astronom Amatir Bandung (HAAB)
Tata Surya
Dahulu orang mengira bahwa bumi yang kita tempati ini adalah pusat jagat raya. Artinya benda-benda langit yang kita lihat seperti matahari, bulan, planet-planet dan bintang-bintang bergerak mengelilingi bumi. Tetapi ternyata perkiraan itu salah. Memang sih kelihatannya kalau kita melihat dari bumi kayaknya benda-benda langit itulah yang mengelilingi bumi. Orang yang pertama kali menentang bahwa bumi bukan pusat jagat raya adalah Nicolai Copernicus (1473-1543).
Copernicus meneliti jagat raya hampir setiap malam, dia mencatat posisi bintang-bintang. Dan menyadari bahwa ternyata posisi bintang tersebut selalu berubah tiap tahunnya. Logikanya jika benda-benda langit itu mengelilingi bumi maka posisi dari benda-benda langit tersebut tidak akan berubah. Selain itu Copernicus juga mengamati bahwa planet-planet memancarkan cahaya yang berubah-ubah kekuatannya. Hal ini terjadi karena jarak antara bumi dan planet berubah-ubah dan ini tidak mungkin terjadi jika bumi menjadi pusat jagat raya.
Sekarang kita mengetahui bahwa bumi bukan pusat dari jagat raya. Bumi hanyalah sebuah planet yang ada di dalam sebuah sistem yang disebut tata surya di mana matahari (=surya) menjadi pusatnya. Bahkan kita juga sekarang sadar bahwa matahari bukan juga pusat dari jagat raya. Matahari hanyalah sebuah bintang dan ada begitu banyak bintang di jagat raya. Jutaan bahkan mungkin milyaran bintang ada di jagat raya. Matahari dan tata surya melayang-layang di jagat raya yang maha luas yang kita tidak pernah tahu di mana pusatnya.
Seperti disebut di atas bumi ada di dalam sebuah sistem yang disebut tata surya. Sekarang mari kita lihat tata surya kita. Tata surya kita terdiri dari matahari sebagai pusat dan 9 planet yang bergerak mengelilinginya. Susunannya adalah sebagai berikut :
• Matahari
• Merkurius
• Venus
• Bumi
• Mars
• Jupiter
• Saturnus
• Uranus
• Neptunus
• Pluto
Selain planet-planet ada juga benda langit lainnya yang disebut satelit. Satelit adalah benda langit yang mengelilingi sebuah planet. Contohnya adalah bulan. Bulan adalah satu-satunya satelit bumi. Bulan bergerak mengitari bumi. Planet-planet yang lain juga memiliki satelit bahkan lebih dari satu. Misalnya Mars memiliki 2 satelit namanya Phobos dan Deimos. Saturnus memiliki satelit terbanyak :19 satelit !! Hampir semua planet memiliki satelit kecuali Merkurius dan Venus.
Matahari
Matahari adalah pusat dari tata surya. Ukuran garis tengah matahari adalah 100 kali lebih besar dari bumi, sehingga jika matahari itu kita anggap sebagai wadah kosong, maka matahari bisa menampung lebih dari 1 juta bumi !! Bagi kita matahari itu super buesarrrr, tetapi ternyata di jagat raya matahari termasuk bintang yang ukurannya kecil. Masih ada bintang yang besarnya seratus kali dari matahari !!
Jarak matahari dan bumi adalah sekitar 150 juta kilometer. Jauh ya ! Walaupun jaraknya jauh, panas yang berasal dari matahari masih bisa kita rasakan! Apalagi kalau pada siang hari bolong, kita akan merasakan teriknya matahari. Kalau begitu seberapa panas ya matahari itu ? Suhu di permukaan matahari mencapai 6000C ! Huihhh panasnya. Oleh karena itu di dalam matahari tidak ada benda padat. Semuanya berupa gas.
Merkurius
Merkurius adalah planet terdekat dengan matahari. Jaraknya dari matahari adalah sekitar 57 juta kilometer. Karena dekatnya dengan matahari, maka suhu di sana sangat panas pada siang hari yakni sekitar 427C. Tetapi pada malam hari suhunya menjadi sangat dingin bisa mencapai -178C. Sedangkan jaraknya dengan bumi 92 juta kilometer.
Semua planet berputar pada sumbunya. Perputaran itu disebut rotasi. Merkurius berputar lambat, satu putaran membutuhkan 58,6 hari. Selain berputar pada sumbunya semua planet bergerak mengelilingi matahari. Gerakan ini disebut gerakan orbital. Berbeda dengan gerakan rotasinya yang lambat, masa orbital Merkurius tergolong cepat yakni hanya membutuhkan 88 hari. Bandingkan dengan bumi yang membutuhkan waktu satu tahun (365,25 hari).
Merkurius adalah planet terkecil setelah Pluto. Ukurannya hanya 27% dari ukuran bumi. Permukaan Merkurius benjol-benjol mirip dengan permukaan bulan. Benjolan-benjolan itu muncul sebagai akibat benturan dengan meteor.
Venus
Planet kedua adalah Venus. Planet ini memancarkan sinar paling terang oleh karena itu sering disebut Bintang Fajar atau Binjang Senja. Jika langit sedang cerah pada pagi atau senja, lihatlah ke arah matahari terbit (pada pagi hari) atau tenggelam (pada sore hari), kamu akan melihat sebuah benda langit seperti bintang yang bercahaya cukup terang. Itulah planet Venus, bukan bintang. Planet, seperti juga bulan tidak menghasilkan cahaya sendiri. Cahaya planet berasal dari cahaya matahari yang dipantulkannya. Mengapa Venus dapat terlihat lebih terang dibanding planet lainnya ? Penyebabnya adalah karena Venus memiliki atmosfir berupa awan tebal berwarna putih. Atmosfir inilah yang memantulkan cahaya matahari sehingga terlihat berkilau oleh kita di bumi.
Venus adalah planet yang paling dekat dengan bumi. Ukurannya pun hampir sama dengan bumi hanya lebih kecil sedikit. Diameternya kira-kira 12100 kilometer (bumi memiliki diameter 12755 kilometer).
Venus berotasi sangat lambat. Satu putaran rotasi membutuhkan waktu 243 hari. Sebaliknya Venus masa orbital cukup cepat yakni 225 hari. Jadi di Venus 1 tahun Venus lebih cepat dari pada 1 hari Venus !!
Bumi
Bumi adalah planet ketiga. Di sinilah kita manusia hidup. Sampai sekarang kita masih bertanya-tanya apakah kehidupan seperti yang ada di bumi hanya ada di bumi. Jika kita menyadari bahwa jagat raya ini amat luas dan bumi ibarat setetes air di dalam samudra, kemungkinan itu ada. Tetapi untuk lingkup tata surya sudah dapat dipastikan hanya di bumi sajalah terdapat kehidupan yang sangat berkembang.
Sebagian besar permukaan bumi berupa lautan yakni 70% dari seluruh permukaan. Sisanya adalah daratan yang tersusun dari dataran, gunung dan lembah. Bumi dilingkupi oleh atmosfer. Sebagian besar atmosfer bumi terdiri dari gas Nitrogen (4/5 bagian), sisanya (1/5 bagian) berupa gas Oksigen. Terdapat pula gas-gas lain tetapi kadarnya sangat kecil.
Walaupun bumi adalah tempat hidup kita, banyak hal tentang bumi yang belum kita ketahui. Rahasia-rahasia yang terkandung di dalam perut bumi dan dari dasar samudra masih banyak yang belum terungkap. Tahukah kalian bahwa umur bumi diperkirakan sudah mencapai 4,5 milyar (4.500.000.000) tahun !! Walaupun bagi ukuran kita, umur bumi sudah sangaaaaaat tua tetapi menurut ukuran jagat raya umur segitu masih tergolong muda, masih anak-anak !!!
Bumi memiliki sebuah satelit yakni bulan. Bulan bergerak mengelilingi bumi, dan waktu yang dibutuhkan untuk satu putaran adalah 29,5 hari. Kita dapat melihat dengan jelas bulan pada malam hari karena bulan memancarkan cahaya. Bulan seperti juga planet tidak menghasilkan cahaya sendiri, cahaya tersebut berasal dari matahari yang dipantulkan oleh bulan/planet.
Mars
Planet berikutnya adalah planet Mars. Planet Mars disebut juga planet Merah karena memang terlihat bercahaya merah dari bumi. Warna merah tersebut disebabkan oleh karena permukaan planet Mars diselimuti debu merah karat.
Dibandingkan dengan bumi, ukuran Mars hanya separuh dari ukuran bumi. Tetapi Mars memiliki 2 satelit yaitu Phobos dan Deimos sedangkan bumi cuma satu.
Semula orang mengira ada kehidupan di Planet Mars. Untuk membuktikan dugaan ini, Amerika Serikat meluncurkan 2 pesawat Viking yang kemudian mendarat di Mars pada tahun 1976. Pesawat ini membawa contoh tanah dari Mars. Tetapi sayangnya dari hasil penelitian atas contoh tanah tersebut tidak ditemukan cukup bukti yang mendukung adanya kehidupan di Mars.
Lama rotasi Mars adalah 25 jam (bandingkan dengan bumi yang 24 jam) dan masa orbitalnya adalah 687 hari.
Jupiter
Planet di urutan ke-lima adalah Jupiter. Jupiter adalah planet terbesar di tata surya kita. Garis tengahnya mencapai 11 kali garis tengah bumi. Jika Jupiter kita bayangkan sebagai sebuah wadah kososng, maka Jupiter dapat menampung 1310 buah planet bumi !!
Tetapi tidak sebanding dengan ukurannya, berat Jupiter hanya 2 ½ kali dari planet bumi. Planet ini ternyata tidak padat, tetapi lembek seperti bubur. Permukaannya berupa gas helium dan hidrogen cair yang terbungkus awan yang bergolak.
Jupiter berputar pada porosnya sangat cepat (rotasi). Hanya dibutuhkan waktu 10 jam ! Dan ini adalah rotasi tercepat di tata surya. Jika dihitung kecepatan rotasi Jupiter adalah 35400 km/jam sedangkan bumi 1610 km/jam. Tetapi untuk mengelilingi matahari (orbital), Jupiter membutuhkan waktu jauh lebih lama yakni 12 tahun
Jupiter memiliki banyak sekali satelit yakni 16 buah. Empat buah satelit berukuran besar dan diberi nama : Ganymede (satelit terbesar di tata surya), Callisto, Europe dan Io. Dua belas satelit lainnya berukuran kecil dan diberi nama : Almathea, Himalia, Elara, Pasiphae, Sinope, Lysithea, Carme, Ananke, Leda (terkecil), Thebe, Adrastea dan Metis.
Saturnus
Planet ke-enam tata surya ini sangat unik. Saturnus memiliki cincin-cincin yang mengitarinya. Cincin-cincin tersebut tidak lain dari potongan jutaan es yang mengelilingi Saturnus.
Saturnus adalah planet kedua terbesar di tata surya. Diameternya adalah 120.660 km atau 9 kali diameter bumi. Lama putaran rotasinya adalah 10 jam 14 menit (tercepat kedua setelah Jupiter) sedangkan masa orbitalnya 29.5 tahun.
Saturnus memiliki satelit paling banyak yakni 19 buah satelit ! Satelit yang terbesar adalah Titan, sedangkan satelit lainnya adalah : Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Hypherion, Iapetur, Phobe, Janus, Epimethius, Telesto, Calypso, Atlas, Pandora, Helene, Prometheus dan Pan. Satu satelit lagi belum diberi nama (mungkin kalian punya usulan).
Uranus
Planet ke-tujuh ini merupakan planet yang terdiri dari gas! Bukan dari tanah padat seperti di bumi. Keadaan di Uranus dingin dan beku. Suhu di permukaannya berkisar antara -233C sampai 213C (huihh.. dingin sekali!). Gas utama pada udara Uranus adalah Hidrogen, kemudian diikuti methana dan Helium.
Seperti Saturnus, Uranus ternyata memiliki cincin. Tetapi berbeda dengan cincin yang terdapat di Saturnus, cincin Uranus tipis dan sampai sekarang telah ditemukan 9 lapis cincin Uranus.
Masa orbital Uranus adalah 84 tahun. Waktu rotasi Uranus adalah 15 ½ jam. Arah rotasi Uranus berlawanan dengan arah rotasi bumi. Uniknya lagi Uranus berotasi pada sisinya seperti sebuah gasing yang rebah. Akibatnya satu sisi planet terus-menerus mengalami siang selama 42 tahun, sedangkan sisi lainnya terus-menerus mengalami malam selama 42 tahun.
Uranus paling tidak memiliki 15 satelit. Dua yang terbesar adalah Oberon dan Titania. Satelit terbesar adalah Oberon dan terkecil adalah Miranda.
Neptunus
Neptunus adalah planet ke-8. Seperti Uranus, planet ini adalah planet gas. Kondisi di Neptunus hampir mirip dengan Uranus. Diameter Neptunus adalah 49.500 km. Jika Neptunus adalah sebuah wadah kosong maka Neptunus bisa menampung 60 buah bumi. Masa rotasinya adalah 18 jam sedangkan masa orbitalnya adalah 165 tahun.
Neptunus memiliki 8 satelit. Yang terbesar adalah Triton. Para ahli memperkirakan 100 juta tahun lagi jarak Triton dengan planet Neptunus akan cukup dekat sehingga Triton akan tercabik sebagian.
Sejak tahun 1984 para ahli telah menduga bahwa Neptunus memiliki cincin. Dugaan ini terbukti setalah pesawat angkasa Voyager 2 berhasil mendekati Neptunus dan memastikan bahwa Neptunus memiliki paling tidak 3 lapis cincin.
Pluto
Planet terakhir adalah Pluto. Planet ini adalah yang terkecil di tata surya. Ukurannya bahkan lebih kecil dari bulan. Keadaan di Pluto sangat dingin dan beku. Pada titik terjauh dari matahari, gas-gas yang ada di permukaan seperti metan, nitrogen dan karbondisoksida membeku. Baru pada titik terdekatnya dengan matahari gas-gas ini menguap dan membentuk atmosfir sementara.
Waktu rotasi Pluto adalah 6 1/3 hari dan masa orbitalnya 248 tahun. Yang unik dari orbital Pluto adalah, ada suatu masa yakni selama 20 tahun Pluto memotong orbit Neptunus. Sehingga pada masa itu Neptunus adalah planet terjauh. Peristiwa ini terjadi terakhir kalinya adalah antara Januari 1979 sampai dengan Februari 1999.
Pluto memiliki sebuah satelit bernama Charon. Ukuran Charon setengah dari ukuran Pluto. Permukaan Charon diperkirakan tersusun dari air dan es.
SUDAH sejak lama astronom meyakini kehadiran planet dan tata surya lain di jagat raya. Tahun 1992, astronom Alexander Wolszczan mengumumkan temuan berupa sistem keplanetan pertama di luar tata surya, yaitu sistem Pulsar yang disebut PSR 1257+12 pada jarak 1630 tahun cahaya. Satu tahun cahaya setara dengan 9,5 triliun kilometer. Sistem itu memiliki dua planet yang masing-masing bermassa 2,8 dan 3,4 kali massa Bumi (6 x 1.024 kilogram), dengan tambahan dua planet lagi melalui penemuan berikutnya.
Pulsar adalah bintang yang telah mati dan merupakan akhir dari bintang bermassa besar, 8-20 kali massa Matahari. Dalam penulisan biasa disingkat PSR dan diikuti koordinat langitnya.
Tiga tahun setelah penemuan Wolszczan, Oktober 1995, Mayor dan Queloz mengumumkan kerja tim mereka tentang kehadiran sebuah planet yang mengorbit bintang setipe Matahari, yakni bintang 51 Pegasi di arah rasi Pegasus jarak 45 tahun cahaya dari Bumi.
Karena planet mengitari bintang induk yang mirip Matahari, temuan ini mengundang perdebatan para ahli.
Geometri orbit
Skema matematis yang menggambarkan gerak planet-planet di tata surya dalam orbit lingkaran telah dibuat oleh Hipparchus (2 SM), yang kemudian diperbaiki oleh Ptolomeus.
Johannes Kepler (1571-1630) berhasil menyederhanakan teori tentang pergerakan planet dengan memanfaatkan data-data observasi yang ditinggalkan Tycho Brahe, astronom kelahiran Denmark yang menjadi matematikawan kaisar Romawi Rudolph II.
Setelah berjuang delapan tahun, astronom Jerman ini menyimpulkan bahwa planet-planet bergerak dalam orbit elips dengan laju berubah-ubah.
Menurut Kepler, gerak planet-planet mengitari Matahari tidak harus berbentuk lingkaran seperti yang dibayangkan sebelumnya. Semua orbit planet di tata surya berbentuk elips dengan eksentrisitas atau ukuran kelonjongan yang berbeda-beda. Planet-planet bergerak sepanjang keliling elips atas pengaruh gravitasi Matahari. Sekarang diketahui bahwa orbit semua benda langit mengikuti bentuk kurva irisan kerucut, yaitu elips, parabola, hiperbola, atau lingkaran.
Sebagian besar extrasolar planets atau planet-planet luar-tata surya berhasil ditemukan dengan teknik kecepatan radial yang memanfaatkan efek Doppler pada gelombang cahaya. Dengan dukungan teknologi saat ini astronom mampu mengukur kecepatan radial bintang sampai ketelitian tiga meter per detik atau setara dengan kecepatan kayuhan sepeda! Sayangnya, dengan teknik ini hanya massa minimum planet yang dapat ditentukan.
Pembentukan planet
Teori pembentukan planet menyatakan bahwa gumpalan awan gas dan debu cikal-bakal tata surya pada lima miliar tahun lalu, mengalami pemampatan sehingga partikel-partikel di dalamnya tertarik ke arah pusat, membentuk gumpalan dan mulai berpilin.
Lambat laun gumpalan awan memipih dengan bagian tengah lebih tebal dan bergerak lebih lambat daripada bagian tepi yang lebih tipis. Partikel di bagian tengah yang lebih padat saling bertumbukan sehingga menimbulkan panas dan mulai berpijar.
Bagian pusat yang memijar inilah yang akan menjadi Matahari. Bagian tepi cakram yang berputar lebih cepat akan tercerai menjadi gumpalan-gumpalan yang lebih kecil yang juga berpilin. Bagian inilah yang setelah membeku akan menjadi planet-planet dan satelit-satelitnya.
Model konvensional di atas sejauh ini dapat menerangkan dengan baik material cakram yang mengorbit dalam lintasan sirkuler dalam arah yang seragam dan di bidang yang sama, seperti yang teramati pada planet-planet di tata surya. Atas dasar teori tersebut, planet tidak dapat terbentuk bila terlampau dekat dengan bintang induk, mengingat terlalu tingginya temperatur memadatkan material. Planet tidak dapat terbentuk terlalu jauh karena ketersediaan material yang semakin tipis karena semakin jauh dari pusat cakram.
Dalam tata surya, hampir semua planet berada dalam orbit yang dekat dengan bentuk lingkaran, yaitu dengan harga eksentrisitas kurang dari 0,1. Orbit planet dengan eksentrisitas bernilai 0 memiliki bentuk lingkaran. Semakin besar nilai eksentrisitas (nilainya semakin mendekati 1), semakin lonjong orbit elips yang terbentuk.
Dari kesembilan planet dalam keluarga Matahari ada tiga planet, yaitu Pluto, Merkurius, dan Mars yang berada dalam orbit lonjong dengan eksentrisitas 0,1-0,25. Bandingkan dengan harga eksentrisitas orbit yang dimiliki planet-planet luar-tata surya seperti Epsilon Eridani b (eksentrisitas= 0,61), 16 Cygni B b (eksentrisitas=0,67), HD 89744 b (eksentrisitas=0,7), dan HD 80606 b (eksentrisitas=0,93).
Beberapa teori telah dibuat astronom guna menjelaskan fenomena orbit dengan kelonjongan besar tersebut, salah satunya dengan menyertakan gangguan gravitasi yang dialami oleh planet-planet raksasa yang terletak berdekatan. Menurut teori ini, seandainya materi awal pembentuk tata surya memiliki massa yang lebih besar, keempat planet raksasa (Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus) akan berukuran jauh lebih besar dari sekarang. Dengan kata lain, tata surya kita akan memiliki empat buah "planet super" yang saling berinteraksi satu sama lain dan mengakibatkan timbulnya gangguan pada orbit masing-masing.
Di bawah pengaruh gravitasi bersama tersebut, akan ada planet yang orbitnya terdorong lebih "ke dalam" mendekati Matahari, bergeser menjauh, dan boleh jadi akan ada yang terlempar keluar dari sistem menjadi planet lepas. Planet-planet raksasa yang terlempar dari orbit asalnya tersebut selanjutnya dapat berada dalam orbit yang eksentrik (lonjong).
Meskipun demikian, fakta berupa kehadiran planet-planet raksasa yang justru memiliki orbit lingkaran di dekat bintang induknya, seperti dijumpai pada sistem 51 Pegasi, masih menjadi teka-teki yang belum sepenuhnya terjawab.
Daya dukung kehidupan
Berpedoman pada pengetahuan tentang bentuk kehidupan yang sudah dikenal, maka manusia tidak dapat menyandarkan harapan menjumpai suatu bentuk kehidupan di planet-planet gas raksasa yang telah berhasil dideteksi.
Bias pada pendeteksian extrasolar planets, yang hanya menunjukkan keberadaan planet-planet gas pada jarak yang dekat dengan bintang induknya, telah mendorong para ilmuwan mengembangkan teknik lain dalam upaya pencarian "planet-planet padat dan kecil" seperti Bumi.
Ada banyak program observasi yang dicanangkan, baik landas Bumi maupun luar angkasa. Di antaranya adalah program luar angkasa DARWIN milik badan antariksa Eropa, ESA (European Space Agency), yang akan diluncurkan setelah tahun 2009 guna mendeteksi planet-planet seukuran Bumi sekaligus menyelidiki kemungkinan adanya atmosfer yang menyelimuti.
Hingga kini studi atas situs-situs yang memiliki daya dukung bagi kehidupan masih terus dikembangkan. Habitable zone atau daerah hunian bagi suatu bentuk kehidupan telah merambah pula ke satelit-satelit yang dimiliki oleh planet-planet raksasa luar-tata surya tersebut.
Umat manusia memang masih harus bersabar untuk dapat menemukan daerah kehidupan lain di alam raya. Apa pun bentuk kehidupan yang bakal ditemui, temuan tersebut akan menjadi pencapaian monumental sejarah kemanusiaan. Apa yang diimpikan Epicurus lebih dari 2.000 tahun lalu bahwa ada tak terhingga banyaknya "dunia", baik yang serupa maupun tidak dengan "dunia" kita sendiri, akan terjawab sudah melalui serangkaian penemuan sistem keplanetan di luar tata surya.
Judhistira Aria Utama Alumnus Departemen Astronomi ITB, anggota Himpunan Astronom Amatir Bandung (HAAB)
Tata Surya
Dahulu orang mengira bahwa bumi yang kita tempati ini adalah pusat jagat raya. Artinya benda-benda langit yang kita lihat seperti matahari, bulan, planet-planet dan bintang-bintang bergerak mengelilingi bumi. Tetapi ternyata perkiraan itu salah. Memang sih kelihatannya kalau kita melihat dari bumi kayaknya benda-benda langit itulah yang mengelilingi bumi. Orang yang pertama kali menentang bahwa bumi bukan pusat jagat raya adalah Nicolai Copernicus (1473-1543).
Copernicus meneliti jagat raya hampir setiap malam, dia mencatat posisi bintang-bintang. Dan menyadari bahwa ternyata posisi bintang tersebut selalu berubah tiap tahunnya. Logikanya jika benda-benda langit itu mengelilingi bumi maka posisi dari benda-benda langit tersebut tidak akan berubah. Selain itu Copernicus juga mengamati bahwa planet-planet memancarkan cahaya yang berubah-ubah kekuatannya. Hal ini terjadi karena jarak antara bumi dan planet berubah-ubah dan ini tidak mungkin terjadi jika bumi menjadi pusat jagat raya.
Sekarang kita mengetahui bahwa bumi bukan pusat dari jagat raya. Bumi hanyalah sebuah planet yang ada di dalam sebuah sistem yang disebut tata surya di mana matahari (=surya) menjadi pusatnya. Bahkan kita juga sekarang sadar bahwa matahari bukan juga pusat dari jagat raya. Matahari hanyalah sebuah bintang dan ada begitu banyak bintang di jagat raya. Jutaan bahkan mungkin milyaran bintang ada di jagat raya. Matahari dan tata surya melayang-layang di jagat raya yang maha luas yang kita tidak pernah tahu di mana pusatnya.
Seperti disebut di atas bumi ada di dalam sebuah sistem yang disebut tata surya. Sekarang mari kita lihat tata surya kita. Tata surya kita terdiri dari matahari sebagai pusat dan 9 planet yang bergerak mengelilinginya. Susunannya adalah sebagai berikut :
• Matahari
• Merkurius
• Venus
• Bumi
• Mars
• Jupiter
• Saturnus
• Uranus
• Neptunus
• Pluto
Selain planet-planet ada juga benda langit lainnya yang disebut satelit. Satelit adalah benda langit yang mengelilingi sebuah planet. Contohnya adalah bulan. Bulan adalah satu-satunya satelit bumi. Bulan bergerak mengitari bumi. Planet-planet yang lain juga memiliki satelit bahkan lebih dari satu. Misalnya Mars memiliki 2 satelit namanya Phobos dan Deimos. Saturnus memiliki satelit terbanyak :19 satelit !! Hampir semua planet memiliki satelit kecuali Merkurius dan Venus.
Matahari
Matahari adalah pusat dari tata surya. Ukuran garis tengah matahari adalah 100 kali lebih besar dari bumi, sehingga jika matahari itu kita anggap sebagai wadah kosong, maka matahari bisa menampung lebih dari 1 juta bumi !! Bagi kita matahari itu super buesarrrr, tetapi ternyata di jagat raya matahari termasuk bintang yang ukurannya kecil. Masih ada bintang yang besarnya seratus kali dari matahari !!
Jarak matahari dan bumi adalah sekitar 150 juta kilometer. Jauh ya ! Walaupun jaraknya jauh, panas yang berasal dari matahari masih bisa kita rasakan! Apalagi kalau pada siang hari bolong, kita akan merasakan teriknya matahari. Kalau begitu seberapa panas ya matahari itu ? Suhu di permukaan matahari mencapai 6000C ! Huihhh panasnya. Oleh karena itu di dalam matahari tidak ada benda padat. Semuanya berupa gas.
Merkurius
Merkurius adalah planet terdekat dengan matahari. Jaraknya dari matahari adalah sekitar 57 juta kilometer. Karena dekatnya dengan matahari, maka suhu di sana sangat panas pada siang hari yakni sekitar 427C. Tetapi pada malam hari suhunya menjadi sangat dingin bisa mencapai -178C. Sedangkan jaraknya dengan bumi 92 juta kilometer.
Semua planet berputar pada sumbunya. Perputaran itu disebut rotasi. Merkurius berputar lambat, satu putaran membutuhkan 58,6 hari. Selain berputar pada sumbunya semua planet bergerak mengelilingi matahari. Gerakan ini disebut gerakan orbital. Berbeda dengan gerakan rotasinya yang lambat, masa orbital Merkurius tergolong cepat yakni hanya membutuhkan 88 hari. Bandingkan dengan bumi yang membutuhkan waktu satu tahun (365,25 hari).
Merkurius adalah planet terkecil setelah Pluto. Ukurannya hanya 27% dari ukuran bumi. Permukaan Merkurius benjol-benjol mirip dengan permukaan bulan. Benjolan-benjolan itu muncul sebagai akibat benturan dengan meteor.
Venus
Planet kedua adalah Venus. Planet ini memancarkan sinar paling terang oleh karena itu sering disebut Bintang Fajar atau Binjang Senja. Jika langit sedang cerah pada pagi atau senja, lihatlah ke arah matahari terbit (pada pagi hari) atau tenggelam (pada sore hari), kamu akan melihat sebuah benda langit seperti bintang yang bercahaya cukup terang. Itulah planet Venus, bukan bintang. Planet, seperti juga bulan tidak menghasilkan cahaya sendiri. Cahaya planet berasal dari cahaya matahari yang dipantulkannya. Mengapa Venus dapat terlihat lebih terang dibanding planet lainnya ? Penyebabnya adalah karena Venus memiliki atmosfir berupa awan tebal berwarna putih. Atmosfir inilah yang memantulkan cahaya matahari sehingga terlihat berkilau oleh kita di bumi.
Venus adalah planet yang paling dekat dengan bumi. Ukurannya pun hampir sama dengan bumi hanya lebih kecil sedikit. Diameternya kira-kira 12100 kilometer (bumi memiliki diameter 12755 kilometer).
Venus berotasi sangat lambat. Satu putaran rotasi membutuhkan waktu 243 hari. Sebaliknya Venus masa orbital cukup cepat yakni 225 hari. Jadi di Venus 1 tahun Venus lebih cepat dari pada 1 hari Venus !!
Bumi
Bumi adalah planet ketiga. Di sinilah kita manusia hidup. Sampai sekarang kita masih bertanya-tanya apakah kehidupan seperti yang ada di bumi hanya ada di bumi. Jika kita menyadari bahwa jagat raya ini amat luas dan bumi ibarat setetes air di dalam samudra, kemungkinan itu ada. Tetapi untuk lingkup tata surya sudah dapat dipastikan hanya di bumi sajalah terdapat kehidupan yang sangat berkembang.
Sebagian besar permukaan bumi berupa lautan yakni 70% dari seluruh permukaan. Sisanya adalah daratan yang tersusun dari dataran, gunung dan lembah. Bumi dilingkupi oleh atmosfer. Sebagian besar atmosfer bumi terdiri dari gas Nitrogen (4/5 bagian), sisanya (1/5 bagian) berupa gas Oksigen. Terdapat pula gas-gas lain tetapi kadarnya sangat kecil.
Walaupun bumi adalah tempat hidup kita, banyak hal tentang bumi yang belum kita ketahui. Rahasia-rahasia yang terkandung di dalam perut bumi dan dari dasar samudra masih banyak yang belum terungkap. Tahukah kalian bahwa umur bumi diperkirakan sudah mencapai 4,5 milyar (4.500.000.000) tahun !! Walaupun bagi ukuran kita, umur bumi sudah sangaaaaaat tua tetapi menurut ukuran jagat raya umur segitu masih tergolong muda, masih anak-anak !!!
Bumi memiliki sebuah satelit yakni bulan. Bulan bergerak mengelilingi bumi, dan waktu yang dibutuhkan untuk satu putaran adalah 29,5 hari. Kita dapat melihat dengan jelas bulan pada malam hari karena bulan memancarkan cahaya. Bulan seperti juga planet tidak menghasilkan cahaya sendiri, cahaya tersebut berasal dari matahari yang dipantulkan oleh bulan/planet.
Mars
Planet berikutnya adalah planet Mars. Planet Mars disebut juga planet Merah karena memang terlihat bercahaya merah dari bumi. Warna merah tersebut disebabkan oleh karena permukaan planet Mars diselimuti debu merah karat.
Dibandingkan dengan bumi, ukuran Mars hanya separuh dari ukuran bumi. Tetapi Mars memiliki 2 satelit yaitu Phobos dan Deimos sedangkan bumi cuma satu.
Semula orang mengira ada kehidupan di Planet Mars. Untuk membuktikan dugaan ini, Amerika Serikat meluncurkan 2 pesawat Viking yang kemudian mendarat di Mars pada tahun 1976. Pesawat ini membawa contoh tanah dari Mars. Tetapi sayangnya dari hasil penelitian atas contoh tanah tersebut tidak ditemukan cukup bukti yang mendukung adanya kehidupan di Mars.
Lama rotasi Mars adalah 25 jam (bandingkan dengan bumi yang 24 jam) dan masa orbitalnya adalah 687 hari.
Jupiter
Planet di urutan ke-lima adalah Jupiter. Jupiter adalah planet terbesar di tata surya kita. Garis tengahnya mencapai 11 kali garis tengah bumi. Jika Jupiter kita bayangkan sebagai sebuah wadah kososng, maka Jupiter dapat menampung 1310 buah planet bumi !!
Tetapi tidak sebanding dengan ukurannya, berat Jupiter hanya 2 ½ kali dari planet bumi. Planet ini ternyata tidak padat, tetapi lembek seperti bubur. Permukaannya berupa gas helium dan hidrogen cair yang terbungkus awan yang bergolak.
Jupiter berputar pada porosnya sangat cepat (rotasi). Hanya dibutuhkan waktu 10 jam ! Dan ini adalah rotasi tercepat di tata surya. Jika dihitung kecepatan rotasi Jupiter adalah 35400 km/jam sedangkan bumi 1610 km/jam. Tetapi untuk mengelilingi matahari (orbital), Jupiter membutuhkan waktu jauh lebih lama yakni 12 tahun
Jupiter memiliki banyak sekali satelit yakni 16 buah. Empat buah satelit berukuran besar dan diberi nama : Ganymede (satelit terbesar di tata surya), Callisto, Europe dan Io. Dua belas satelit lainnya berukuran kecil dan diberi nama : Almathea, Himalia, Elara, Pasiphae, Sinope, Lysithea, Carme, Ananke, Leda (terkecil), Thebe, Adrastea dan Metis.
Saturnus
Planet ke-enam tata surya ini sangat unik. Saturnus memiliki cincin-cincin yang mengitarinya. Cincin-cincin tersebut tidak lain dari potongan jutaan es yang mengelilingi Saturnus.
Saturnus adalah planet kedua terbesar di tata surya. Diameternya adalah 120.660 km atau 9 kali diameter bumi. Lama putaran rotasinya adalah 10 jam 14 menit (tercepat kedua setelah Jupiter) sedangkan masa orbitalnya 29.5 tahun.
Saturnus memiliki satelit paling banyak yakni 19 buah satelit ! Satelit yang terbesar adalah Titan, sedangkan satelit lainnya adalah : Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Hypherion, Iapetur, Phobe, Janus, Epimethius, Telesto, Calypso, Atlas, Pandora, Helene, Prometheus dan Pan. Satu satelit lagi belum diberi nama (mungkin kalian punya usulan).
Uranus
Planet ke-tujuh ini merupakan planet yang terdiri dari gas! Bukan dari tanah padat seperti di bumi. Keadaan di Uranus dingin dan beku. Suhu di permukaannya berkisar antara -233C sampai 213C (huihh.. dingin sekali!). Gas utama pada udara Uranus adalah Hidrogen, kemudian diikuti methana dan Helium.
Seperti Saturnus, Uranus ternyata memiliki cincin. Tetapi berbeda dengan cincin yang terdapat di Saturnus, cincin Uranus tipis dan sampai sekarang telah ditemukan 9 lapis cincin Uranus.
Masa orbital Uranus adalah 84 tahun. Waktu rotasi Uranus adalah 15 ½ jam. Arah rotasi Uranus berlawanan dengan arah rotasi bumi. Uniknya lagi Uranus berotasi pada sisinya seperti sebuah gasing yang rebah. Akibatnya satu sisi planet terus-menerus mengalami siang selama 42 tahun, sedangkan sisi lainnya terus-menerus mengalami malam selama 42 tahun.
Uranus paling tidak memiliki 15 satelit. Dua yang terbesar adalah Oberon dan Titania. Satelit terbesar adalah Oberon dan terkecil adalah Miranda.
Neptunus
Neptunus adalah planet ke-8. Seperti Uranus, planet ini adalah planet gas. Kondisi di Neptunus hampir mirip dengan Uranus. Diameter Neptunus adalah 49.500 km. Jika Neptunus adalah sebuah wadah kosong maka Neptunus bisa menampung 60 buah bumi. Masa rotasinya adalah 18 jam sedangkan masa orbitalnya adalah 165 tahun.
Neptunus memiliki 8 satelit. Yang terbesar adalah Triton. Para ahli memperkirakan 100 juta tahun lagi jarak Triton dengan planet Neptunus akan cukup dekat sehingga Triton akan tercabik sebagian.
Sejak tahun 1984 para ahli telah menduga bahwa Neptunus memiliki cincin. Dugaan ini terbukti setalah pesawat angkasa Voyager 2 berhasil mendekati Neptunus dan memastikan bahwa Neptunus memiliki paling tidak 3 lapis cincin.
Pluto
Planet terakhir adalah Pluto. Planet ini adalah yang terkecil di tata surya. Ukurannya bahkan lebih kecil dari bulan. Keadaan di Pluto sangat dingin dan beku. Pada titik terjauh dari matahari, gas-gas yang ada di permukaan seperti metan, nitrogen dan karbondisoksida membeku. Baru pada titik terdekatnya dengan matahari gas-gas ini menguap dan membentuk atmosfir sementara.
Waktu rotasi Pluto adalah 6 1/3 hari dan masa orbitalnya 248 tahun. Yang unik dari orbital Pluto adalah, ada suatu masa yakni selama 20 tahun Pluto memotong orbit Neptunus. Sehingga pada masa itu Neptunus adalah planet terjauh. Peristiwa ini terjadi terakhir kalinya adalah antara Januari 1979 sampai dengan Februari 1999.
Pluto memiliki sebuah satelit bernama Charon. Ukuran Charon setengah dari ukuran Pluto. Permukaan Charon diperkirakan tersusun dari air dan es.
0 comments:
Post a Comment
Silakan Anda berkomentar, Namun tetap Jaga kesopanan dengan tidak melakukan komentar spam. SObat yang me-link saya, saya balas dengan me-link sobat..