TATA SURYA
Tujuan : Setelah mempelajari modul ini di harapkan anda dapat :
· Menjelaskan pengertian tata surya
· Mendiskripsikan bahwa matahari sebagai pusat tata surya
· Menjelaskan terjadinya rotasi dan revolusi anggota tata surya
· Memjelaskan proses terbentuknya tata surya
· Menjelaskan keadaan fisik matahari
· Menjelaskan sifat khusus matahari
· Menjelaskan gerakkan-gerakan anggota tata surya
· Menjelaskan kedudukan planet-planet dan satelit-satelit khususnya bulan sebagai satelit bumi
· Mendiskripsikan tentang meteor yang banyak terdapat dalam lingkungan tata surya
· Menjelaskan terjadinya gerhana bulan
· Menjelaskan terjadinya gerhana matahari
Tata surya (Solar System)
Pada malam hari yang cerah jika anda memperhatikan langit kita, terlihat bintang-bintang bertaburan. Jarak bintang yang satu dengan yang lain kelihatannya selalu tetap dan seperti terletak pada satu bidang, padahal kenyataannya tidak.
Bintang-bintang itu mempunyai cahaya sendiri, matahari adalah bintang karena matahari mempunyai cahaya sendiri dan merupakan bintang terdekat dengan bumi walaupun jaraknya masih sekitar 149.500.000 kilometer dan matahari sebagai salah satu bintang yang terdapat pada Galaxi Bima Sakti
Kadang-kadang kita melihat benda-benda langit yang berpindah-pindah diantara bintang-bintang, benda-benda langit itu adalah planet. Berbeda dengan bintang planet tidak mempunyai cahaya sendiri. Sampai sekarang orang mengenal sembilan buah planet pada tata surya kita dan bumi merupakan salah satu planet diantaranya. Kesembilan planet itu beredar mengelilingi matahari, garis edar atau lintasan itu disebut orbit. Arah beredarannya berlawanan dengan arah jarum jam, kalau di lihat dari kutub utara waktu beredarnya planet-planet mengelilingi matahari disebut revolusi. Waktu untuk menyelesaikan satu kali mengelilingi matahari disebut kala revolusi. Kala revolusi bumi ditetapkan sebagai satuan yang dinamakan satu tahun.
Jadi yang dimaksud tata surya adalah sekelompok benda langit yang terdiri atas matahari sebagai pusat dan sumber cahaya yang dikelilingi oleh planet-planet beserta satelit-satelitnya, asteroid, komet dan meteor.
Gambar 1 peredaran planet-planet mengelilingi matahari
Bidang edar planet yaitu bidang tempat planet-planet beredar, setiap planet mempunyai bidang edar sendiri-sendiri. Satu sama lain hampir berhimpitan dan bidang edar planet bumi dinamakan bidang ekliptika. Telah disebutkan diatas bahwa setiap planet tidak mempunyai cahayasendiri, cahaya yang dikeluarkan oleh planet-planet adalah pantulan cahaya matahari yang mengenai planet-planet tersebut. Cahaya matahari yang mengenai planet-planet hanya separuh dari bola planet. Planet yang mendapatkan cahaya matahari mengalami siang dan bagian yang tidak mendapat cahaya matahari mengalami malam.
Pergantian siang dan malam pada planet bumi membuktikan bahwa planet-planet berputar pada sumbunya. Perputaran mengelilingi suumbu ini disebut rotasi, Sedangkan waktu sekali mengelilingi sumbu ini disebut kala rotasi. Kala rotasi dan kala revolusi tiap-tiap planet berbeda-beda.
Perhatiakan table I kala rotasi dank ala revolusi planet-planet.
| Tata Surya | Kala Rotasi | Kala Revolusi |
| Matahari | 25,00 hari | - |
| Merkurius | 58,64 hari | 88,00 hari |
| Venus | 249,00 hari | 224,70 hari |
| Bumi | 23,90 jam | 365,25 hari |
| Mars | 24,60 jam | 687,00 hari |
| Yupiter | 9,90 jam | 11,90 tahun |
| Saturnus | 10,40 jam | 29,50 tahun |
| Uranus | 10,80 jam | 84,00 tahun |
| Neptunus | 15,70 jam | 164,80 tahun |
| Pluto | 6,40 jam | 284,40 tahun |
| | | |
Terjadinya revolusi planet-planet terhadap matahari dan rotasi pada sumbunya oleh planet itu karena adanya gaya grafitasi matahari dan gaya gravitasi dari sembilan planet itu mataharilah yang paling besar gaya gravitasinya, karena masa matahari lebih besar daripada masa seluruh planetnya.
Tabel II Perbandingan masa matahari dan planet-planet
| Tata Surya | Masa Bumi = 1 |
| Matahari | 333.400,000 |
| Merkurius | 0,055 |
| Venus | 0,807 |
| Bumi | 1,000 |
| Mars | 0,106 |
| Yupiter | 318.000 |
| Saturnus | 94,100 |
| Uranus | 14,400 |
| Neptunus | 17,100 |
| Pluto | 0,900 |
| | |
ASAL USUL TATA SURYA
Asal usul tata surya ada 2 golongan besar teori yang memperkirakan terjadinya tata surya
1. Tata surya yang terdiri dari matahari yang sebagian materi terlepas dan menjadi planet-planet serta satelit-satelit. Teori yang mendukung ini diantaranya
a. Teori pasang surut
Teori ini dikemukakan oleh James Jeans dan Jefferys (1917). Teori ini dinyatakan bahwa ada bintang besar yang mendekati matahari sehingga terjadi efek pasang pada kabut matahari. Akibat daya tarik bintang besar tadi sebagian masa matahari tertarik dan bentuknya menyerupai cermin. Kemudian pecah, berputar dan mendingin menjadi planet-planet kecil termasuk satelit-satelitnya.
Gambar
b. Teori bintang kembar
Teori ini yang menyatakan bahwa matahari dahulu diduga merupakan dua bintang kembar. Kemudian satu bintang meledak dan pecahannya mendingin dan membentuk planet-planet dan satelit-satelit. Semua planet dan satelit yangterbentuk kini terpengaru oleh gravitasi matahari, maka planet-planet dan satelit itu beredar mengelilingi matahari membentuk tata surya seperti sekarang
2. Tata surya berasal dari kabut atau Nebula yang terdiri dari Helium dan Hidrogen. Teori ini dikenal sebagai Teori Nebula.
Teori-teori terkenel yang mendukung teori ini diantaranya :
a. Teori Nebula
Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772)[1] tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace[2] secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka.
b. Hipotesis Planetisimal
Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan matahari, pada masa awal pembentukan matahari. Kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada permukaan matahari, dan bersama proses internal matahari, menarik materi berulang kali dari matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari matahari. Sementara sebagian besar materi tertarik kembali, sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang mereka sebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.
c. Hipotesis Kondensasi
Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.
Sifat dan keadaan keanggotaan tata surya
1. Matahari
a. Matahari merupakan pusat tata surya dan merupakan bola gas bercahaya dengan suhu ± 6000°C
b. Massa matahari 1,99 x 10³ºkg, lebih dari 99% massa total tata surya dan kurang lebih 330000 kali masa bumi
c. Jari-jari matahari di ekuator sepanjang 695.000km atau 108,97 jari-jari bumi
d. Dalam klasifikasi bintang matahari termasuk bintang normal ditinjau dari ukurannya, hanya saja jaraknya yang dekat dengan bumi walaupun jaraknya masih sekitar 149.597.800km, matahari terlihat lebih besar dibandingkan dengan bintang-bintang lainnya.
e. Luminositas matahari, L?, adalah satuan luminositas atau tenaga radian (tenaga yang dikeluarkan dalam bentuk foton) yang digunakan oleh astronom untuk menghitung luminositas bintang. Satuan ini sama dengan luminositas Matahari yang disetujui, 3.839×1026 W, atau 3.839×1033 erg/s.[1] Nilainya sedikit lebih tinggi, 3.939×1026 W (sama dengan 4.382×109 kg/s atau 2.107×10-15 M?/d) bila radiasi neutrino matahari dimasukkan bersama radiasi elektromagnetik.[2] Matahari adalah sebuah bintang variabel yang lemah dan luminositasnya mengambang (fluktuasi). Fluktuasi besar adalah siklus matahari sebelas tahun (siklus bintik matahari), yang menyebabkan variasi periodik sekitar ±0.1%. Variasi lain dalam 200-300 tahun terakhir dianggap lebih kecil daripada jumlah ini.
f. Manfaat matahari
* Matahari mempunyai fungsi yang sangat penting bagi bumi. Energi
pancaran matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan,
membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis,
dan banyak hal lainnya.
* Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam
batu bara dan minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
* Mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol
terjadinya siang dan malam, tahun serta mengontrol planet-planet lainnya. Tanpa matahari, sulit dibayangkan kalau akan ada kehidupan di bumi.
g. Korona
Korona adalah bagian paling luar dari atmosfer matahari yang dicirikan oleh rendahnya massa jenis dan tingginya temperatur (> 1.0E+06 K). Korona tidak terlihat secara langsung dari bumi, kecuali pada saat terjadinya gerhana matahari total atau dengan bantuan teleskop dengan presisi.
h. Kromosfer
Kromosfer adalah lapisan tipis di atmosfer Matahari. Lapisan ini terletak diatas fotosfer, dan memiliki kedalaman sekitar 2.000 kilometer.
Nama kromosfer berasal dari fakta bahwa kromosfer memiliki warna kemerahan. Warna kromosfer hanya dapat dilihat oleh mata telanjang pada saat gerhana matahari, ketika kromosfer terlihat dibelakang Bulan.
i. Fotosfer
Fotosfer adalah lapisan matahari yang kita lihat sehari-hari. Cahayanya yang sangat terang mengalahkan lapisan paling luar matahari yaitu korona, sehingga sinar dari korona tidak terlihat oleh mata kita. Disekeliling fotosfer adalah lapisan gas merah cemerlang yang disebut kromosfer.
j. Gerakan matahari
Matahari mempunyai dua macam gerakan sebagai berikut :
* Rotasi mengelilingi sumbunya, lamanya 25 1/2 hari satu kali putaran. Gerakan rotasi dapat dibuktikan dengan terlihat noda-noda hitam di bagian inti yang kadang-kadang berada di sebelah kanan dan kira-kira 2 minggu berada di sebelah kiri.
* Bergerak di antara gugusan-gugusan bintang. Selain berotasi, matahari bergerak diantara gugusan bintang dengan kecepatan 20 km per detik, pergerakan itu mengelilingi pusat galaksi.
2. Planet Tata Surya
a. Suhu planet
Planet-planet (kecuali mungkin planet Yupiter) tidak mempunyai sumber panas yang berarti. Pada orbit bumi, energi matahari yang datang perdetik per cm² adalah 1,37 x 10erg, harga ini disebut tetapan matahari.
b. Nama-nama planet dan pengelompokannya
1. Planet dalam (Planet Interior) adalah planet-planet yang peredarrannya ada diantara Bumi dan Matahari. Planet Interior yaitu Merkurius, Venus dan Bumi.
2. Planet luar (Planet Superior) adalah planet-planet yang peredarannya ada diluar peredaaran bumi, Planet Superior yaitu Mars, Asteroid, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto.
- Planet Kebumian (Planet Terestrial/Planet Minor) adalah planet yang ukuran dan massanya lebih kecil atau sama dengan Bumi. Rapat massanya rata-rata = 3,8 -5,5g/cm³, Atmosfer pengoksidasi adalah O2, Co2, H2O. Yang termasuk planet kebumian adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Pluto.
- Planet Jovian (Planet Raksasa/Planet Mayor)Merupakan planet yang ukurannya jauh lebih besar daripada bumi, yaitu 13-320 massa bumi. Rapat massa rata-rata = 0,7 – 2,2g/cm³. Atmosfer pereduksi adalah H2, CH4, NH3yang termasuk planet Yovian adalah planet Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
Gambar Pengelompokan Planet Dalam Tata Surya
3. Satelit
Satelit adalah pengiring planet karena itu termasuk anggota tata surya juga. Satelit beredar mengelilingi planetnya dan bersama-sama beredar mengelilingi matahari. Arah peredarannya sama dengan arah peredaran planet. Bidang edarnya hampir pula berimpit dengan bidang edarnya planet.
Bumi mempunyai sebuah satelit yaitu Bulan. Selain bumi planet-planet lain yang diketahui mempunyai satelit adalah Yupiter mempunyai 12 satelit. Mars dan Neptunus masing-masing mempunyai 2 satelit. Uranus memiliki 5 satelit, dan sturnus memiliki 10 satelit. Planet-planet lain belum diketahui memiliki satelit. Jadi tata surya kita mempunyai 32 satelit dan terbanyak planet Yupiter, yaitu 12 satelit. Dari 32 satelit 6 diantaranya sama atau lebih besar daripada Bulan. Yang diketahui mempunyai angkasa barulah planet Saturnus dan Yupiter.
4. Meteor dan Meteorid
Meteor atau bintang beralih adalah benda langit yang sangat kecil yang terdiri atas debu, pasir atau kersik langit yang bergerak mengelilingi matahari seperti planet. Keberadaan meteor jauh dari bumi sehingga tidak terlihat, tetapi pada saat meteor bergerak melintas dekat bumi dan memasuki atmosfer akan kelihatan seperti jalur cahaya. Jalur cahayanya terjadi karena pada saat meteor bergerak dengan kecepataan tinggi kurang lebih60km/detik melintasi atmosfer bumi terjadi gesekan sehingga menimbulkan panas dan membakar meteor dan akhirnya menyal. Inilah yang menimbulkan jalur cahaya dilangit, karena meteor pada umumnya berukuran sangat kecil maka dalam waktu beberapa detik habis terbakar kemudian menghilang. Cahaya pijar itu sering-sering kita lihat pada malam hari dan biasanya pada ketinggian 60-100km diatas permukaan bumi dan kesan kita seakan-akan ada bintang jatuh atau pindah.
Meteor atau batu bintang beralih adalah meteor yang sampai kepermukaan bumi. Meteorid adalah meteor yang berukuran besar sehingga tidak habis terbakar pada saat sampai kepermukaan bumi. Ada beberapa meteorid yang beratnya lebih dari 10.000ton, jatuhnya meteorid demikian menimbulkan kawah meteor, misalnya di Negara bagian Arisona Amerika Serikat. Setelah diselidiki ternyata meteorid tersusun dari besi dan nikel. Contoh meteoroid dapat dilihat di museum Geologi di Bandung.
5. Komet atau bintang berekor
Komet juga merupakan benda langit yang mengelilingi matahari. Komet
dalam bahasa Yunani artinya bintang berekor karena komet yang ditemukan pertama kali muncul dengan sinar yang terang-benderang sambil membawa ekor cahaya yang panjang. Orbit komet dalam mengelilingi matahari berbentuk sangat lonjong.
Gambar2
Orbit Komet bentuknya lonjong panjang yang seperti cerutu
Komet termasuk keluarga matahari, nyatanya komet yang pernah nampak pada suatu waktu akan nampak kembali. Komet yang terkenal adalah komet Halley periodenya tiap 75tahun, yang telah diamati sejak 239SM. Terakhir terlihat pada tahun 1910 dan 1986. Komet juga bersifat rapuh karena itu komet mudah pecah.
Keadaan fisik komet yang berupa materi komet terdiri dari materi meteoric (1/3bagian) dan materi gembur (mudah menguap) yang merupakan senyawa H, C, N dan O. Secara garis besar susunan tubuh komet terdiri dari beberapa bagian.
Gambar3
Susunan tubuh komet dan bagian-bagianya
Inti komet berdiamter antara 1-100km tampak cemerlang pada bagian kepala komet. Ketika mendekati matahari H2O dan molekul lainnya menguap dari inti dan membentuk koma yang diameternya dapat mencapai 10 pangkat5km.
Ekor komet adalah materi yang tertiup oleh angin matahari (semburan partikel dari matahari), karenanya kedudukan ekor komet selalu menjauhi matahari.
Gambar 4
Ekor komet yang selalu menjulur kea rah yang berlawanan dengan letak matahari
6. Asteroid
Asteroid adalah planet-planet kecil. Asteroid terbesar adalah ceres yang diameternya 750km. adalagi beberapa asteroid yamg diameternya 40km tetapi diameter asteroid rata-rata hanya 2km. Jadi jauh lebuh kecil dari planet. Asteroid tidak mempunyai angkasa. Asteroid yang banyaknya kira-kira 100.000 buah itu terutama berada diantara orbit Mars dan Yupiter. Kala revolusi asteroid-asteroid berkisar dari 4-6 tahun. Berntuk orbitnya hampir menyerupai lingkaran. Hanya beberapa buah asteroid saja yang mempunyai bentuk orbit yang lonjong.
Gambar 5
Asteroid
Hukum-hukum tentang planet
Telah kita akui bahwa matahari merupakan pusat tata surya dan dalam tata surya terdapat 9 planet utama yang beredar mengelilinginya. Ada sebuah hukum yang perlu diketahui karena berkaitan dengan adanya keterikatan antara planet-planet tata surya dengan matahari.
1. Hukum Kepler
Johanes Kepler (1571-1630) seorang ahli astronomi Jerman yang terpengaruh ajaran kopernikus dari pengamatannya terhadap benda-benda langit, muncullah hokum peredaranplanet terhadap matahari. Ada tiga hokum yang dikenal dengan Hukum Kepler.
a. Hukum I Kepler
Planet bergerak mengelilingi (mengorbit) matahari tidak berupa lingkaran sempurna, berbentuk elips, sedangkan matahari menduduki tempat salah satu titik pusat lintasan.
Hukum ini menjelaskan bahwa jarak planet-lanet ke matahari tidak selalu sama, ada kalanya jaraknya terdekat (Perihelion) dan terkadang pada jarak terjauh (Aphelion).
b. Hukum II Kepler
Garis-garis yang menghubungkan planet dan matahari selama revolusi planet itu melewati bidang yang sama luasnya dalam selang waktu yang sama. Akibatnya planet bergerak cepat pada saat kedudukannya dekat matahari dan bergerak lambat pada saat kedudukannya jauh dari matahari.
Perhatikan gambar5
Lintasan planet selama mengitari matahari berbentuk ellips
Titik A adalah jarak terdekat peredaran planet terhadap matahari = perihelium
Titik F adalah jarak terjauh peredaran planet terhadap matahari = aphelium
Pada selang waktu ∆t planet di titik A menempuh orbit AB. Pada selang maktu yang sama planet di titik B menempuh orbit DE berdasarkan Hukum II Kepler mendekati gagasan tentang gravitasi dengan perubahan kecepatan berfungsi untuk menyeimbangkan gaya gravitasi planet terhadap gaya gravitasi matahari. Pada jarak terdekat gaya gravitasi matahari sangat besar, planet menyeimbangkan dengan gerakan lebih cepat agar planet tidak jatuh ke matahari. Sebaliknya pada saat planet berada pada jarak terjauh dengan matahari agar planet tidak melepaskan diri dari matahari, planet bergerak dengan lambat.
c. Hukum III Kepler
Pangkat dua waktu revolusi planet berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari. Jika waktu revolusi planet dinyatakan dengan W dan jarak rata-rata planet ke matahari dinyatakan d, maka Hukum III Kepler dinyataka dalam bentuk W² = d³ atau W²/d³ = C.
C= bilangan Konstan.
Jika W menggunakan satuan “tahun” dan d menggunakan satuan “SA” dimana C bernilai 1, maka untuk semua planet berlaku perbandingan sebagai berikut :
W1²/d1³ = W2²/d2³ = W3²/d3³ dan seterusnya.
Dengan menggunakan Hukum III Kepler dapat dicari jarak rata-rata planet ke matahari atau dapat dicari berapa waktu revolusi planet jika salah satu konstanta diketahui.
d. Hukum Newton
Hukum ini dikemukakan oleh Sir Isaac Newton (1642-1727), dia melihat bahwa apa yang dikatakan oleh Kepler benar. Semua planet bergerak mengelilingi matahari melelui lintasan yang disebut orbit. Gerak melalui orbit ini terus-menerus dan teratur, hal ini hanya mungkin jika ada tenaga yang mengaturnya. Tenaga yang mengatur itu menurut Newton adalah gaya tarik menarik antara dua benda atau dua massa yaitu matahari dan planet. Gaya itu disebut gaya gravitasi.
Selanjutnya Newton menetapkan sebuah hukum yang disebut hukum Newton: besarnya gaya gravitasia antara dua massa berbanding lurus dengan hasil kali kedua massa itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat kedua massa tadi.
Kalau besarnya gaya gravitasi disebut K, kedua massa itu M1 dan M2 dengan satuan gram, dan jarak antara kedua massa itu d dengan satuan cm, maka Newton menuliskan hukumnya tadi.
Kalau Anda memperhatikan rumus diatas, tentunya Anda dapat menyimpulkan bahwa gravitasi K makin besarkalau massanya makin besa, dan gravitasi K makin kecil bila jarak kedua massa itu makin besar atau makin jauh.
Perhatikan gambar di bawah ini
Penulisan besar huruf untuk menggambarkan besar relatif.
Antara matahari dan planet terjadi gaya tarik-menarik dan matahari mempunyai massa yang besar sekali dan bahkan jauh lebih besar dari jumlah semua massa massa planetanggota tata surya. Matahari selalu menarik planet kearahnya dan planet juga menarik massa matahari. Akibatnya planet yang mempunyai gerak lurus bergerak mengelilingi matahari dengan lintasan berbentuk ellips.
e. Hukum Titis-Bode
Para astronom telah memperkirakan jarak tiap-tiap planet terhadap matahari dengan membandingkan jarak bumi terhadap matahari dengan menggunakan Hukum III Kepler pada tahun 1766 Titius-Bode menyederhanakan cara menghitung jarak planet ke matahari dengan menggunakan deret ukur sebagai berikut :
- Deret angka : 0; 3; 6; 12; 24; 48; 96; 192; 384; 768
- Tambah dengan 4 : 4; 7; 10; 16; 28; 52; 100; 196; 388; 772
- Bagi dengan 10 : 0,4; 0,7; 1; 1,6; 2,8; 5,2; 10; 19,6; 38,8; 77,2
- Planet : M, V, B, Ma, Pl, J, S, U, N, P
Gerhana
Seperti yang kita ketahui, dalam tata surya bumi dan bulan merupakan benda langit yang gelap, seperti planet lainnya. Tampak bercahaya pada malam hari karena pemantulan cahaya matahari yang jatuh padanya. Bumi beredar mengelilingi matahari dan bulan beredar mengelilingi bumi. Setiap sebulan sekali, bulan akan beredar antara bumi dan matahari, saat seperti itu disebut fase bulan baru. Kalau saat itu matahari, bulan dan bumi berada dalam satu garis lurus, maka bayangan bulan akan mengenai bumi. Peristiwa seperti itu dinamai gerhana matahari. Sebaliknya, bila bulan berada di dalam bayangan bumi, yaitu pada kedudukan matahari, bumi dan bulan ketiga-tiganya terletak pada garis lurus maka terjadi gerhana bulan. Pada saat itu bulan berada dalam fase bulan purnama.
Seandainya lintasan bulan mengelilingi bumi berhimpit dengan lintasan bumi mengelilingi matahari (ekliptika), maka dapat dipastikan bahwa setiap bulan baru akan terjadi gerhana matahari dan setiap bulan purnama akan terjadi gerhana bulan. Tetapi dalam kenyataan tidak demikian karena lintasan bulan mengelilingi bumi tidak berimpi dengan ekliptik, melainkan agak miring dengan besar kemiringan 15 derajat. Setiap bulan berkedudukan diantara matahari dan bumi disebut dalam kedudukan berkonjungsi sedang saat bulan berkedudukan sama bumi sama bulan, maka bulan dikatakan berkedudukan beroposisi.
A. Gerhana Matahari
Gerhana matahari terjadi ketika posisi Bulan terletak di antara Bumi dan Matahari sehingga menutup sebagian atau seluruh cahaya Matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.
Gerhana matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana total, gerhana sebagian, dan gerhana cincin. Sebuah gerhana matahari dikatakan sebagai gerhana total apabila saat puncak gerhana, piringan Matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan Bulan. Saat itu, piringan Bulan sama besar atau lebih besar dari piringan Matahari. Ukuran piringan Matahari dan piringan Bulan sendiri berubah-ubah tergantung pada masing-masing jarak Bumi-Bulan dan Bumi-Matahari.
Gerhana sebagian terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan Matahari. Pada gerhana ini, selalu ada bagian dari piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan.
Gerhana cincin terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan Matahari. Gerhana jenis ini terjadi bila ukuran piringan Bulan lebih kecil dari piringan Matahari. Sehingga ketika piringan Bulan berada di depan piringan Matahari, tidak seluruh piringan Matahari akan tertutup oleh piringan Bulan. Bagian piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan, berada di sekeliling piringan Bulan dan terlihat seperti cincin yang bercahaya.
Gerhana matahari tidak dapat berlangsung melebihi 7 menit 40 detik. Ketika gerhana matahari, orang dilarang melihat ke arah Matahari dengan mata telanjang karena hal ini dapat merusakkan mata secara permanen dan mengakibatkan kebutaan.
Gambar 6
Gerhana matahari
Beberapa hal penting tenang gerhana matahari :
a. Gerhana matahari akan terjadi jika bulan berada pada jarak 17° dari salah satu titik simpul.
b. Dalam satu bulan kemungkinan dapat terjadi gerhana matahari dua kali
c. Bagian matahari yang tertutup lebih dahulu adalah bagian sebelah kanan (barat)
d. Gerhana matahari hanya telihat dari sebagian permukaan bumi saja, yaitu permukaan yang tertutup oleh bayangan-bayangan bulan
e. Gerhana matahari total (paling lama hanya 7 menit) hanya terlihat didaerah sempit dipermulaan bumi, diluar daerah itu hanya terlihat gerhana sebagian
f. Pada gerhana matahari, sebenarnya matahari tidak kehilangan cahaya. Tetapi hanya sebagian cahayanya tidak sampai dibumi karena terhalang oleh bulan.
B. Gerhana Bulan
Baik bumi maupun bulan yang memperoleh pancaran sinar matahari membentuk bayangan yang berbentuk kerucut. Bayangan bulan terdiri dari dua bagaian, yaitu bagian gelap yang disebut umbra dan bagian yang tidak begitu gelap disebut penumbra.
Gambar 7
Gerhana Bulan
Demikian juga bumi memiliki bayangan umbra dan penumbra seperti yang terjadi pada bulan.
Gerhana bulan terjadi bila lintasan peredaran bulan dan ekliptika berimpitan, pada saat bulan dan matahari itu beroperasi (bertentangan), maka akan terjadi gerhana bulan total. Hal itu terjadi karena bulan seluruhnya masuk ke dalam kerucut bayangan inti (umbra) bumi. Dan jika sebagian saja dari bulan masuk ke bayangan umbra bumi, terjadilah gerhana bulan partial (sebagian). Gerhana bulan partial dapat terjadi sesudah dan sebelum terjadi gerhana bulan total.
Beberapa hal penting dari gerhana bulan :
a. Gerhana bulan hanya akan terlihat pada bulan purnama dan bulan pada jarak 12° dari simpul (node)
b. Pada gerhana bulan, bagian bulan sebelah kiri (timur) yang akan tertutup lebih dahulu kemudian berakhir pada bagian sebelah kanan (barat)
c. Dalam satu bulan synodis, satu kali kemungkinan terjadi gerhana bulan
d. Pada gerhana bulan total, seluruh peristiwa berlangsung 220 menit, 2 x 60 menit untuk 2kali gerhana partial dan 100 menit berlangsungnya gerhana total
e. Pada gerhana bulan gejalanya dapat dilihat diseluruh bagian bumi yang pada waktu itu dapat melihat bulan
f. Bagian bulan yang tertutup memang tidak memberi cahaya sebab bulan memang tidak mempunyai cahaya sendiri.
C. Frekuensi Terjadinya Gerhana
Gerhana matahari total kira-kira sama seringnya dengan gerhana bulansetiap setahun. Tetapi kita jauh lebih sering melihat gerhana bulan daripada gerhana matahari total. Sebabnya daerah di bumi yang mengalami gerhana matahari total hanya merupakan jalur yang sempit. Diameter urban dipermulaan bumi yang paling besar hanya 264 km. Sebaliknya gerhana bulan dapat dilihat disemua tempat di bumi yang sedang malam hari.
Rangkuman
1. Tata Surya adalah sekelompok benda langit yang terdiri atas matahari sebagai pusat dan sumber cahaya yang dikelilingi oleh planet-planet besarta satelit-satelitnya, asteroit, komet dan meteor.
2. Semua anggota tata surya disamping beredar mengelilingi sumbunya (rotasi) juga beredar mengelilingi matahari (revolusi) dan waktu 1x mengelilingi sumbu disebut kala rotasi dan waktu sekali mengelilingi matahari disebut kala revolusi.
3. Arah peredaran semua tata surya yaitu searah berlawanna arah jarum jam jika dilihat dari kutub utara.
4. Terjadinya rotasi maupun revolusi karena adanya gaya-gaya gravitasi planet maupun gaya gravitasi matahari.
5. Planet-planet tidak mempunyai cahaya sendiri, cahaya yang terkadang dipancarkan planet merupakan pantulan dari cahaya matahari
6. Hukum - hukum tentang planet yaitu Hukum Kepler dan Hukum Titius–Bode.
7. Menurut para ahli ada dua golongan besar teori yang menerangkan terjadinya tata surya, yaitu bahwa tata surya berasal dari matahari yang didukung oleh teori-teori pasang surut dan teori bintang kembar. Teori lain menerangkan bahwa tata surya berasal dari Nebula.
8. Planet-planet yang ada pada tata surya dapat dikelompokan berdasarkan letaknya.
9. Setiap planet mempunyai satelit kecuali planet Venus dan Merkurius, Bumi memiliki satu satelit yaitu Bulan sementara planet-planet lain memiliki lebih dari satu satelit.
10. Pada saat berotasi mengelilingi bumi bulan melakukan tiga macam gerakan sekaligus yaitu berputar pada porosnya, beredar mengelilingi bumi (revolusi bulan) dan bersama bumi bergerak mengelilingi matahari (revolusi bumi).
11. Jika suatu saat bayang-bayang bumi mengenai bulan maka terjadi gerhana bulan dan jika bayang-bayang bulan mengenai bumi maka terjadi gerhana matahari.
12. Komet atau bintang berekor adalah bentuk angkasa yang tidak padat (gembur) mudah menguap merupakan senyawa dari H, C, N dan O. Ekor komet kedudukannya selalu menjauhi matahari karena tertiup oleh angin matahari.
Test Formatif
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jelas
1. Jelaskan pengertian rotasi, revolusi, kala rotasi dan kala revolusi ?
2. Jelaskan pengertian tata surya ?
3. Mengapa planet-planet mengalami rotasi dan revolusi ?
4. Jelaskan yang memperkirakan asal usul tata surya ?
5. Jelaskan pengertian :
a. Teori pasang surut
b. Teori bintang kembar
c. Teori Nabula
d. Teori Hipotesis Planetisima
e. Teori Hipotesis Kondensasi
6. Jelaskan pengerjian dari :
a. Korona
b. Kromosfer
c. Fotosfer
7. Sebutkan nama-nama planet beserta pengelompokannya !
8. Jelaskan pengertian satelit dari anggota tata surya kita dan sebutkan planet yang mempunyai satelit terbanyak serta berapa jumlahnya !
9. Coba jelaskan tentang meteor dan meteroid !
10. Hukum II Kepler tentang planet menjelaskan apa ?
11. Bagaimana Titius-Bode menghitung jarak rata-rata planet ke matahari ?
12. Bagaimana penggunaan Hukum III Kepler ?
13. Bagaimanakah dan jelaskan sikap ekor komet ketika mendekati matahari ?
14. Mengapa bulan terkadang berbentuk sabit dan terkadang kelihatan penuh ?
15. Mengapa siang dan malam dapat terjadi ? Mungkinkan bumi akan mengalami siang terus atau sebaliknya ?
