2 tata surya Planet di tata surya Planet di tata surya

2. TATA SURYA
Tata surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas
sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat
oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk anggota tata
surya adalah delapan buah planet, satelit-satelit alam, dan jutaan
benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.
2.1. MATAHARI
Matahari merupakan bintang yang terdekat dengan Bumi dan
sekaligus merupakan pusat tata surya. Jarak rata-rata Bumi dan
Matahari adalah 150.000.000 km, dimana jarak ini dikenal sebagai
satuan astronomi. Sinar matahari menempuh waktu selama 8 menit
untuk sampai ke Bumi. Pada inti matahari terjadi reaksi fusi nuklir
yang merubah hidrogen menjadi Helium. Energi yang dipancarkan
oleh matahari merupakan pusat sumber energi di tata surya.

Gambar 2.1. Lapisan
Matahari
31 | P a g e

2.1.1. Lapisan Matahari
Lapisan matahari dapat dibedakan dalam dua bagian, yaitu bagian

dalam (interior) dan bagian luar (atmosfer). Lapisan interior dan
lapisan atmosfer yang masing-masing terbagi menjadi 3 bagian utama
yaitu
Bagian Interior


Inti
Inti merupakan bagian yang paling dalam dari matahari. Suhu di
lapisan ini diperkirakan mencapai l6 juta K. Pada lapisan ini reaksi
fusi dapat berlangsung. Energi hasil reaksi fusi dipancarkan keluar
secara radiasi.



Lapisan Radiasi



Lapisan Konveksi

Bagian Luar (atmosfer)


Fotosfer
Fotosfer merupakan permukaan matahari yang tebalnya sekitar
500 km. Lapisan ini yang memancarkan cahaya sangat kuat
sehingga disebut lapisan cahaya. Suhu di fotosfer diperkirakan
rata-rata 6.000 K. Lapisan ini terlihat dengan teleskop yang
dilengkapi penapis (filter) yang mengurangi intensitas cahaya
matahari sampai 1/100000 kali.



Kromosfer
Kromosfer terletak antara ketinggian 500 – 2000 km. Di lapisan
bawah (dekat fotosfer), suhu kromosfer diperkirakan sekitar 4.000
K. Makin ke atas, suhu kromosfer makin tinggi. Pada lapisan yang

32 | P a g e

paling atas, suhu kromosfer diperkirakan mencapai 10.000 K.
Kromosfer dapat dilihat pada saat terjadi gerhana matahari total.
Selain itu juga dapat dilihat dengan penapis H-alpha atau Kalsium.


Korona
Korona merupakan lapisan matahari yang paling luar. Bentuk
korona selalu berubah-ubah. Tebal korona diperkirakan mencapai
2,5 juta km. Adapun suhunya diperkirakan mencapai 1 juta K.
Korona dapat diamati dengan teleskop yang disebut koronagraf
dan saat gerhana matahari total.

2.1.2. Bintik Matahari
Pada fotosfer matahari sering terlihat bintik-bintik berwarna
hitam yang disebut bintik matahari. Kemunculan bintik matahari ini
menandakan aktifitas matahari. Semakin banyak bintik matahari
menandakan bahwa makin tinggi aktifitas matahari. Bintik matahari
selain berevolusi yaitu muncul dan hilang di permukaan juga
membesar, mengecil dan bergerak dari hari ke hari. Temperatur bintik
matahari sekitar 4000 K atau lebih rendah dari sekelilingnya yang

berkisar 6000 K. Oleh sebab itulah bintik matahari tampak berwarna
gelap.
Bintik matahari merupakan salah satu dari aktivitas magnetik.
Kuat medan magnetik pada bintik matahari mencapai 3000 gauss
atau 10.000 kali lebih kuat dari kuat medan magnetik bumi. Sebagai
magnet, bintik matahari mempunyai kutub-kutub magnetik dan selalu
berkecenderungan untuk berkelompok dengan anggotanya yang
mempunyai polaritas berbeda.
2.1.3. Ledakan Matahari (Flare)

33 | P a g e

Ledakan matahari terjadi akibat energy yang tersimpan dalam
medan magnetik dilepaskan secara tiba-tiba dalam waktu yang
singkat karena hubungan pendek medan magnetik yang berbeda
polaritasnya. Proses hubungan pendek terjadi pada lapisan kromosfer
atau korona. Ledakan matahari ini dapat mengganggu gelombang
komunikasi seperti radio, TV dan radar di Bumi serta mampu merusak
satelit atau stasiun angkasa yang tidak terlindungi.

2.1.4. Prominensa Dan Filamen
Prominensa merupakan fenomena magnetik yang teramati pada
lapisan kromosfer dan korona. Jika penampakannya pada tepi piringan
disebut prominesa sedangkan jika terletak pada piringan itu sendiri
disebut filament. Panjang filament dapat mencapai 520.000 km dan
temperature kurang dari 10.000 K. Pada tahun 1954, Horace dan
Harold Babcock menentukan bahwa keberadaan filament ternyata
memisahkan daerah-daerah dengan polaritas medan magnetik yang
berbeda.
2.1.5. Siklus Matahari
Siklus

matahari

pertama

Schwabe pada tahun 1843.

kali

diperlihatkan

oleh

Heinrich

Dalam satu siklus, piringan matahari

menampakan jumlah bintik matahari yang bervariasi. Saat fase
maksimum jumlah bintik matahari dapat mencapai lebih dari 200.
Bilangan bintik matahari dihitung dengan perumusan R = k (10g + f),
dimana g adalah jumlah kelompok bintik matahari dan f adalah jumlah
bintik matahari individu. Nilai k merupakan faktor koreksi, umumnya
mendekati nilai satuAntara puncak-puncak jumlah maksimum bintik
matahari mempunyai rentang waktu 9 – 13 tahun. Rata-rata panjang
34 | P a g e

siklus matahari adalah 11 tahun, sehingga dikenal dengan siklus bintk
matahari 11 tahun.
2.1.6. Rotasi Matahari

Karena Matahari tidak berbentuk padat melainkan dalam bentuk
plasma, menyebabkan rotasinya lebih cepat di khatulistiwa daripada
di kutub. Rotasi pada wilayah khatulistiwanya adalah antara 25 hari
dan 35 hari.

Perbedaan rotasi antara di kutub dan di katulistiwa

matahari disebut rotasi diferensial.
2.1.7. Manfaat Matahari
Matahari merupakan sumber energi bagi Bumi. Energi yang
sampai ke Bumi dikenal sebagai konstanta matahari yaitu sebesar
1.370 watt/m2/detik.
Adapun beberapa manfaat matahari bagi Bumi adalah:


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.
2.2. PLANET TERESTRIAL

35 | P a g e

Anggota planet terrestrial adalah Merkurius, Venus, Bumi dan Mars.
Tabel berikut ini memberikan beberapa data fisik planet terrestrial.
Tabel 2.1. Planet Terestrial

Merkurius
Massa (kg)

0,328
1024

Radius (m)

0,244

Venus

Bumi

x 4,87

x 5,97

1024

1024

Mars
x 0,639

x

1024

x 6,052

x 6,378

x 0,339

x

107

107

107

107

Kerapatan (kg/m3)

5,400

5,200

5,500

3,900

Temperatur

400

730

280

210

Albedo

0,06

0,65

0,37

0,15

Radius orbit (m)

57,9

150 x 109

228 x 109

permukaan rata-rata
(K)

x 108 x 109

109
Periode orbit (hari)

87,97

224,7

265,3

687,0

Inklinasi orbit (0)

7,00

3,39

0,00

1,85

Eksentrisitas orbit

0,206

0,007

0,017

0,093

Periode rotasi (hari)

58,65

243,02

1,00

1,03

177

23,5

25,2

Kemiringan

sumbu 2

rotasi (0)
Keterangan:

Albedo

merupakan

sebuah

besaran

yang

menggambarkan perbandingan antara sinar matahari yang tiba di
permukaan bumi dan yang dipantulkan kembali ke angkasa dengan
36 | P a g e

terjadi perubahan panjang gelombang (outgoing longwave radiation).
Perbedaan panjang

gelombang

antara

yang

datang dan yang

dipantulkan dapat dikaitkan dengan seberapa besar energi matahari
yang diserap oleh permukaan bumi.
2.2.1 Merkurius
Telaah

spektroskopik

memperlihatkan

atmosfet

Merkurius

sangat tipis, lebih tipis dari atmosfer planet Mars. Gravitasi di
permukaan Merkurius adalah sepertiga gravitasi Bumi. Atmosfer
terdiri atas atom-atom berat gas Natrium, Potassium. Atom-atom itu
berasal dari kerak planet yang terlepas. Tumbukan bertubi-tubi oleh
benda-benda luar yang menerjang permukaan planet mencerabut
atom-atom ringan dan berat dari kerak planet. Atom-atom ringan H
dan He terlepas ke langit. Tersisalah atom-atom berat seperti natrium
potassium yang menjadi unsur penyusun atmosfer. Tidak ada planet
dalam tatasurya yang mempunyai atmosfer yang sangat jarang dan
hampir vakum, berisi atom-atom berat seperti Merkurius.
Permukaan planet Merkurius dipenuhi oleh batuan kasar, gelap
berpori. Inti planet yang berupa besi meliputi ¾ radius planet. Tercatat
juga medan magnet lemah yang hanya 1% medan bumi. Penemuan
ini menunjuk ke inti planet yang cair. Tetapi ketiadaan selubung
magma yang melingkup inti besi, meyakinkan peneliti, masa lalu
planet yang mengalami terjangan dan tumbukan hebat berulangulang,

sehingga

selubung

mantel

planet

tercabut.

Permukaan

Merkurius memperlihatkan lapisan serupa bulan yaitu memiliki banyak
kawah. Suhu permukaan sebesar 4300 C pada sisi matahari dan -180 0
C pada sisi malam.
2.2.2 Venus

37 | P a g e

Venus adalah planet kedua dari Matahari. Setelah Matahari dan
Bulan, Venus adalah benda ketiga yang paling terang dilangit. Venus
disebut bintang fajar, terbit di timur saat matahari terbit (dinamakan
Hesperus), sebagai bintang senja di barat, kala matahari terbenam
(dinamakan Phosphorus atau Lucifer). Kedudukan Venus, Bumi dan
Matahari menyebabkan Venus hanya terlihat 3 jam sebelum matahari
terbit dan 3 jam setelah matahari terbenam.
Dilihat dengan teleskop, planet menunjukan wajah fase-fase
bulan, Venus saat purnama selalu redup, sebab berada di sisi
berlawanan Bumi, relative terhadap Matahari. Kecerahan paling besar
adalah magnitude -4,4 sama dengan 15 kali kecerahan bintang paling
terang di langit (Sirius).
Para astronom kerap menyatakan Venus saudara kembar bumi
karena bila ditinjau dari parameter fisika planet: massa, kerapatan,
ukuran dan isi keduanya berdekatan. Keduanya terbentuk dari kabut
matahari di masa yang sama. Namun kesamaan berakhir disitu. Venus
berbeda dengan Bumi. Venus tidak memiliki lautan, atmosfernya
sangat tebal terdiri atas gas CO 2; sedikitpun tidak ada uap air H 2O.
Awannya berwarna

merah berasal dari uap asam sulfur H 2S.

Dipermukaan planet, tekanan atmosfer adalah 92 kali tekanan di
bumi.
Suhu di Venus pun mematikan 4820C. Temperatur setinggi Venus
diperoleh dari proses rumah kaca (runaway greenhouse effect) oleh
CO2 yang tiada putus. Sinar matahari menembus atmosfer tebal 50
km memanasi muka planet; namun pancaran inframerah yang
dikembalikan oleh permukaan tertahan, tidak bisa keluar dari dalam
atmosfer. Sebab itu Venus menjadi lebih panas dari Merkurius.

38 | P a g e

Venus

berotasi

sangat

lambat

dalam

berlawanan arah rotasi bumi barat ke timur.

arah

retrograde,

Permukaan Venus

memperlihatkan keanehan fisik. Venus dipenuhi pemandangan bukitbukit bergelombang turun naik sejauh pandangan. Secara geologis
permukaan Venus lebih muda dari Mars, namun lebih tua dari Bumi.
Padang bergelombang itu terhalang oleh empat hamparan dataran
tinggi seluas benua. Satu di utara Ishtar Terra bersama pegunungan
Maxwell menjulang 12 km dari tanah dan di kiri (timur), tepat di
ekuator menjurus ke selatan terpampang Aphrodite Teraa 10 km
tingginya, didekatnya di tengah sedikit di atas Atia Regio dan di tepi
kanan atas (barat) terhampar Beta Regio 12 km.
Hipotesa menyebutkan lapisan litosfer yang berada di bawah
kerak tidak mampu menahan kenaikan suhu yang berasal dari
pembangkitan radioaktifitas di lapisan magma di bawah lithosphere.
Akibatnya lithosphere retak dan membawa kerak di atasnya ikut
tenggelam ke dalam magma. Kejadian itu berlangsung di tempattempat yang sebelumnya bukan areal perbukitan. Aktivitas vulkanik
lokal

terjadi

di

tempat-tempat

itu

dan

magma

menyembul

meremajakan seluruh permukaan dan menjadikan perbukitan. Kini
sedang diperdebatkan bagaimana aktifitas vulkanik Venus sekarang,
apakah jeda atau aktif ke fase peremajaan muka berikutnya. Jika
manusia dapat menyaksikan aktivitas vulkanik yang akan datang,
aktivitas itu akan berlangsung serentak meliputi antero permukaan
planet, barangkali itulah salah satunya aktivitas vulkanik skala global
tiadak ada duanya di seluruh tatasurya.
2.2.3. Mars
Mars merupakan sebutan dewa perang Romawi, planet keempat
di tatasurya, warnanya merah dilangit karena permukaan regolith
limonit. Regolit adalah sisa batuan hancur berupa pasir mengandung
39 | P a g e

senyawa silikat besi seperti karat yang disebut limonit. Dua satelit
Mars, Phobos dan Deimos adalah nama hewan peliharaan dewa
romawi Mars. Keduanya adalah batuan-batuan kecil gelap dipenuhi
kawah, kemungkinan asteroid yang terperangkap gravitasi Mars.
Inklinasi sumbu rotasi planet 25 derajat terhadap ekliptika. Jadi
musim di Mars sama dengan musim di Bumi; hanya panjang musimmusim tidak sama karena orbit Mars lebih lonjong. Musim panas di
belahan selatan 25 hari lebih singkat daripada di belahan utara.
Intensitas sinar matahari selama sethun di Mars berbeda. Di belahan
selatan cahaya lebih terik 40% daripada di utara, suhu mencapai 250 0
K di permukaan. Selama musim semi dan panas dibelahan selatan,
badai topan debu teramati berupa awan-awan kuning. Badai terbesar
berlangsung berbulan-bulan meliputi seluruh planet. Pernah berulang
pada tahun 2001 setelah terjadi sekali di tahun 1971. Selama tahun
Mars berlangsung, terjadi badai-badai lokal yang

kecil. Kadangkala

terlihat awan putih uap air terutama saat musim panas di belahan
utara yang adalah saat Mars terjauh dari Matahari. Karena atmosfer
yang tipis saat itu adalah yang terdingin suhu mencapai 1400 K
Teleskop Ruang Angkasa Hubble NASA adalah salah satu
teleskop yang membuka pandangan paling tajam mengenai Mars dari
Bumi. Para astronom memakainya untuk meneliti susunan permukaan
dan mengawasi cuaca planet. Hubble memperlihatkan citra badai
debu lokal dan global, system awan uap air dingin berwujud spiral
raksasa. Perubahan tanda-tanda gelap terang di permukaan yang
berlangsung terus sejak citra planet pertama kali terekam di tahun 70an. Teropong juga mengukur spectrum dan mengungkapkan kimiawi
atmosfer serta sifat-sifat es dan mineral di permukaan. Melalui
gambar-gambar dan data-data, para astronom menentukan planet
Mars umumnya lebih dingin dan lebih jernih saat jauh dari matahari
40 | P a g e

dan berubah panas berdebu pada saat mendekati matahari. Terdapat
pola iklim rentang panjang di Mars, serupa di bumi. Satu kali para
ilmuwan akan dapat meramal perubahan iklim dan cuaca di Mars.
Bidang ilmu Meteo-areo-rologi akan lahir dan bermula di Mars di masa
depan.
Berdasarkan pengukuran medan gravitasi oleh pesawat, bagian
dalam Mars terdiri atas kerak, selubung mantel magma dan inti
serupa bumi. Prosentase masing-masing belum dipastikan. Mars
mempunyai kerak lebih tebal dari bumi. Di dasar gunung Tharsis yang
adalah daerah vulkanik di belahan utara, kerak sangat tebal mencapai
130 km.
Inti Mars berukuran sangat besar. Dari telaah medan magnet
bumi dan inti bumi, diketahui gerak batuan cair di bumi menimbulkan
medan magnet, tetapi semua itu tidak terjadi mars. Kesimpulan
adalah inti di pusat mars padat. Jika dahulu pernah ada medan
magnet di Mars berarti inti pernah dalam fase cair.
2.3. PLANET JOVIAN
Anggota planet Jovian adalah Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus.
Tabel berikut ini memperlihatkan data fisik tentang planet Jovian
Tabel 2.2. Planet Jovian

Jupiter
Massa (kg)

Saturnus

1,9 x 1027 5,7 x 1026

Uranus
0,87

Neptunus
x 1,0 x 1026

1026
Radius (m)

143 x 106 121 x 106

51 x 106

50 x 106

Kerapatan (kg/m3)

1.300

1.300

1.600

41 | P a g e

700

Albedo

0,52

0,47

0,51

0,41

Radius orbit (m)

0,778

x 1,43

x 2,87

x 4,50

1012

1012

1012

1012

Periode orbit (tahun)

11,86

29,46

84,01

164,8

Inklinasi orbit (0)

1,31

2,49

0,77

1,77

Eksentrisitas orbit

0,048

0,056

0,046

0,010

Periode rotasi (hari)

0,41

0,44

0,72

0,67

26,7

97,9

28,3

Kemiringan

sumbu 3,1

x

rotasi (0)
2.3.1. Jupiter
Jupiter adalah planet kelima dari matahari, terbesar di tata
surya. Benda langit ke empat paling terang dilangit setelah Matahari,
Bulan, dan Venus. Jupiter bahkan 31 kali lebih terang dari bintang
Sirius. Berbeda dengan planet dalam yang merupakan batuan, Jupiter
adalah sebuah bola gas padat dan tidak mempunyai permukaan
padat. Inti Jupiter berisi mineral yang membentuk batuan seperti inti
komet, tetapi itu hanya kurang dari 5% massa planet. Medan gravitasi
di puncak atmosfer 2,5 kali gravitasi bumi. Begitu cepatnya planet
berputar sehingga tepat di kedua kutub. Rendahnya kepadatan Jupiter
menandakan bahwa planet ini hanya terdiri atas unsur-unsur ringan,
yaitu Hidrogen dan Helium.
Dipermukaan Jupiter ditemukan angin luar biasa kuat, tetapi
tidak menemukan molekul air di dalam atmosfernya. Pada lapisan atas
atmosfer ditemukan campuran gas Hydrogen, Helium, Amoniak,
Metana, dan uap air setebal 1000 km. Di bawahnya, tekanan sangat
besar dan atmosfer sangat panas. Tekanan besar menyebabkan atom42 | P a g e

atom H dan He tidak lagi bersifat gas, tetapi menjadi cairan yang
disebut superkritis. Cairan superkritis itu bersifat seperti gas dan juga
bersifat cairan. Zona superkritis itu berada pada kedalaman 20.000
sampai 30.000 km di dalam Jupiter. Itu sama dengan ¼ sampai 1/3
radius Yupiter.
Dilihat

dari

jauh,

Jupiter

memperlihatkan

alur-alur

pita

horizontal. Pita-pita itu adalah lapisan awan yang digerakkan angin
yang sangat kuat. Di perbatasan pita-pita itu bertiup angin dengan
arah berlawanan. Angin yang dipakai dalam pelayaran di bumi
menunjukan kemiripan serupa hanya di Jupiter lebih kuat dan stabil.
Angin terkuat berada di lintang rendah 110 setiap 24 jam. Pada lintang
yang tinggi, awan bergantian bergerak ke barat dan ke timur sesuai
struktur

pita-pita

di

atmosfer.

Pergerakan

awan

menunjukan

kecepatan 600 km/jam di lintang rendah dan berkurang sampai 10
km/jam di lintang tinggi.
Badai-badai besar dan kuat selalu terjadi tiba-tiba. Jika badai
kuat di Bumi ditimbulkan oleh pemanansan matahari di atmosfer,
maka badai di Jupiter ditimbulkan oleh gelembung gas panas yang
mengalir

kepermukaan

dari

bagian

dalam

planet.

Gelembung-

gelembung membawa panas dan membuat pusaran akibat angin yang
bertiup dari dua arah yang berlawanan. Karena tidak menjumpai
massa daratan dan tidak bisa bergerak ke utara maupun ke selatan,
badai itu menelan badai-badai kecil lain yang terbentuk. Rentang
waktu berlangsung badai sampai berminggu-minggu.
Badai Jupiter yang sangat terkenal adalah bintik merah besar
yang telah berlangsung berabad-abad tiada putus (catatan: bintik
merah itu kini menghilang dan dilaporkan oleh seorang amatir
astronom pada tahun 2010). Bintik merah yang sangat besar itu
melanda muka planet sampai seluas 3 buah bumi. Laporan mengenai
43 | P a g e

bintik merah datang pertama kali dari fisikawan Robert Hooke tahun
1664. Tidak ada yang tahu apa penyebab bintik merah itu. Dari
pergerakannya saja tenaga seperti datang dari bagian atmosfer atas
sambil menyerap energi badai-badai yang lebih kecil. Tidak terlihat
kaitan dengan sumber energi dari bawah karena gerakannya terus
menuju kearah barat tidak beraturan. Warna merah bintik berasal dari
sulfur atau fosfor yang menyerap sinar ultraviolet, ungu dan biru.
Pada tahun 1994 komet Shoemaker-Levy 9 membentur atmosfer
Jupiter. Komet terbelah dalam belasan keeping oleh gaya pasang
gravitasi planet. Kepingan menabrak bagian atas atmosfer dengan
kecepatan

sampai

216.000

km/jam.

Tumbukan

yang

terjadi

melepaskan ledakan hebat di stratosfer planet. Satu menit setelah
memasuki atmosfer atas, sebuah ledakan sekunder melontarkan
materi awan yang segera mengembang cepat setinggi 3000 km.
Material itu lalu jatuh berdentam ke lapisan di bawah menimbulkan
gelombang tsunami susulan dan melepas tenaga bakar ke lingkungan
sekitarnya sampai radius beribu-ribu kilometer. Lingkungan yang
tadinya bersuhu sangat dingin -1000C langsung naik sampai 7000C.
Lapisan hancur itu mendingin, berwarna gelap pekat kemudian
tenggelam ke lapisan bawah, menimbulkan gelombang tsunami yang
ketiga kali. Angin kencang kemudian menyapu dan menggulung
semua yang tersisa sehingga tak berbekas setelah beberapa bulan.
Siapapun tidak akan pernah tahu bahwa pernah terjadi kiamat.
2.3.2. Saturnus
Saturnus adalah planet keenam dari matahari dan kedua
terbesar ditatasurya. Pada tahun 1655, Huygens menulis surat
berserial dalam kode latin. Kode itu jika ditata berbunyi “ia dilingkari
oleh cincin tipis, sedikitpun tiada bersentuhan, miring terhadap
ekliptika” Cincin-cincin itu sesuai penemunya ditandai dari arah dalam
44 | P a g e

ke luar: cincin D, C, B, A, F, G dan E. Kini, cincin-cincin itu melebihi
100.000 buah mengorbit planet.
Dari bumi, Saturnus bersinar kuning. Di dalam teleskop tampak
segera cincin A dan B. Dalam kondisi cuaca optimum: cincin D dan E.
Teleskop landas bumi yang peka bisa menemukan 9 satelit. Di planet
Saturnus, tanda-tanda atmosfer terlihat berupa pita-pita alur berwarna
pucat putih sejajar ekuator.
Pusat Saturnus adalah inti batuan dan bertemperatur tinggi
ditaksir 15.0000C. Baik Jupiter maupun Saturnus masih terus mencari
kesetimbangan gravitasi melalui mengerut. Pengerutan menimbulkan
pemancaran panas 3 kali lebih besar dari panas yang diterima dari
matahari. Keadaan itu membangkitkan pusaran-pusaran badai di
atmosfer bagian atas.
Atmosfer Saturnus mengandung Hydrogen (88%), Helium (11%)
dan sejumlah kecil Metana, Amoniak, Kristal Amoniak dan gas-gas lain
seperti

Etana,

Acetylene,

dan

Phosphin.

Permukaan

Saturnus

menunjukan pusaran dan gulungan awan di dalam kabut jauh yang
lebih tebal dari Yupiter. Kabut yang lebih tebal menunjukan suhu di
Saturnus yang lebih rendah. Di puncak awan suhu -176 0C, 27 derajat
lebih rendah daripada Jupiter.
2.3.3. Uranus
Uranus mempunyai inti batuan dan diselubungi lautan air
bercampur mineral yang menjadi susuan utama inti batuan. Lautan
bertemu atmosfer yang terdiri atas hydrogen, helium dan metahna.
Uranus mempunyai 10 cincin dan 21 satelit.
Uranus pertama kali ditemukan dengan teleskop oleh Sir William
Herschel
45 | P a g e

tahun

1781.

Herschel

kebetulan

melihat

perubahan

kedudukannya di rasi Gemini. Ia melaporkan ke British Royal Society
sebagai

komet.

Sebelumnya,

sejak

1690,

orang

telah

lama

memperhatikannya, tetapi menganggapnya bintang.
Uranus berotasi sangat cepat menyebabkan pepat dikedua
kutubnya. Diameter di ekuator lebih panjang 2% (500 km) daripada
sepanjang kutub. Sumbu rotasi Uranus, miring 980 terhadap bidang
orbit menyebabkan satu kutub planet selalu mengarah ke matahari
selama 42 tahun dan setengah orbit berikutnya kutub yang lain. Jadi
matahari selalu berada di kutub dan tidak terbenam setelah 42 tahun.
Yang mengherankan adalah selama masa itu tidak terjadi perbedaan
suhu yang besar diantara kedua kutub. Suhu rata-rata di atmosfer
-2120C. Keseragaman suhu menunjukan bahwa panas di rambatkan
sangat

efisien

dan

mudah

menjalar

keseluruh

bagian

planet

dimanapun.
Meskipun Uranus adalah planet Yovian, ia lebih kecil dan
mempunyai komposisi kimia berbeda. Saturnus dan Yupiter terdiri atas
H dan He, sedangkan Uranus menangkap lebih banyak molekul air.
Karena air lebih berat dari H dan He, Uranus jadi lebih kompak.
Dengan massa Uranus yang diketahui sekarang, jika air diganti H dan
He, maka Uranus akan lebih besar dari Yupiter dan menjadi lebih
renggang.
Lautan cair yang menjadi isi planet begitu besar dan terlihat
sebagai air bercampur silikat, magnesium, senyawa nitrogen dan
hidrokarbon.

Suhu lautan sangat panas 6.6500C. Di bumi, air

menguap pada 1000C, namun lautan di Uranus tetap cair, karena
tekanan di dalam Uranus 5 juta kali lebih kuat dari tekanan di bumi.
Kekuatan tekanan itu mencegah molekul air tercerai menjadi uap.

46 | P a g e

Atmosfer berisi H, He dan sedikit methane, merentang sampai
5.000 km di atas lautan. Angin bertiup sejajar ekuator, bergerak pada
arah yang sama dengan rotasi planet di lintang tinggi dan berlawanan
di lintang rendah. Angin itulah yang menjadikan pola pita-pita lajur
yang terlihat sejajar ekuator. Cahaya memantul biru-hijau, karena
serapan methane di atmosfer merah dan oranye. Uranus berbeda
dengan planet Yovian lain, sedikit memancar panas dari dalam planet.
Pusat Uranus diperkirakan terdiri atas inti batuan berukuran lebih kecil
dari inti bumi. Berjejari 2.000 km dan bersuhu 6.650 0C, oleh tekanan
yang sangat besar dari air pada inti batuan.
2.3.4. Neptunus
Orbit Pluto yang sangat lonjong menyebabkan pada waktu
tertentu memotong orbit Neptunus. Setiap 248 tahun, Pluto masuk
kedalam orbit Neptunus dan berada disana selama 20 tahun. Pada
masa-masa itulah, Neptunus menjadi planet paling jauh di tepi
tatasurya. Kejadian itu pernah berlangsung di tahun 1979 dan
berakhir sampai tahun 1999.
Atmosfer Neptunus sangat aktif. Angin dengan kecepatan 2.000
km/jam bertiup searah lintang planet. Semakin ke lintang tinggi dan
ke kutub semakin kuat. Badai besar ditimbulkan oleh panas yang
keluar dari bagian dalam planet dan menambahkan kecepatan angin
di atmosfer sampai lebih dari 1.000 km/jam. Neptunus adalah planet
yang memiliki angin tercepat di tatasurya.
Dengan mempergunakan Hubble (TRAH = Teropong Ruang
Angkasa Hubble), para astronom mengamati berbagai badai bergaris
tengah ribuan km di atmosfer Neptunus. Badai-badai tampak berupa
bintik-bintik hitam selama beberapa bulan lalu menghilang. Badai
terbesar adalah Bintik Gelap Besar, di belahan selatan. Bintik Gelap
47 | P a g e

Besar itu sudah menghilang. Kemungkinan badai itu tertutup oleh
tanda-tanda atmosfer yang lain. Sampai saat ini para ilmuwan belum
bisa menjelaskan bagaimana badai besar itu bisa terbentuk dan
terjadi dari bahan apa, partikel methan terkait dengan bahan
pembentuk badai itu. Atmosfer Neptunus tercatat sangat aktif den
banyak hal belum diketahui sampai sekarang.
Para astronomo menyimpulkan bahwa pusat Neptunus berisi inti
batuan sebesar Bumi (garistengah Bumi 12.756 km) terdiri dari besi
dan silicon. Inti Neptunus dibandingkan jejari planet 24.766 km sangat
kecil.

Inti

diliputi

lautan

air

yang

bercampur

bahan

batuan

membentang 5000 km ke permukaan dan bersambung dengan
atmosfer tebal berupa gas H, He dan 3% metana dan amoniak.
Keberadaan lautan di bagian dalam planet sangat tepat semasa
Leverrier mengusulkan nama Neptunus sesuai dewa lautan mitologi
Yunani dan Romawi. Pada massa pembentukan planet, komet yang
ada di tepi tatasurya membawa air beku dan batuan ke planet. Planet
tumbuh besar, tekanan dan suhu di dalam planet juga bertambah. Air
beku mencair memanas sampai 47000C. Lautan tidak berubah
menjadi uap sebab tekanan begitu kuat beberapa juta kali tekanan di
Bumi. Tekanan besar itulah menahan molekul-molekul cairan tidak
lepas memisah menjadi uap.
Cahaya dipantulkan atmosfer Neptunus yang tebal itu bewarna
biru, sebab Metana di atmosfer menyerap gelombang merah dan
jingga/oranye tetapi menghamburkan cahaya biru. Pada tahun 1988
ditemukan molekul Metil (CH3) yang dapat bereaksi sesamanya
menjadi Etana (C2H6), gas yang mudah terbakar dan tidak berwarna.
Metil menunjukan bahwa di dalam Neptunus terdapat Metana (CH 4), di
hipotesiskan sistem badai yang ada di Neptunus melontarkan methan
ke bagian atas atmosfer. Oleh matahari Metana diubah menjadi Metil.
48 | P a g e

Penemuan

adanya

unsur

hidrokarbon

radikal

seperti

Metil

menyadarkan manusia betapa kelimpahan sumberdaya energi yang
sangat besar tersimpan di tatasurya. Kelak bahan itu akan sangat
berguna untuk bahan bakar pesawat penjelajah ruang angkasa
Neptunus memancarkan 2,7 kali energi yang diserap dari
matahari. Neptunus masih terus mencari keseimbangan gravitasi
dengan mengerut. Dari energi yang dipancarkan, para astronom
dapat memperkirakan berapa temperatur Neptunus di pusat. Suhu itu
sama dengan 51490C, sama panas dengan fotosfer matahari.
2.4. PLUTO, ERIS DAN SABUK KUIPER
Sabuk Kuiper adalah kawasan yang berada di luar orbit planet
Neptunus yang belum banyak diamati. Kawasan itu meliputi rentang
tatasurya mulai dari orbit planet Neptunus pada jarak 30 sampai 50
SA dari matahari. Semua benda-benda langit di dalam Sabuk Kuiper
bersama anggota lain yang sudah tersebar keluar zona tersebut,
secara kolektif disebut benda-benda Trans Neptunus Objects atau
TNO.
Ada pengaruh medan gravitasi Neptunus terhadap penyebaran
benda-benda di Sabuk Kuiper. Pada jarak 48 SA, orbit benda-benda
akan tepat dua kali periode Neptunus, dikenal resonansi orbit 2:1. Di
dalam rentang perbandingan periode orbit itu ada kesetimbangan
resonansi tempuhan. Artinya untuk benda-benda yang mengorbit
dengan periode lebih panjang mengelilingi matahari akan cenderung
mengorbit ke periode resonansi 2:1 terhadap Neptunus. Maka populasi
benda-benda pada jarak 48 SA akan menurun secara tiba-tiba
semakin jauh dari batas jarak itu. Efek pasang dari Neptunus
mempercepat
cenderung
49 | P a g e

orbit

benda-benda

mendekat

ke

yang

matahari.

jauh

Masih

sehingga

mereka

diperlukan

banyak

pengamatan

di

masa

depan

untuk

menentukan

kebenaran

pemahaman tersebut.
Pada tahun 1951, astronom Belanda, Gerald Kuiper menelusuri
pendapat-pendapat beberapa astronom, Leonard dan Edgeworth yang
masing-masing pada tahun 1930 dan 1943 juga sampai pada
penyimpulan akan keberadaan sebuah kawasan hipotesis berupa
semacam sabuk asteroid di luar orbit Neptunus. Kuiper bekerja lebih
jauh dan membuat hipotesa berdasarkan pengamatan mengenai orbit
komet-komet yang ber-elips lonjong. Sudah lama diamati kometkomet berperiode pendek, kurang dari 200 tahun seperti Halley yang
kini pecah, mengorbit dalam elips sangat lonjong dan selalu berupa
pendatang baru. Dapat dikatakan hampir satu atau dua komet dalam
sebulan, bumi kedatangan komet periode pendek. Kuiper mengatakan
terdapat sebuah sumber komet di kawasan dekat tatasurya yang tidak
habis di luar orbit Neptunus.
Sejak 1992 sudah lebih dari 800 TNO ditemukan di Sabuk
Kuiper. Yang terbesar daripadanya adalah Pluto, Charon dan Eris. Pada
tahun 2002 ditemukan Quaoar yang separuh Pluto bahkan lebih besar
dari asteroid Cers. Setahun kemudian ditemukan Sedna, planet kerdil
berwarna merah, bergaris tengah di antara Pluto dan Qoaoar.
Sebelumnya sudah ditemukan Ixion (di tahun 2001), Varuna (di tahun
2000), Santa dan 2005FY9 (di tahun 2005). Para ilmuwan mulai
mempertanyakan

apa

sesungguhnya

sebuah

“planet”

itu,

bagaimanakah definisi atau batasannya? Maka pada tanggal 24
Agustus 2006, keluarlah resolusi 5A oleh International Astronomical
Union mengenai definisi sebuah “planet” pertama kalinya. Jika istilah
“Planet” selama ini hanyalah bermakna cultural Yunani, yang berarti
“Pengembara” untuk objek langit bersinar yang berpindah-pindah, kini
penemuan-penemuan
50 | P a g e

di

tahun-tahun

terakhir

membutuhkan

pemikiran kembali akan keperluan sebuah definisi baru mengenai
“Planet” yang secara fisikal akan unik. Resolusi 5A IAU tersebut
berbunyi sebagai berikut:
Resolusi 5A: Untuk semua benda-benda tatasurya kecuali satelitsatelit
1. Planet adalah sebuah benda langit yang:
a. Mengelilingi matahari
b. Memiliki massa yang cukup untuk menghasilkan gaya gravitasi
diri,

mengimbangi

gaya

benda

tegar

sehingga

terjadi

keseimbangan hidrostatik (bentuk hampir bulat). Umumnya
diterapkan pada benda-benda yang memiliki massa lebih dari
5.1020 kg dan diameter lebih dari 800 km.
c. Memiliki orbit yang tidak memotong orbit planet lain.
2. Planet kerdil (istilah Planet Minor tidak dipakai lagi) adalah benda
langit yang:
a. Mengelilingi matahari
b. Memiliki massa yang cukup besar untuk menghasilkan gaya
gravitasi

sendiri,

berwujud

benda

tegar

yang

bentuknya

mendekati bulat
c. Orbitnya memotong orbit benda tata surya yang lain
d. Bukan satelit dari sebuah planet
Contoh: Pluto, Sedna, Ceres, Xena, dan Objek Sabuk Kuiper
lainnya
51 | P a g e

3. Benda kecil di Tata surya adalah objek-objek lain kecuali satelit dan
satelit buatan yang mengelilingi matahari
Contoh: Komet, Asteroid, Obyek Dekan Bumi (NEO = Near Earth
Objects), Obyek Dekat Mars (NMO = Near Mars Objects), Object
Dekat Yupiter (NJO = Near Jupiter Objects), Trans-Neptunian, Trojan
Asteroid
Resolusi 6A: Pluto adalah planet kerdil dan anggota kelompok baru
yang disebut Trans Neptunian Objects.
Berdasarkan definisi daiatas, kesimpulan akhir diambil lewat voting
dengan hasil;
Pluto bukan Planet ke-9 dari tata Surya, tetapi adalah planet kerdil.
Penjelasan resolusi planet Pluto
I. Perubahan definisi Pluto tidak lagi sebagai planet adalah karena
Pluto tidak memenuhi criteria resolusi no 5A, pasal 1c, yaitu orbit
Pluto yang memotong orbit planet Neptunus
II. Mengapa bari saat ini dibahas dan menunggu 76 tahun setelah
Pluto ditemukan oleh Clyde Tombaugh pada tahun 1930?
Karena saat itu belum dapat ditentukan dengan teliti besar jari-jari
dan massa Pluto dan belum pula ditemukan objek-objek lain yang
serupa Pluto pada jarak yang sama atau lebih jauh darinya
Secara sederhana dapat disimpulkan, planet adalah benda langit
dengan sifat sebagai berikut:


Orbit mengelilingi matahari

52 | P a g e



Massa lebih besar dari 1020 kg, berbentuk bulat



Diameter lebih besar dari 800 km



Orbit tidak berpotongan
Hal-hal yang pokok untuk mengingat Pluto terutama orde

besaran yang patut diperhatikan sebagai sebuah benda Sabuk Kuiper
yang paling dekat ke matahari. Pertama mengenai jarak rata-rata
Pluto dari matahari 39,53 SA. Jarak terjauh 50,30 SA dan terdekat
29,65 SA. Orbit planet yang lonjong itu membawa planet pada jarak
terdekat 4,4 milyar kilometer dari matahari dan pada jarak terjauh 7,3
milyar kilometer.
Pluto memiliki eksentrisitas sebesar 0,25 dan kemiringan orbit
17,150, Pluto memotong orbit Neptunus. Bidang ekuator Pluto sangat
miring terhadap bidang orbitnya yakni 122,520, dengan kata lain
planet itu sumbunya hampir rebah di ekliptika sambil berotasi dengan
6,39 hari dan berevolusi 248,54 tahun. Massanya yang kecil 1,29 x
1022 kg dengan ukuran garis tengah 2320 km mudah melepaskan
sebuah pesawat ataupun atom yang bisa bergerak 4392 km/jam.
Percepatan gravitasi 0,4 m/s2 membuat benda seberat 100 kg di bumi
hanya 4 kg di Pluto. Suhu -229 0K dan tekanan atmosfernya nol.
Atmosfer

Pluto

dalam

keadaan

“collapse”

alias

membeku

dipermukaan. Atmosfer jika menguap terdiri atas methan, sedang
nitrogen kemungkinan dijumpai dalam keadaan beku. Kecepatan
angin belum dapat dijangkau teknologi masa kini.
Penemuan Eris meyakinkan bahwa planet-planet kerdil lainnya
pun akan datang. Jika Bumi dapat menampung 159 buah Pluto, dan
sebuah planet ke-X sebesar Yovian yang dapat menampung 100 atau
1000 buah bumi ditengarai sebagai penyebab gangguan gerak
53 | P a g e

Neptunus dicari-cari dan tidak pernah ditemukan, maka dapat
dipastikan

kumpulan

benda-benda

semacam

Pluto

adalah

jawabannya. Diperlukan beratus ribu benda-benda semacam Pluto
untuk

menggantikan

satu

planet

X.

Kenyataan

kemudian

memperlihatkan bahwa hanya berdasarkan hukum gravitasi saja,
orang akan menemukan bahwa tatanan benda-benda kecil semacam
Pluto lah yang dipilih dalam proses pembentukan sebuah system
keplanetan,

dan

bukan

perwujudan

sebuah

planet

X.

Hal

ini

dikarenakan di dalam sekwen kelahiran alamiah sebuah system
keplanetan yang gravitatif tatanan yang mewujud sebagai Sabuk
Kuiper lah yang dijumpai terbentuk sebagai hasil sisa sebuah proses
kondensasi.
2.5. AKTIVITAS VULKANIK PLANET
Banyak planet dan beberapa satelit menunjukan aktivitas
vulkanik dimassa lalu, namun hanya Bumi dan Io (satelit Jupiter) yang
diketahui aktif sampai saat ini. Di bumi, salah satu aktivitas vulkanik
adalah erupsi vulkanik yang mampu mengubah total topografi muka
planet. Kemudian ciri-ciri permukaan lama tertutup oleh materi erupsi;
bahkan susunan kimiawi kerak planet pun berubah. Erupsi hebat
mengubah cuaca dan iklim, bahkan menghasilkan atmosfer baru.
Secara total planet berwajah baru, sehingga secara planetologis
lapisan itu digolongkan sebagai lapisan muda.
Bumi adalah planet vulkanik utama. Aktivitas vulkanik segera
dikenali dari keberadaan materi panas yang keluar berupa magma.
Magma adalah batuan meleleh akibat panas yang hebat. Lava adalah
magma yang mengeras.
Panas, berasal dari tiga sumber:

54 | P a g e

1. Panas hasil akresi sewaktu planet-planet terbentuk
2. Panas hasil interaksi gaya pasang surut antara dua benda langit
3. Panas dari zat radioaktif di dalam planet
Peristiwa vulkanis terjadi sewaktu magma cair di bawah litosfer
(lapisan batuan bawah kerak) mengapung di antara celah batuan
padat di litosfer. Magma mendesak keluar di bagian kerak planet yang
tipis. Biasanya terjadi di perbatasan dua lempengan tektonik. Disana
terdapat celah-celah dan cerobong kerak hasil tekanan dua lempeng
tektonik yang bertabrakan. Puncak-puncak gunung di Bukit Barisan di
pulau Sumatra atau rantai pegunungan di Hawai adalah cerobongcerobong dimana magma bisa mendesak keluar. Sewaktu magma
dekat dengan kerak, terbentuk gelembung gas dari tekanan batuan
yang melemah semakin dekat ke permukaan. Gelembung gas yang
bertekanan kuat di dekat cerobong meletus dan terjadi erupsi. Di
Bumi, gas yang dierupsi 70-95% adalah uap air H 2O sebagai unsur
utama. Disusul gas lain: CO2, SO2 atau H2S, lalu dalam jumlah kecil: N,
H, CO, S dan Cl. Berbeda dengan di satelit Yupuiter: Io bukan H 2O
dilepas tetapi SO2 bahkan S meleleh.
Selain

erupsi,

tanda-tanda

aktivitas

vuklanik

lain

adalah:

semburan gas dan uap melalui cerobong kerak, disebut fumarol. Air
tanah di Bumi dipanasi magma dan fumarol menghasilkan geyser
atau sumber air panas seperti di Ciater, Garut, Jabar. Di salah satu
bulan planet Yupiter, Europa, pesawat Galileo NASA menemukan
bekas

geyser-geyser

air

tanah,

sehingga

terbuka

spekulasi

keberadaan bentuk kehidupan awal di Europa. Sebaliknya di Triton,
satelit Neptunus, diamati bekas-bekas geyser Namun, belum dapat
dipastikan bahwa di kedua satelit tersebut aktivitas vulkanik masih
bekerja.
55 | P a g e

Keempat planet Yovian adalah gas, beratmosfer tebal, tidak
memperlihatkan tanda permukaan padat. Sementara benda-benda
kecil, planet terestria, asteroid, satelit-satelit dan komet-komet
menunjukan permukaan padat berbatu meliputi es. Beberapa planet
satelit seluruh permukaannya hampir terkelupas oleh kawah-kawah
tumbukan

(Bulan,

Merkurius,

Mimas).

Yang

lain

sedikit

atau

samasekali tidak menunjukkan bekas tumbukan (Io, Europa, Bumi).
Oleh kegiatan vulkanik masa lalu, aneka bentuk dan ukuran
kepundan gunung api terjadi di venus, Bumi dan Mars. Hamparan
lava berupa danau lava yang luas

mengeras di permukaan Bulan,

seperti Maria Imbrium. Batu-batu Apollo dan Luna dari tempat itu
memperlihatkan bahwa antara 3,1 sampai 3,9 milyar tahun lalu,
pernah aktivitas vulkanik melanda kawasan itu. Aktivitas terjadi
selepas tumbukan sangat hebat membentuk Imbrium Basin. Magma
keluar di celah-celah tebing yang melingkar dan mengalir ke dasar
kawah. Setelah diperiksa materi maria mengandung gelas yang kaya
dengan mineral berat besi, titanium dan magnesium. Retakan berkilokilometer terjadi di bawah permukaan bulan tempat magma keluar.
Orang menduga kejadian serupa terjadi dii Merkurius seusai
pembentukan

Caloris

Basin

yang

menyerupai

Maria

Imbrium.

Kenyataan tidak. Sebab di Merkurius tidak ada mineral berat
semacam di Bulan. Lapisan magma Merkurius berada dekat di
permukaan. Sewaktu tumbukan besar, lapisan magma muncrat
keluar dan kerak planet mendidih dalam magma panas. Unsur berat
tenggelam ke pusat planet menyisakan kerak unsur ringan yang
mendingin melalui pemancaran.
2.6. FISIKA ATMOSFER PLANET

56 | P a g e

Para ilmuwan meyakini bahwa atmosfer planet terestria bukan
atmosfer awal (atmosfer primordial), melainkan atmosfer skunder.
Unsur-unsur yang ditemukan sudah berbeda kelimpahannya dengan
unsur-unsur atmosfer Jovian yang mempunyai kelimpahan seperti
matahari
Kelimpahan unsur planet Jovian terutama H, He sedikit C, O, N
dan S dalam bentuk senyawa CH4, H2O, NH3, dan H2S. Hal itu kontras
dengan atmosfer terstria dan satelit-satelit yang banyak mengandung
CO2, N2, O2, H2O dan SO2. Perbedaan pokok Jovian-Terestria adalah
besarnya

medan

gravitasi

yang

ada

di

dalam

masing-masing

kelompok. Planet Yovian bergravitasi besar terus menerus mengakresi
H dan He yang berupa gas. Sementara planet terestria terus
kehilangan H dan He.
Menurut

perkiraan:

jika

atmosfer

planet

terestria

adalah

atmosfer awal (primordial), maka atmosfer akan mempunyai susunan
kimiawi

yang

sama

dengan

matahari.

Pada

masa-masa

awal

tatasurya, atmosfer planet terestria sama denga planet Jovian dan
sama dengan atmosfer matahari. Kemudian, karena kehilangan H dan
He yang lepas dari atmosfer terestria (Mars, Merkurius), menyebabkan
unsur yang tertinggal melimpah, yakni: CO2 (63%), Ne (10%), N2
(10%), fragmen kecil C, O, S (4%) ditambah kelimpahan gas mulia: Ne,
Ar, Kr, dan Xe.
Kenyataan menunjukan: kelimpahan yang ditemui di planet
terestria amat berbeda dengan apa yang diperkirakan. Contoh: Di
atmosfer

terestria

di

temukan

unsure

Neon

Ne,

kecil

sekali

kelimpahannya , 1/100 yang di matahari. Ar, Kr, dan Xe hadir, tetapi
kelimpahannya 1/60 matahari. Mengapa begitu? Apakah karena gas
mulia itu lepas dari planet terstria sehingga kelimpahan berkurang?
Atau bereaksi dengan kerak planet? Semua tidak! Kelompok gas-gas
57 | P a g e

mulia yang kecil itu tidak bisa lepas dari atmosfer, karena berat
bergerak. Mereka juga tidak bereaksi dengan kerak planet-planet
terstria, karena tidak mudah bersenyawa. Walaupun ada panas dari
proses-proses thermik di permukaan planet (efek rumah kaca dll),
tetap saja energi tidak cukup menggerakkan atom-atom berat ke luar
atmosfer ataupun bersenyawa.
Kesimpulan: atom-atom berat pernah hadir dalam kelimpahan
asal, tetapi kemudian kehilangan atom-atom itu oleh kehancuran
atmosfer primordial akibat peoses olah ganti atmosfer yang baru.
Penyebabnya adalah aktivitas vulkanik atau tabrakan hebat dengan
asteroid atau komet disusul dengan proses kimiawi yang terjadi
antara atmosfer dan kerak; khusunya di bumi ada tambahan lain
berupa proses reaksi biokimia (jasad hidup) yang ikut mempengaruhi
dan mengubah atmosfer planet terstria.
2.7. ORBIT DAN ROTASI PLANET
Orbit planet berbentuk elips dan matahari berada di salah satu
fokus orbit. Semua orbit planet-planet hampir berbentuk lingkaran,
kecuali Merkurius dan Pluto. Dan orbit semua planet berada di dekat
bidang ekliptika, bidang yang menjadi orbit Bumi kecuali Pluto yang
bidang orbitmya miring 170 terhadap ekliptika. Semua planet-planet
mengorbit pada arah yang sama, searah rotasi matahari (prograd).
Artinya jika dilihat dari kutub utara matahari arah orbit berlawanan
arah jarum jam.
Beberapa komet, satelit-satelit kecil dan satelit Neptunus Triton
mengorbit berlawanan arah rotasi matahari (retrograde). Enam dari
Sembilan planet di tatasurya berotasi dalam arah prograd. Sumbu
rotasi mereka miring 300 atau kurang terhadap kutub ekliptika. Venus
berotasi retrograde, dengan sumbu rotasi miring 177 derajat. Sumbu
58 | P a g e

rotasi Neptunus dan Pluto hampir tegaklurus bidang ekliptika dan
planet berotasi retrograde. Kebanyakan satelit-satelit berotasi dalam
periode yang sama dengan periode revolusi mengelilingi planet induk
sebagai akibat gaya pasang.
2.8. CINCIN-CINCIN PLANET
Cincin terjadi dari milyaran benda kecil berukuran micron
sampai cm dan materi bungkahan yang sedikit lebih besar dari meter
sampai beberapa puluh meter. Pergerakan mereka sangat dekat di
biang ekuator. Itulah sebabnya mengapa dilihat dari tepi, cincin
kelihatan serupa lapisan materi yang sangat tipis. Pengetahuan dan
sifat-sifat cincin disimpulkan berdasarkan sifat sebaran danhmburan
cahaya matahai oleh materi cincin.
Sewaktu pesawat Voyager mengamati cincin planet Saturnus,
orang sadar bahwa mereka menemukan sebuah system yang secara
fisikawi sangat rumit. Artinya pola-pola bentuk yang terlihat tidak
cukup hanya dijelaskan melalui potensial gravitasi benda di pusat
cincin. Sebab seluruh gangguan yang ditimbulkan oleh benda-benda
satelit ataupun bulan yang berada di luar cincin harus dilibatkan di
dalam penetuan konfigurasi akhir cincin.
Namun, berbeda dengan tinjauan mengenai asal usul cincin,
seperti bagaimana cincin selalu bisa dekat dengan planet dan
bagaimana radius terluas system cincin selalu lebih kecil dari
setengah sumbu panjang orbit satelit utama planet, semua itu relative
lebih mudah dijelaskan.
Dalam

medan

gravitasi

sebuah

planet,

sebuah

satelit

mengalami tarikan gaya gravitasi yang lebih kuat di sisi yang terdekat
daripada sisi yang terjauh. Perbedaan gaya tarik itu dikenal juga
59 | P a g e

sebagai gaya diferensial atau gaya pasang. Gaya pasang itu bekerja
melawan gaya kohesi yang menyatukan fisik satelit. Gaya kohesi
satelit terdiri dari gaya gravitasi internal, antara molekul dan gaya
kuat mekanik material. Sewaktu sebuah satelit mengorbit planet
induk, bekerja gaya diferensial. Gaya itu bertambah vbesar semakin
dekat jarak satelit ke planet. Ada limit jarak padamana gaya kohesi
internal tidak sanggup lagi menghadapi gaya distorsi mekanik dan
gaya pasang yang timbul dari gaya diferensial. Limit itu dikenal
sebagai limit Roche.
Untuk sebuah planet dengan radius R dan kerapatan planet ρ p
serta kerapatan satelit ρs, limit Roche adalah LR = 2,5 R (ρp/ ρs)1/3. Jadi
sewaktu benda mendekati sebuah planet sampai jarak lebih kecil L R,
benda itu akan pecah menjadi benda-benda kecil. Selanjutnya
tumbukan di antara mereka menghancurkannya mejadi renik-renik
yang kemudian menyebar menjadi materi cincin-cincin.
Keempat planet Yovian semuanya memiliki system cincin yang
berada pada jarak 2,5 radius planet. Namun sifat dari keempat system
itu masing-masing berbeda. Misal system cincin planet Saturnus;
sangat terang dan lebar, banyak struktur seperti getaran-getaran atau
gelombang-gelombang kepadatan terlihat, lebar sempit ruang antara
cincin satu denga berikutnya dan kitaran-kitaran yang terbentuk di
dalam

cincin-cincin.

Cincin

saturnus

terlihat

menyebar

sampai

136.200 km dari pusat Saturnus, dengan tebal di banyak tempat
hanya 5 m. Isinya kumpulan gas beku, air es, debu dan batuan
berukuran 0,0005 cm sampai 10 m. Lebih dari 100.000 cincin dihitung
oleh peralatan Voyager 2.
Sistem cincin Yupiter di lain pihak sangat renggang, sangat tipis
dan berisi partikel yang sangat halus. Ada tiga baigan cincin: cincin
utama, cincin halo dan cincin luar. Cincin utama lempeng datar, lebar
60 | P a g e

7000 km dan merentang sampai 128.500 km, dua kali radius Yupiter.
Sejumlah partikel bermuatan berupa halo membungkus cincin yang
tersebar sampai kea rah kutub oleh kekuatan magnet. Dibagian luar
ada cincin bersinar lemah sampai ke orbit satelit Amalthea dan Thebe
yang menjadi sumber materi cincin luar.
Sistem Uranus memiliki 10 cincin mengelilingi ekuator planet,
sempit dan kedap. Cincin berada dalam kawasan debu yang renggang
dan sangat lebar. Kesepuluh cincin tipis dan gelap itu mengorbit
planet pada jarak 3,8 x 104 km sampai 5,1 x 104 km. kebanyakan
cincin-cincin terjadi dari baru es dan bungkahan batuan berukuran
bola sepak. Beberapa observatorium sebetulnya sudah mengamati 5
dari sepuluh cincin itu dan mereka menandai dengan Alpha, beta,
Gamma, Delta dan Epsilon. Tahun 1986 gambar dari pesawat Voyager
2, satu-satnya pesawat yang berhasil memotret Uranus dari dekat
menambah penemuan cincin dengan lima buah cincin lagi
Terakhir, pesawat Voyager 2 memperlihatkan Neptunus memiliki
4 cincin, dua sempit dan dua lebar. Sistem cincin sempit lebarnya 15
km, system yang lebar sampai 5.800 km. Semua cincin utuh
mengelilingi planet. Namun di kawasan cincin yang sempit ditemukan
3

sampai

4lengkungan

misterius

berupa

sector-sektor

terang.

Keberadaan lengkungan itu semula diperkirakan dari pengaruh medan
tarikan satelit-satelit yang berada di dekatnya. Teori ini ditolak, karena
ada pengaruh gangguan dari medan radiasi electromagnet yang
belum dilibatkan.

2.9. PERIODE SINODIS DAN SIDERIS PLANET
61 | P a g e

Sebelum mempelajari periode sinodis dan periode sideris planet, kita
harus mengetahui terlebih dahulu istilah elongasi. Elongasi adalah
sudut antara pusat-pusat dua benda langit di lihat dari pusat Bumi.
Elongasi Planet adalah jarak sudut planet dengan matahari.

konjungsi

Konjungsi superior

Konjungsi
inferior
bum
i
oposi
si

kuadratur

Gambar 2.3. Fase-fase
Elongasi = 90 disebut
kuadratur
planet
0

1800 disebut oposisi
00 disebut konjungsi
Perhatikan bahwa planet dalam (Venus dan Merkurius) tidak pernah
mengalamai fase oposisi dan kuadratur.
Waktu

yang

diperluakn

untuk

menyelesaikan

satu

putaran

mengelilingi matahari disebut periode sideris. Sedangkan panjang
waktu antara dua konjungsi serupa yang berurutan atau dua oposisi
yang berurutan disebut periode sinodis planet.
Planet dalam akan unggul satu ‘lap’ terhadap bumi untuk konjungsi
berikutnya. Bumi akan unggul satu ‘lap’ terhadap planet luar untuk
konjungsi/oposisi berikutnya.
62 | P a g e

Hubungan antara periode sinodis dan periode sideris planet
Untuk planet dalam
1 1 1
− =
S E T
Untuk planet luar
1 1 1
− =
E S T
Keterangan:
S = periode sideris planet
E = periode sideris bumi
T = periode sinodis planet
CONTOH:
1. Misalkan pada bulan Januari 2010 terjadi transit Merkurius.
Perkirakan kapan transit Merkurius berikutnya. Diketahui perioda
orbit Merkurius 88 hari
a. Mei 2010
b. Desember 2010
c. Februari 2011
d. November 2012
e. April 2013
2. Planet yang tidak pernah mengalami purnama bila dilihat dari
Bumi adalah….
a. Venus
b. Mars
c. Jupiter
d. Saturnus
e. Neptunus
3. Elongasi maksimum terjadi ketika jarak Bumi ke Matahari dan jarak
Planet ke Matahari memenuhi kaedah;
a. Jarak planet maksimum, jarak bumi minimum
63 | P a g e

b. Jarak planet maksimum, jarak bumi maksimum
c. Jarak planet minimum, jarak bumi minimum
d. Jarak planet minimum, jarak bumi maksimum
e. Tidak ada yang benar
(Olimpiade Astronomi tingkat Provinsi tahun 2008)
PEMBAHASAN:
1. Waktu antara dua oposisi atau dua konjungsi yang berurutan
disebut periode sinodis.
Untuk mengetahui kapan transit berikutnya, kita harus mencari
periode sinodis planet Mars dan Bumi
PM = 88 hari = 0,24 tahun
1 1 1
= −
T S E
1
1
1 0,76
=
− =
T 0,24 1 0,24
T =0,316 tah un=3,79 bulan
Jadi jika terjadi transit pada bulan Januari 2010 maka transit
berikutnya akan terjadi sekitar bulan Mei 2010
2. Planet yang tidak pernah mengalami purnama bila diliha