tata surya (2) Planet di tata surya Planet di tata surya Planet di tata surya
PLANET DAN TATA SURYA
1.
PLANET
GAIAU (2006) mendefinisikan planet sebagai berikut:
Planet adalah benda langit yang mengorbit matahari,
bukan satelit, sebuah planet, memiliki masa yang
mencukupi sehingga gaya gravitasi yang dibangkitkannya
sanggup mengatasi gaya-gaya lain.
Planet memiliki bentuk bulat karena keseimbangan
hidrostatis, dan daerah di sekitar orbitnya sudah
“dibersihkan” sehingga obyek ini menjadi satu-satunya
benda yang berukuran besar pada satu jarak tertentu.
Planet dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Planet didalam tata surya
Pengertian : Sebuah benda angkasa yang mengelilingi matahari,
mempunyai massa dan gravitasi yang cukup besar agar
bentuknya hampir bulat, dan memiliki lintasan orbit yang bebas
dari hambatan.
Ada 8 planet dalam tata surya : Merkurius, Venus, Bumi, Mars,
Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
2. Dwarf Planet (Planet kecil)
Pengertian : Sebuah benda angkasa yang mengelilingi matahari
yang ukuran, massa, dan gravitasinya cukup besar untuk bisa
berbentuk hampir bulat, namun belum memiliki orbit sendiri
yang bebas hambatan, dan bukan merupakan satelit planet lain.
Yang termasuk dwarf planet : Ceres, Pluto, Haumea, Makemake,
Eris, dll.
Cahaya planet merupakan cahaya matahari yang dipantulkan.
Kecerlangan planet tergantung dari jarak planet serta berapa
bagian cahaya matahari yang mampu dipantulkan oleh
planet tersebut.
Albedo istilah yang digunakan untuk menunjukkan berapa
bagian cahaya matahari yang mampu dipantulkan oleh planet.
Albedo 1, artinya seluruh cahaya matahari yang atang ke
permukaan planet akan dipantulkan.
Selain itu, dalam tata surya kita ada juga yang dinamakan
"Small Solar System Body" atau SSSB.
Yang termasuk SSSB adalah :
-semua asteroid, kecuali Ceres, Centaur dan Trojan,
-Trans-Neptunian object, kecuali Pluto, Haumea, Makemake, dan
Eris, semua komet.
Exoplanet
adalah planet yang berada di luar tata surya kita.
Dibagi menjadi 3 jenis :
1. exoplanet biasa : Sebuah benda langit dengan massa aslinya
dibawah 13 kali massa Jupiter yang mengelilingi sebuah atau beberapa
bintang atau peninggalan bintang, tanpa mempedulikan bagaimana ia
terbentuk.
2. Brown Dwarf : Sebuah benda langit yang massa aslinya diatas 13
kali massa Jupiter, tidak peduli dimana ia berada, dan bagaimana ia
terbentuk.
3. Sub-Brown Dwarf : sebuah benda langit yang mengapung bebas
di kluster bintang muda dengan massa asli dibawah 13 kali massa
jupiter.
Dilihat dari komposisi bahan-bahan penyusunnya, planet dibagi
menjadi dua, yaitu:
planet-planet terestrial...planet yang bahan penyusunnya
segolongan dengan bahan penyusun bumi, rapat masanya 5 kali
masa jenis air dan ukurannya tidak terlalu besar, ( merkurius,
venus, bumi)
planet-planet jovian.... planet yang bahan penyusunnya mirip
denan yupiter, memiliki rapat masa yan tidak terlalu besar,
bahkan Saturnus dapat menambang dipermukaan air (Yupiter,
saturnus, uranus, dan neptunus).
Orbit Planet
Dengan melihat orbit planet dari bumi, planet dibagi menjadi dua,
yaitu planet inferior ( merkurius dan venus) dan planet superior.
Dalam mengelilingi matahari planet inferior tampak berpindah-pindah
kedudukannya jika dilihat dari bumi, disebabkan konfigurasi planet,
bumi, dan matahari yang selalu berubah.
Sudut elongasi adalah sudut yang dibentuk oleh posisi planet
terhadap matahari dan bumi.
Periode sinodis adalah waktu yang diperlukan planet untuk
mencapai dua kedudukan serupa berturut-turut.
Konjungsi atas
Elongasi barat
maksimum
BUMI
kuadratur
Matahari
Oposisi
Matahari
konjungsi
konjungsi
bawah
kuadratur
Elongasi timur
maksimum
Orbit planet mengelilingi matahari berbentuk elips, dengan matahari
terletak di salah satu titik apinya. Hal ini menyebabkan jarak matahari
ke planet selalu berubah. Titik terdekat planet dengan matahari
disebut titik perihelion, titik terjauh disebut titik aphelion. Sedang
orbit bumi mengelilingi matahari disebut bidang ekliptika.
HUKUM TITIUS-BODE
Menurut Titius – Bode jarak planet dari matahari secara empiris
dapat dihitung melalui persamaan :
D = 0,4 + 0,3 X 2n
D = jarak planet ke matahari diukur dalam satuan astronomi ( SA)
1 SA = jarak rata-rata bumi ke matahari (150.106 km)
Harga n bergerak dari tah terhingga untuk merkurius, 0 untuk venus,
dan bertambah satu untuk planet-planet lainnya.
HUKUM KEPLER
Hukum Pertama
Figure 2: Hukum Kepler pertama menempatkan Matahari di satu titik fokus edaran elips.
"Setiap planet bergerak dengan lintasan elips, matahari berada di salah satu
fokusnya."
Pada zaman Kepler, klaim di atas adalah radikal. Kepercayaan yang berlaku
(terutama yang berbasis teori epicycle) adalah bahwa orbit harus didasari
lingkaran sempurna. Pengamatan ini sangat penting pada saat itu karena
mendukung pandangan alam semesta menurut Kopernikus. Ini tidak berarti ia
kehilangan relevansi dalam konteks yang lebih modern.
Meski secara teknis elips yang tidak sama dengan lingkaran, tetapi sebagian
besar planet planet mengikuti orbit yang bereksentrisitas rendah, jadi secara
kasar bisa dibilang mengaproksimasi lingkaran. Jadi, kalau ditilik dari
pengamatan jalan edaran planet, tidak jelas kalau orbit sebuah planet adalah
elips. Namun, dari bukti perhitungan Kepler, orbit-orbit itu adalah elips, yang
juga memeperbolehkan benda-benda angkasa yang jauh dari matahari untuk
memiliki orbit elips. Benda-benda angkasa ini tentunya sudah banyak dicatat
oleh ahli astronomi, seperti komet dan asteroid. Sebagai contoh, Pluto, yang
diamati pada akhir tahun 1930, terutama terlambat diketemukan karena bentuk
orbitnya yang sangat elips dan kecil ukurannya.
Hukum Kedua
Figure 3: Illustrasi hukum Kepler kedua. Bahwa Planet bergerak lebih cepat di dekat matahari
dan lambat di jarak yang jauh. Sehingga, jumlah area adalah sama pada jangka waktu
tertentu.
"Luas daerah yang disapu pada selang waktu yang sama akan selalu sama."
Secara matematis:
dimana
adalah "areal velocity".
Hukum Ketiga
Planet yang terletak jauh dari matahari memiliki perioda orbit yang lebih panjang
dari planet yang dekat letaknya. Hukum Kepler ketiga menjabarkan hal tersebut
secara kuantitatif.
"Perioda kuadrat suatu planet berbanding dengan pangkat tiga jarak rataratanya dari matahari."
Secara matematis:
dengan P adalah perioda orbit planet dan a adalah sumbu semimajor
orbitnya.
Konstant proporsionalitasnya adalah semua sama untuk planet yang
mengedar matahari.
PEMBENTUKAN TATA SURYA
1. Teori turbulensi ( Rene Descartes 1546 – 1650 )
Alam semesta yang berisi eter dan meteri dipenuhi dengan pusaran-pusaran. Pusaranpusaran materi inilah yang mengakibatkan munculnya tata surya. Teori ini sudah
tidak dapat diterima karena tidak mampu menjelaskan adanya bidang ekliptika.
2. Teori Pasang Surut (Buffon 1907-1788)
Tata surya brasal dari terlemparnya sebagian materi matahari akibat tumbukan
matahari dengan sebuah komet yang berlangsung sekitar 70.000 tahun yang lalu.
Teori ini diperbaiki oleh Bickerton 1880, Chamberlain 1901 dan Moulton 1905 yang
menyatakan “ bahwa suatu ketika sebuah bintang lewat di dekat matahari sehingga
sebagian materi matahari tertarik oleh gaya gravitasi bintang. Materi tersebut
memadat menjadi planet-planet dan satelitnya. Teori ini gugur karena jarak bintang
amat jauh dan kemungkinan terjadi proses tersebut sangat kecil.
3. Teori Kabut atau Teori Nebula (Immanuel Kant 1724-1804, dan Pierre Simon de
Laplace 1749-1827)
Tata surya berasal dari awan gas raksasa yang mengerut sambil berputar akibat gaya
gravitasi. Saat mengerutr kecepatan rotasinya semakin bertambah sehingga bentuknya
yang berupa bola berubah menjadi piringan yang terus berputar. Karena terus
berputar, ada bagian-bagian piringan yang terlempar keluar, memadat lalu menjadi
planet-planet dan satelitnya.
Satu teori yang dinamakan "Teori Kabut (Nebula)
menceritakan kejadian tersebut dalam 3 (tiga )
tahap :
1. Matahari dan planet-planet lainnya masih
berbentuk gas, kabut yang begitu pekat
dan besar
2. Kabut tersebut berputar dan berpilin
dengan kuat, dimana pemadatan terjadi
di pusat lingkaran yang kemudian
membentuk matahari. Pada saat yang
bersamaan materi lainpun terbentuk
menjadi massa yang lebih kecil dari matahari yang disebut sebagai planet,
bergerak mengelilingi matahari.
3. Materi-materi tersebut tumbuh makin besar dan terus melakukan gerakan
secara teratur mengelilingi matahari dalam satu orbit yang tetap dan
membentuk Susunan Keluarga Matahari
Asteroid adalah salah satu anggota keluarga matahari, apabila bergerak terlalu dekat
dengan bumi, gravitasi bumi akan menarik asteroid tersebut ke atmosfir bumi,
bergesekan dan terbakar.
Bagian yang tidak habis terbakar jatuh di bumi disebut meteorit.
Secara umum meteorit dapat dikelompokkan menjadi 3 grup :
1. Meteorit besi (siderit, formulasi unsur Fe dan N)
2. Meteorit campuran besi - batu (sicerolit)
3. Meteorit batu (aerolit, komposisi utama adalah silikat/SiO2)
berbagai langkah dalam pembentukan tata surya. awan - debu kiri - Gas Top dan nebula
surya mulai kontrak. Tengah atas - protosun mulai untuk membentuk, menarik di
sebagian besar massa. Rotasi disk meningkat karena momentum sudut. Kanan atas bentuk Disk sekitar protosun, yang semakin panas dan panas akibat kontraksi. Kiri
bawah - Suhu Matahari mencapai titik di mana akan mempengaruhi daerah di
sekitarnya dan mulai untuk meledakkan bahan ringan dari tata surya bagian dalam,
hanya meninggalkan debu dan logam berat (terutama). Pusat Bawah - The planetismals
terbesar di berbagai lokasi akan mulai menarik lebih banyak materi, membersihkan
daerah sekitar mereka. kanan Bawah - Akhirnya semuanya datang bersama-sama untuk
membuat tata surya kita lihat sekarang.
Pengertian Astrofisika
Astrofisika adalah ilmu yang mempelajari alam semesta/benda-benda langit melalui penerapan
ilmu fisika
Tujuan astrofisika adalah : menggambarkan, memahami dan memprediksi fenomena fisis yang
terjadi di alam semesta seperti:bagaimana kondisi materi alam semesta apakah :
rapat/renggang, panas/dingin, stabil/tidak stabil ?
Informasi tentang kondisi materi alam semesta ini dapat diketahui melalui pengamatan
terhadap sifat gelombang elektromagnetik yang dipancarkan setiap saat oleh materi alam
semesta yang dapat ditangkap oleh pengamat/peneliti. Dengan mempelajari sifat gelombang
elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh pengamat/peneliti ini, maka sifat materi alam
semesta dapat diidentifikasi/diketahui
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang gelombang elekttromagnetik akan dibahas secara
mendalam pada materi 02. Pembahasan tentang astrofisika dimulai dari Mekanika Benda
Langit
BAB 1 Mekanika Benda Langit
Setelah mempelajari modul ini Anda diharapkan dapat:
1. menjelaskan tentang bentuk orbit dan gerak benda langit dalam orbit
2. menjelaskan hubungan periode orbit dan jarak bendalangit terhadap titik pusat massa.
3. menjelaskan tentang gerak benda langit melalui interaksi gaya tarik menarik Newton
4. menjelaskan tentang hukum kekekalan energi
5 menjelaskan Pasang Surut
6. menurunkan gaya pasang surut dan keterkaitannya dengan fase bulan (misalnya bulan
purnama, bulan mati dsb)
7. menjelaskan Gerak dan lintasan planet, asteroid, komet dan satelit buatan
Bidang kajian Mekanika Benda Langit ada 3 :
Hukum Gravitasi Newton
Hukum Kepller dan
Aplikasi Hukum Gravitasi dan hukum Kepler pada gerak satelit, planet, asteroid dll
BAB 1 Mekanika Benda Langit
Setelah mempelajari modul ini Anda diharapkan dapat:
1. menjelaskan tentang bentuk orbit dan gerak benda langit dalam orbit
2. menjelaskan hubungan periode orbit dan jarak bendalangit terhadap titik pusat massa.
3. menjelaskan tentang gerak benda langit melalui interaksi gaya tarik menarik Newton
4. menjelaskan tentang hukum kekekalan energi
5 menjelaskan Pasang Surut
6. menurunkan gaya pasang surut dan keterkaitannya dengan fase bulan (misalnya bulan
purnama, bulan mati dsb)
7. menjelaskan Gerak dan lintasan planet, asteroid, komet dan satelit buatan
Bidang kajian Mekanika Benda Langit ada 3 yaitu
Hukum Gravitasi Newton
Hukum Kepller dan
Aplikasi Hukum Gravitasi dan hukum Kepler pada gerak satelit, planet, asteroid dll
हहकहम गग गववतगसस Newton
Pengetahuan tentang hukum gavitasi pertama kali ditemukan Sir Isaac Newton (1643 – 1727)
yang konon katanya pada saat beliau sedang duduk-duduk di bawah pohon apel tertimpa buah
apel yang jatuh. Dari kejadian ini beliau kemudian bertanya-tanya mengapa buah apel bisa
jatuh ? Dari sini beliau menyimpulkan bahwa ada sesuatu yang telah menyebabkan buah apel
itu jatuh. dan sesuatu itu adalah suatu gaya tarik bumi terhadap buah apel.disebut gaya
gravitasi bumi terhadap buah apel. Dari kejadian ini beliau juga berfikir bahwa pada kejadian
bulan mengelilingi bumi, berarti ada juga gaya gravitasi bumi yang bekerja pada bulan. Dati
kedua dugaan kejadian ini Newton menyimpulkan bahwa semua benda-benda yang ada di
alam semesta ini saling berinteraksi satu sama lain melalui gaya gracitasi. Kesimpulan Newton
ini kemudian diberi nama HUkum Newton tentang Gravitasi Umum
Bunyi hukumnya sebagai berikut ” Jika dua benda masing-masing memiliki massa m dan M
saling berinteraksi, maka di antara kedua benda itu akan bekerja gaya yang besarnya
berbanding lurus dengan besar kedua massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak
kedua benda”Secara matematika hukum ini dituliskan sebagai berikut
Semua pengertian ini adalah menurut International Astronomical Union (IAU)
Big BangBig Bang (terjemahan bebas: Lahirnya teori kepler
Lahirnya Hukum Kepler
Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya tentang Teori Heliosentrik,
tidak semua orang setuju dengannya. Salah satunya, Tycho Brahe (1546-1601) dari
Denmark yang mendukung teori matahari dan bulan mengelilingi bumi sementara
planet lainnya mengelilingi matahari. Tahun 1576, Brahe membangun sebuah
observatorium di pulau Hven, di laut Baltic dan melakukan penelitian disana sampai
kemudian ia pindah ke Prague pada tahun 1596.
Di Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya menyelesaikan tabel gerak planet
dengan bantuan asistennya Johannes Kepler (1571-1630). Setelah kematian Brahe,
Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe dan menemukan bahwa orbit planet
tidak sirkular melainkan elliptik.
Kepler kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini
yaitu ;
Planet bergerak dalam orbit ellips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem.
Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang sama.
Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga
jarak rata-rata dari matahari.
Dasar yang diletakkan Newton
Di tahun kematian Galileo, Izaac Newton (1642-1727) dilahirkan. Bisa dikatakan
Newton memberi dasar bagi pekerjaannya dan orang-orang sebelum dirinya
terutama mengenai asal mula Tata Surya. Ia menyusun Hukum Gerak Newton dan
kontribusi terbesarnya bagi Astronomi adalah Hukum Gravitasi yang membuktikan
bahwa gaya antara dua benda sebanding dengan massa masing-masing objek dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda. Hukum Gravitasi
Newton memberi penjelasan fisis bagi Hukum Kepler yang ditemukan sebelumnya
berdasarkan hasil pengamatan. Hasil pekerjaannya dipublikasikan dalam Principia
yang ia tulis selama 15 tahun.
Teori Newton menjadi dasar bagi berbagai teori pembentukan Tata Surya yang lahir
kemudian, sampai dengan tahun 1960 termasuk didalamnya teori monistik dan teori
dualistik. Teori monistik menyatakan bahwa matahari dan planet berasal dari materi
yang sama. Sedangkan teori dualistik menyatakan matahari dan bumi berasal dari
sumber materi yang berbeda dan terbetuk pada waktu yang berbeda.
1.
PLANET
GAIAU (2006) mendefinisikan planet sebagai berikut:
Planet adalah benda langit yang mengorbit matahari,
bukan satelit, sebuah planet, memiliki masa yang
mencukupi sehingga gaya gravitasi yang dibangkitkannya
sanggup mengatasi gaya-gaya lain.
Planet memiliki bentuk bulat karena keseimbangan
hidrostatis, dan daerah di sekitar orbitnya sudah
“dibersihkan” sehingga obyek ini menjadi satu-satunya
benda yang berukuran besar pada satu jarak tertentu.
Planet dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Planet didalam tata surya
Pengertian : Sebuah benda angkasa yang mengelilingi matahari,
mempunyai massa dan gravitasi yang cukup besar agar
bentuknya hampir bulat, dan memiliki lintasan orbit yang bebas
dari hambatan.
Ada 8 planet dalam tata surya : Merkurius, Venus, Bumi, Mars,
Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
2. Dwarf Planet (Planet kecil)
Pengertian : Sebuah benda angkasa yang mengelilingi matahari
yang ukuran, massa, dan gravitasinya cukup besar untuk bisa
berbentuk hampir bulat, namun belum memiliki orbit sendiri
yang bebas hambatan, dan bukan merupakan satelit planet lain.
Yang termasuk dwarf planet : Ceres, Pluto, Haumea, Makemake,
Eris, dll.
Cahaya planet merupakan cahaya matahari yang dipantulkan.
Kecerlangan planet tergantung dari jarak planet serta berapa
bagian cahaya matahari yang mampu dipantulkan oleh
planet tersebut.
Albedo istilah yang digunakan untuk menunjukkan berapa
bagian cahaya matahari yang mampu dipantulkan oleh planet.
Albedo 1, artinya seluruh cahaya matahari yang atang ke
permukaan planet akan dipantulkan.
Selain itu, dalam tata surya kita ada juga yang dinamakan
"Small Solar System Body" atau SSSB.
Yang termasuk SSSB adalah :
-semua asteroid, kecuali Ceres, Centaur dan Trojan,
-Trans-Neptunian object, kecuali Pluto, Haumea, Makemake, dan
Eris, semua komet.
Exoplanet
adalah planet yang berada di luar tata surya kita.
Dibagi menjadi 3 jenis :
1. exoplanet biasa : Sebuah benda langit dengan massa aslinya
dibawah 13 kali massa Jupiter yang mengelilingi sebuah atau beberapa
bintang atau peninggalan bintang, tanpa mempedulikan bagaimana ia
terbentuk.
2. Brown Dwarf : Sebuah benda langit yang massa aslinya diatas 13
kali massa Jupiter, tidak peduli dimana ia berada, dan bagaimana ia
terbentuk.
3. Sub-Brown Dwarf : sebuah benda langit yang mengapung bebas
di kluster bintang muda dengan massa asli dibawah 13 kali massa
jupiter.
Dilihat dari komposisi bahan-bahan penyusunnya, planet dibagi
menjadi dua, yaitu:
planet-planet terestrial...planet yang bahan penyusunnya
segolongan dengan bahan penyusun bumi, rapat masanya 5 kali
masa jenis air dan ukurannya tidak terlalu besar, ( merkurius,
venus, bumi)
planet-planet jovian.... planet yang bahan penyusunnya mirip
denan yupiter, memiliki rapat masa yan tidak terlalu besar,
bahkan Saturnus dapat menambang dipermukaan air (Yupiter,
saturnus, uranus, dan neptunus).
Orbit Planet
Dengan melihat orbit planet dari bumi, planet dibagi menjadi dua,
yaitu planet inferior ( merkurius dan venus) dan planet superior.
Dalam mengelilingi matahari planet inferior tampak berpindah-pindah
kedudukannya jika dilihat dari bumi, disebabkan konfigurasi planet,
bumi, dan matahari yang selalu berubah.
Sudut elongasi adalah sudut yang dibentuk oleh posisi planet
terhadap matahari dan bumi.
Periode sinodis adalah waktu yang diperlukan planet untuk
mencapai dua kedudukan serupa berturut-turut.
Konjungsi atas
Elongasi barat
maksimum
BUMI
kuadratur
Matahari
Oposisi
Matahari
konjungsi
konjungsi
bawah
kuadratur
Elongasi timur
maksimum
Orbit planet mengelilingi matahari berbentuk elips, dengan matahari
terletak di salah satu titik apinya. Hal ini menyebabkan jarak matahari
ke planet selalu berubah. Titik terdekat planet dengan matahari
disebut titik perihelion, titik terjauh disebut titik aphelion. Sedang
orbit bumi mengelilingi matahari disebut bidang ekliptika.
HUKUM TITIUS-BODE
Menurut Titius – Bode jarak planet dari matahari secara empiris
dapat dihitung melalui persamaan :
D = 0,4 + 0,3 X 2n
D = jarak planet ke matahari diukur dalam satuan astronomi ( SA)
1 SA = jarak rata-rata bumi ke matahari (150.106 km)
Harga n bergerak dari tah terhingga untuk merkurius, 0 untuk venus,
dan bertambah satu untuk planet-planet lainnya.
HUKUM KEPLER
Hukum Pertama
Figure 2: Hukum Kepler pertama menempatkan Matahari di satu titik fokus edaran elips.
"Setiap planet bergerak dengan lintasan elips, matahari berada di salah satu
fokusnya."
Pada zaman Kepler, klaim di atas adalah radikal. Kepercayaan yang berlaku
(terutama yang berbasis teori epicycle) adalah bahwa orbit harus didasari
lingkaran sempurna. Pengamatan ini sangat penting pada saat itu karena
mendukung pandangan alam semesta menurut Kopernikus. Ini tidak berarti ia
kehilangan relevansi dalam konteks yang lebih modern.
Meski secara teknis elips yang tidak sama dengan lingkaran, tetapi sebagian
besar planet planet mengikuti orbit yang bereksentrisitas rendah, jadi secara
kasar bisa dibilang mengaproksimasi lingkaran. Jadi, kalau ditilik dari
pengamatan jalan edaran planet, tidak jelas kalau orbit sebuah planet adalah
elips. Namun, dari bukti perhitungan Kepler, orbit-orbit itu adalah elips, yang
juga memeperbolehkan benda-benda angkasa yang jauh dari matahari untuk
memiliki orbit elips. Benda-benda angkasa ini tentunya sudah banyak dicatat
oleh ahli astronomi, seperti komet dan asteroid. Sebagai contoh, Pluto, yang
diamati pada akhir tahun 1930, terutama terlambat diketemukan karena bentuk
orbitnya yang sangat elips dan kecil ukurannya.
Hukum Kedua
Figure 3: Illustrasi hukum Kepler kedua. Bahwa Planet bergerak lebih cepat di dekat matahari
dan lambat di jarak yang jauh. Sehingga, jumlah area adalah sama pada jangka waktu
tertentu.
"Luas daerah yang disapu pada selang waktu yang sama akan selalu sama."
Secara matematis:
dimana
adalah "areal velocity".
Hukum Ketiga
Planet yang terletak jauh dari matahari memiliki perioda orbit yang lebih panjang
dari planet yang dekat letaknya. Hukum Kepler ketiga menjabarkan hal tersebut
secara kuantitatif.
"Perioda kuadrat suatu planet berbanding dengan pangkat tiga jarak rataratanya dari matahari."
Secara matematis:
dengan P adalah perioda orbit planet dan a adalah sumbu semimajor
orbitnya.
Konstant proporsionalitasnya adalah semua sama untuk planet yang
mengedar matahari.
PEMBENTUKAN TATA SURYA
1. Teori turbulensi ( Rene Descartes 1546 – 1650 )
Alam semesta yang berisi eter dan meteri dipenuhi dengan pusaran-pusaran. Pusaranpusaran materi inilah yang mengakibatkan munculnya tata surya. Teori ini sudah
tidak dapat diterima karena tidak mampu menjelaskan adanya bidang ekliptika.
2. Teori Pasang Surut (Buffon 1907-1788)
Tata surya brasal dari terlemparnya sebagian materi matahari akibat tumbukan
matahari dengan sebuah komet yang berlangsung sekitar 70.000 tahun yang lalu.
Teori ini diperbaiki oleh Bickerton 1880, Chamberlain 1901 dan Moulton 1905 yang
menyatakan “ bahwa suatu ketika sebuah bintang lewat di dekat matahari sehingga
sebagian materi matahari tertarik oleh gaya gravitasi bintang. Materi tersebut
memadat menjadi planet-planet dan satelitnya. Teori ini gugur karena jarak bintang
amat jauh dan kemungkinan terjadi proses tersebut sangat kecil.
3. Teori Kabut atau Teori Nebula (Immanuel Kant 1724-1804, dan Pierre Simon de
Laplace 1749-1827)
Tata surya berasal dari awan gas raksasa yang mengerut sambil berputar akibat gaya
gravitasi. Saat mengerutr kecepatan rotasinya semakin bertambah sehingga bentuknya
yang berupa bola berubah menjadi piringan yang terus berputar. Karena terus
berputar, ada bagian-bagian piringan yang terlempar keluar, memadat lalu menjadi
planet-planet dan satelitnya.
Satu teori yang dinamakan "Teori Kabut (Nebula)
menceritakan kejadian tersebut dalam 3 (tiga )
tahap :
1. Matahari dan planet-planet lainnya masih
berbentuk gas, kabut yang begitu pekat
dan besar
2. Kabut tersebut berputar dan berpilin
dengan kuat, dimana pemadatan terjadi
di pusat lingkaran yang kemudian
membentuk matahari. Pada saat yang
bersamaan materi lainpun terbentuk
menjadi massa yang lebih kecil dari matahari yang disebut sebagai planet,
bergerak mengelilingi matahari.
3. Materi-materi tersebut tumbuh makin besar dan terus melakukan gerakan
secara teratur mengelilingi matahari dalam satu orbit yang tetap dan
membentuk Susunan Keluarga Matahari
Asteroid adalah salah satu anggota keluarga matahari, apabila bergerak terlalu dekat
dengan bumi, gravitasi bumi akan menarik asteroid tersebut ke atmosfir bumi,
bergesekan dan terbakar.
Bagian yang tidak habis terbakar jatuh di bumi disebut meteorit.
Secara umum meteorit dapat dikelompokkan menjadi 3 grup :
1. Meteorit besi (siderit, formulasi unsur Fe dan N)
2. Meteorit campuran besi - batu (sicerolit)
3. Meteorit batu (aerolit, komposisi utama adalah silikat/SiO2)
berbagai langkah dalam pembentukan tata surya. awan - debu kiri - Gas Top dan nebula
surya mulai kontrak. Tengah atas - protosun mulai untuk membentuk, menarik di
sebagian besar massa. Rotasi disk meningkat karena momentum sudut. Kanan atas bentuk Disk sekitar protosun, yang semakin panas dan panas akibat kontraksi. Kiri
bawah - Suhu Matahari mencapai titik di mana akan mempengaruhi daerah di
sekitarnya dan mulai untuk meledakkan bahan ringan dari tata surya bagian dalam,
hanya meninggalkan debu dan logam berat (terutama). Pusat Bawah - The planetismals
terbesar di berbagai lokasi akan mulai menarik lebih banyak materi, membersihkan
daerah sekitar mereka. kanan Bawah - Akhirnya semuanya datang bersama-sama untuk
membuat tata surya kita lihat sekarang.
Pengertian Astrofisika
Astrofisika adalah ilmu yang mempelajari alam semesta/benda-benda langit melalui penerapan
ilmu fisika
Tujuan astrofisika adalah : menggambarkan, memahami dan memprediksi fenomena fisis yang
terjadi di alam semesta seperti:bagaimana kondisi materi alam semesta apakah :
rapat/renggang, panas/dingin, stabil/tidak stabil ?
Informasi tentang kondisi materi alam semesta ini dapat diketahui melalui pengamatan
terhadap sifat gelombang elektromagnetik yang dipancarkan setiap saat oleh materi alam
semesta yang dapat ditangkap oleh pengamat/peneliti. Dengan mempelajari sifat gelombang
elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh pengamat/peneliti ini, maka sifat materi alam
semesta dapat diidentifikasi/diketahui
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang gelombang elekttromagnetik akan dibahas secara
mendalam pada materi 02. Pembahasan tentang astrofisika dimulai dari Mekanika Benda
Langit
BAB 1 Mekanika Benda Langit
Setelah mempelajari modul ini Anda diharapkan dapat:
1. menjelaskan tentang bentuk orbit dan gerak benda langit dalam orbit
2. menjelaskan hubungan periode orbit dan jarak bendalangit terhadap titik pusat massa.
3. menjelaskan tentang gerak benda langit melalui interaksi gaya tarik menarik Newton
4. menjelaskan tentang hukum kekekalan energi
5 menjelaskan Pasang Surut
6. menurunkan gaya pasang surut dan keterkaitannya dengan fase bulan (misalnya bulan
purnama, bulan mati dsb)
7. menjelaskan Gerak dan lintasan planet, asteroid, komet dan satelit buatan
Bidang kajian Mekanika Benda Langit ada 3 :
Hukum Gravitasi Newton
Hukum Kepller dan
Aplikasi Hukum Gravitasi dan hukum Kepler pada gerak satelit, planet, asteroid dll
BAB 1 Mekanika Benda Langit
Setelah mempelajari modul ini Anda diharapkan dapat:
1. menjelaskan tentang bentuk orbit dan gerak benda langit dalam orbit
2. menjelaskan hubungan periode orbit dan jarak bendalangit terhadap titik pusat massa.
3. menjelaskan tentang gerak benda langit melalui interaksi gaya tarik menarik Newton
4. menjelaskan tentang hukum kekekalan energi
5 menjelaskan Pasang Surut
6. menurunkan gaya pasang surut dan keterkaitannya dengan fase bulan (misalnya bulan
purnama, bulan mati dsb)
7. menjelaskan Gerak dan lintasan planet, asteroid, komet dan satelit buatan
Bidang kajian Mekanika Benda Langit ada 3 yaitu
Hukum Gravitasi Newton
Hukum Kepller dan
Aplikasi Hukum Gravitasi dan hukum Kepler pada gerak satelit, planet, asteroid dll
हहकहम गग गववतगसस Newton
Pengetahuan tentang hukum gavitasi pertama kali ditemukan Sir Isaac Newton (1643 – 1727)
yang konon katanya pada saat beliau sedang duduk-duduk di bawah pohon apel tertimpa buah
apel yang jatuh. Dari kejadian ini beliau kemudian bertanya-tanya mengapa buah apel bisa
jatuh ? Dari sini beliau menyimpulkan bahwa ada sesuatu yang telah menyebabkan buah apel
itu jatuh. dan sesuatu itu adalah suatu gaya tarik bumi terhadap buah apel.disebut gaya
gravitasi bumi terhadap buah apel. Dari kejadian ini beliau juga berfikir bahwa pada kejadian
bulan mengelilingi bumi, berarti ada juga gaya gravitasi bumi yang bekerja pada bulan. Dati
kedua dugaan kejadian ini Newton menyimpulkan bahwa semua benda-benda yang ada di
alam semesta ini saling berinteraksi satu sama lain melalui gaya gracitasi. Kesimpulan Newton
ini kemudian diberi nama HUkum Newton tentang Gravitasi Umum
Bunyi hukumnya sebagai berikut ” Jika dua benda masing-masing memiliki massa m dan M
saling berinteraksi, maka di antara kedua benda itu akan bekerja gaya yang besarnya
berbanding lurus dengan besar kedua massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak
kedua benda”Secara matematika hukum ini dituliskan sebagai berikut
Semua pengertian ini adalah menurut International Astronomical Union (IAU)
Big BangBig Bang (terjemahan bebas: Lahirnya teori kepler
Lahirnya Hukum Kepler
Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya tentang Teori Heliosentrik,
tidak semua orang setuju dengannya. Salah satunya, Tycho Brahe (1546-1601) dari
Denmark yang mendukung teori matahari dan bulan mengelilingi bumi sementara
planet lainnya mengelilingi matahari. Tahun 1576, Brahe membangun sebuah
observatorium di pulau Hven, di laut Baltic dan melakukan penelitian disana sampai
kemudian ia pindah ke Prague pada tahun 1596.
Di Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya menyelesaikan tabel gerak planet
dengan bantuan asistennya Johannes Kepler (1571-1630). Setelah kematian Brahe,
Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe dan menemukan bahwa orbit planet
tidak sirkular melainkan elliptik.
Kepler kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini
yaitu ;
Planet bergerak dalam orbit ellips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem.
Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang sama.
Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga
jarak rata-rata dari matahari.
Dasar yang diletakkan Newton
Di tahun kematian Galileo, Izaac Newton (1642-1727) dilahirkan. Bisa dikatakan
Newton memberi dasar bagi pekerjaannya dan orang-orang sebelum dirinya
terutama mengenai asal mula Tata Surya. Ia menyusun Hukum Gerak Newton dan
kontribusi terbesarnya bagi Astronomi adalah Hukum Gravitasi yang membuktikan
bahwa gaya antara dua benda sebanding dengan massa masing-masing objek dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda. Hukum Gravitasi
Newton memberi penjelasan fisis bagi Hukum Kepler yang ditemukan sebelumnya
berdasarkan hasil pengamatan. Hasil pekerjaannya dipublikasikan dalam Principia
yang ia tulis selama 15 tahun.
Teori Newton menjadi dasar bagi berbagai teori pembentukan Tata Surya yang lahir
kemudian, sampai dengan tahun 1960 termasuk didalamnya teori monistik dan teori
dualistik. Teori monistik menyatakan bahwa matahari dan planet berasal dari materi
yang sama. Sedangkan teori dualistik menyatakan matahari dan bumi berasal dari
sumber materi yang berbeda dan terbetuk pada waktu yang berbeda.