Tata
Surya[a] adalah kumpulan benda langit yang terdiri
atas sebuah bintang yang
disebut Matahari dan
semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk
delapan buahplanet yang
sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips,
limaplanet kerdil/katai, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi[b], dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet)
lainnya.
Tata Surya terbagi menjadi
Matahari, empat planet bagian dalam,sabuk asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar
adalah Sabuk Kuiper dan piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan
terletak di daerah terjauh yang berjarak sekitar seribu kali di
luar bagian yang terluar.
Berdasarkan jaraknya dari
Matahari, kedelapan planet Tata Surya ialah Merkurius (57,9
juta km), Venus (108 juta km), Bumi (150 juta km), Mars (228 juta km), Yupiter (779
juta km), Saturnus (1.430
juta km), Uranus (2.880
juta km), dan Neptunus (4.500
juta km). Sejak pertengahan 2008,
ada lima objek angkasa yang diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Orbit planet-planet kerdil,
kecuali Ceres, berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet kerdil tersebut
ialah Ceres (415 juta km. di sabuk asteroid;
dulunya diklasifikasikan sebagai planet kelima), Pluto (5.906 juta km.; dulunya
diklasifikasikan sebagai planet kesembilan), Haumea(6.450 juta km), Makemake (6.850
juta km), dan Eris (10.100 juta km).
Enam dari kedelapan planet dan
tiga dari kelima planet kerdil itu dikelilingi oleh satelit alami. Masing-masing planet bagian
luar dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel
lain.
Asal usul
Banyak
hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah dikemukakan para ahli, beberapa di
antaranya adalah: Pierre-Simon Laplace, pendukung Hipotesis Nebula
Hipotesis 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 olehPierre 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 besarhidrogen. 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 dalamdan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit
berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari
pembentukan mereka.[3]
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 planetisimaldan 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.
Hipotesis Pasang Surut Bintang
Hipotesis pasang surut bintang
pertama kali dikemukakan oleh James Jeans pada
tahun 1917.
Planet dianggap terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada Matahari.
Keadaan yang hampir bertabrakan menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi
dari Matahari dan bintang lain tersebut oleh gaya pasang surut bersama
mereka, yang kemudian terkondensasi menjadi planet.[3] Namun
astronom Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan
yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi.[3] Demikian
pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya atas
hipotesis tersebut.[4]
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
Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis
bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001)
pada tahun 1956.
Hipotesis mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang
hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan
serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang
tidak meledak dan mulai mengelilinginya
Sejarah penemuan
Lima planet terdekat
ke Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Yupiter dan Saturnus) telah dikenal sejak zaman dahulu
karena mereka semua bisa dilihat dengan mata telanjang. Banyak bangsa di dunia
ini memiliki nama sendiri untuk masing-masing
planet.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa manusia untuk memahami
benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya
mampu menjadikan mata manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda
langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang.
Karena teleskop Galileo bisa
mengamati lebih tajam, ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk penampakan Venus,
seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus
terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari Matahari makin memperkuat teori heliosentris, yaitu bahwa Matahari adalah
pusat alam semesta, bukan Bumi, yang sebelumnya digagas olehNicolaus Copernicus (1473-1543). Susunan heliosentris
adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.
Teleskop Galileo terus
disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695) yang menemukan Titan,
satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Yupiter.
Perkembangan teleskop juga
diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit dan
hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes Kepler (1571-1630) dengan Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori perhitungan
inilah yang memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit
selanjutnya
Pada 1781, William Herschel (1738-1822) menemukan Uranus. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa
planet ini ada yang mengganggu. Neptunus ditemukan
pada Agustus 1846.
Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus. Pluto kemudian ditemukan pada 1930.
Pada saat Pluto ditemukan, ia
hanya diketahui sebagai satu-satunya objek angkasa yang berada setelah
Neptunus. Kemudian pada 1978, Charon, satelit yang mengelilingi Pluto
ditemukan, sebelumnya sempat dikira sebagai planet yang sebenarnya karena
ukurannya tidak berbeda jauh dengan Pluto.
Para astronom kemudian menemukan
sekitar 1.000 objek kecil lainnya yang letaknya melampaui Neptunus (disebut objek trans-Neptunus),
yang juga mengelilingi Matahari. Di sana mungkin ada sekitar 100.000 objek
serupa yang dikenal sebagai Objek Sabuk Kuiper (Sabuk
Kuiper adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus). Belasan benda langit
termasuk dalam Objek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar (1.250 km
pada Juni 2002), Huya (750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km pada Maret 2004), Orcus, Vesta, Pallas, Hygiea, Varuna, dan 2003 EL61 (1.500 km pada Mei 2004).
Penemuan 2003 EL61 cukup menghebohkan karena Objek Sabuk
Kuiper ini diketahui juga memiliki satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran
lebih kecil dari Pluto. Dan puncaknya adalah penemuan UB 313 (2.700 km
pada Oktober 2003) yang diberi nama oleh penemunya Xena.
Selain lebih besar dari Pluto, objek ini juga memiliki satelit.
Struktur Tata surya
Komponen utama sistem Tata Surya
adalah matahari, sebuah bintang deret utama kelas
G2 yang mengandung 99,86 persen massa dari sistem dan mendominasi seluruh
dengan gaya gravitasinya.[5] Yupiter dan Saturnus, dua komponen terbesar yang mengedari
Matahari, mencakup kira-kira 90 persen massa selebihnya.[c]
Hampir semua objek-objek besar
yang mengorbit Matahari terletak pada bidang edaran bumi,
yang umumnya dinamai ekliptika. Semua planet terletak
sangat dekat pada ekliptika, sementara komet dan objek-objek sabuk Kuiper
biasanya memiliki beda sudut yang sangat besar dibandingkan ekliptika.
Planet-planet dan objek-objek
Tata Surya juga mengorbit mengelilingi Matahari berlawanan dengan arah jarum
jam jika dilihat dari atas kutub utara Matahari, terkecuali Komet Halley.
Hukum Gerakan Planet Kepler menjabarkan bahwa orbit dari
objek-objek Tata Surya sekeliling Matahari bergerak mengikuti bentuk elips
dengan Matahari sebagai salah satu titik fokusnya. Objek yang berjarak lebih
dekat dari Matahari (sumbu semi-mayor-nya
lebih kecil) memiliki tahun waktu yang lebih pendek. Pada orbit elips, jarak
antara objek dengan Matahari bervariasi sepanjang tahun. Jarak terdekat antara
objek dengan Matahari dinamaiperihelion, sedangkan
jarak terjauh dari Matahari dinamai aphelion. Semua objek Tata Surya bergerak
tercepat di titik perihelion dan terlambat di titik aphelion. Orbit
planet-planet bisa dibilang hampir berbentuk lingkaran, sedangkan komet,
asteroid dan objek sabuk Kuiper kebanyakan orbitnya berbentuk elips.
Untuk mempermudah representasi,
kebanyakan diagram Tata Surya menunjukan jarak antara orbit yang sama antara
satu dengan lainnya. Pada kenyataannya, dengan beberapa perkecualian, semakin
jauh letak sebuah planet atau sabuk dari Matahari, semakin besar jarak antara
objek itu dengan jalur edaran orbit sebelumnya. Sebagai contoh, Venus terletak sekitar sekitar 0,33 satuan astronomi (SA) lebih dari Merkurius[d], sedangkan Saturnusadalah 4,3 SA dari Yupiter, dan Neptunus terletak
10,5 SA dari Uranus. Beberapa upaya telah dicoba untuk menentukan
korelasi jarak antar orbit ini (hukum
Titus-Bode), tetapi sejauh ini tidak satu teori pun telah diterima.
Hampir semua planet-planet di Tata Surya juga
memiliki sistem sekunder. Kebanyakan adalah benda pengorbit alami yang disebut
satelit. Beberapa benda ini memiliki ukuran lebih besar dari planet. Hampir
semua satelit alamiyang paling besar terletak di
orbit sinkron, dengan satu sisi satelit berpaling ke arah planet induknya secara permanen.
Empat planet terbesar juga memliki cincin yang berisi partikel-partikel kecil
yang mengorbit secara serempak.
Zona planet
Di
zona planet dalam, Matahari adalah
pusat Tata Surya dan letaknya paling dekat dengan planet Merkurius (jarak
dari Matahari 57,9 × 106 km,
atau 0,39 SA), Venus(108,2 × 106 km,
0,72 SA), Bumi (149,6 × 106 km,
1 SA) dan Mars (227,9 × 106 km,
1,52 SA). Ukuran diameternya antara 4.878 km dan 12.756 km,
dengan massa jenis antara 3,95 g/cm3 dan Antara Mars dan Yupiter terdapat
daerah yang disebut sabuk asteroid,
kumpulan batuan metal dan mineral. Kebanyakan asteroid-asteroid ini hanya
berdiameter beberapa kilometer (lihat: Daftar
asteroid), dan beberapa memiliki diameter 100 km atau lebih. Ceres,
bagian dari kumpulan asteroid ini, berukuran sekitar 960 km dan
dikategorikan sebagai planet kerdil. Orbit asteroid-asteroid ini
sangat eliptis, bahkan beberapa menyimpangiMerkurius (Icarus) dan Uranus (Chiron).
Pada zona planet luar, terdapat
planet gas raksasa Yupiter (778,3 × 106 km,
5,2 SA), Uranus (2,875 × 109 km,
19,2 SA) dan Neptunus(4,504 × 109 km,
30,1 SA) dengan massa jenis antara 0,7 g/cm3 dan 1,66 g/cm3.
Jarak rata-rata antara
planet-planet dengan Matahari bisa diperkirakan dengan menggunakan baris
matematis Titus-Bode. Regularitas jarak antara jalur edaran
orbit-orbit ini kemungkinan merupakan efek resonansi sisa dari awal
terbentuknya Tata Surya. Anehnya, planetNeptunus tidak
muncul di baris matematis Titus-Bode, yang membuat para pengamat berspekulasi
bahwa Neptunus merupakan hasil tabrakan kosmis.
Matahari
Matahari adalah
bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya ini. Bintang ini
berukuran 332.830 massa bumi.
Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa
mendukung kesinambungan fusi nuklir dan
menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke
luar angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik, termasuk spektrum optik.
Matahari dikategorikan ke dalam
bintang kerdil kuning (tipe G V) yang berukuran tengahan, tetapi nama ini bisa
menyebabkan kesalahpahaman, karena dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada
di dalam galaksi Bima Sakti, Matahari termasuk cukup besar dan cemerlang.
Bintang diklasifikasikan dengan diagram
Hertzsprung-Russell, yaitu sebuah grafik yang menggambarkan hubungan
nilai luminositas sebuah
bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih panas akan
lebih cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti pola ini dikatakan terletak
pada deret utama, dan Matahari letaknya persis di
tengah deret ini. Akan tetapi, bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih
panas dari Matahari adalah langka, sedangkan bintang-bintang yang lebih redup
dan dingin adalah umum.[13]
Dipercayai bahwa posisi Matahari
pada deret utama secara umum merupakan "puncak hidup" dari sebuah
bintang, karena belum habisnya hidrogen yang tersimpan untuk fusi nuklir. Saat
ini Matahari tumbuh semakin cemerlang. Pada awal kehidupannya, tingkat
kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari kecermelangan sekarang.[14]
Matahari secara metalisitas dikategorikan
sebagai bintang "populasi I". Bintang kategori ini terbentuk lebih
akhir pada tingkat evolusialam semesta,
sehingga mengandung lebih banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan
helium ("metal" dalam sebutan astronomi) dibandingkan dengan bintang
"populasi II".[15] Unsur-unsur
yang lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk
di dalam inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi
pertama perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat dipenuhi oleh
unsur-unsur yang lebih berat ini.
Bintang-bintang tertua mengandung
sangat sedikit metal, sedangkan bintang baru mempunyai kandungan metal yang
lebih tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi ini diperkirakan mempunyai pengaruh
penting pada pembentukan sistem Tata Surya, karena terbentuknya planet adalah
hasil penggumpalan metal.[16]
Tata Surya bagian dalam
Tata Surya bagian dalam
adalah nama umum yang mencakup planet kebumian dan asteroid.
Terutama terbuat dari silikat dan logam, objek dari Tata Surya bagian dalam
melingkup dekat dengan matahari,
radius dari seluruh daerah ini lebih pendek dari jarak antara Yupiter dan
Saturnus.
Empat planet bagian
dalam atau planet kebumian (terrestrial planet) memiliki komposisi
batuan yang padat, hampir tidak mempunyai atau tidak mempunyai satelit dan
tidak mempunyai sistem cincin. Komposisi Planet-planet ini terutama adalah
mineral bertitik leleh tinggi, seperti silikat yang membentuk kerak dan
selubung, dan logam seperti besi dan nikel yang membentuk intinya. Tiga dari
empat planet ini (Venus, Bumi dan Mars) memilikiatmosfer,
semuanya memiliki kawah meteor dan sifat-sifat permukaan tektonis seperti
gunung berapi dan lembah pecahan. Planet yang letaknya di antara Matahari dan
bumi (Merkurius dan Venus) disebut
juga planet inferior.
Merkurius
Merkurius (0,4
SA dari Matahari) adalah planet terdekat dari Matahari serta juga terkecil
(0,055 massa bumi). Merkurius tidak memiliki satelit alami dan ciri geologisnya
di samping kawah meteorid yang diketahui adalah lobed ridges atau rupes,
kemungkinan terjadi karena pengerutan pada perioda awal sejarahnya.[26] Atmosfer
Merkurius yang hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang terlepas dari
permukaannya karena semburan angin surya.[27] Besarnya
inti besi dan tipisnya kerak Merkurius masih belum bisa dapat diterangkan.
Menurut dugaan hipotesa lapisan luar planet ini terlepas setelah terjadi
tabrakan raksasa, dan perkembangan ("akresi") penuhnya terhambat oleh
energi awal Matahari.[28][29]
Venus
Venus (0,7
SA dari Matahari) berukuran mirip bumi (0,815 massa bumi). Dan seperti bumi,
planet ini memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfernya
juga tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi planet ini lebih kering
dari bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat dari bumi. Venus tidak
memiliki satelit. Venus adalah planet terpanas dengan suhu permukaan mencapai
400 °C, kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung
di dalam atmosfer.[30]Sejauh ini aktivitas geologis Venus
belum dideteksi, tetapi karena planet ini tidak memiliki medan magnet yang bisa
mencegah habisnya atmosfer, diduga sumber atmosfer Venus berasal dari gunung
berapi.[31]
Bumi
Bumi (1
SA dari Matahari) adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat,
satu-satunya yang diketahui memiliki aktivitas geologi dan satu-satunya planet
yang diketahui memiliki mahluk hidup. Hidrosfer-nya yang cair adalah khas di
antara planet-planet kebumian dan juga merupakan satu-satunya planet yang
diamati memiliki lempeng tektonik. Atmosfer bumi sangat berbeda dibandingkan
planet-planet lainnya, karena dipengaruhi oleh keberadaan mahluk hidup yang
menghasilkan 21% oksigen.[32] Bumi
memiliki satu satelit, bulan,
satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam Tata Surya.
Mars
Mars (1,5
SA dari Matahari) berukuran lebih kecil dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi).
Planet ini memiliki atmosfer tipis yang kandungan utamanya adalah karbon dioksida. Permukaan Mars yang dipenuhi
gunung berapi raksasa seperti Olympus Mons dan
lembah retakan seperti Valles
marineris, menunjukan aktivitas geologis yang terus terjadi sampai
baru belakangan ini. Warna merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya
besi.[33] Mars
mempunyai dua satelit alami kecil (Deimos dan Phobos) yang diduga merupakan asteroid yang
terjebak gravitasi Mars.[34]
Sabuk
asteroid
Sabuk asteroid utama terletak di antara orbit Mars dan Yupiter, berjarak antara 2,3 dan 3,3 SA dari matahari, diduga merupakan sisa dari bahan
formasi Tata Surya yang gagal menggumpal karena pengaruh gravitasi Yupiter.[36]
Gradasi ukuran asteroid adalah
ratusan kilometer sampai mikroskopis. Semua asteroid, kecuali Ceres yang terbesar, diklasifikasikan
sebagai benda kecil Tata
Surya. Beberapa asteroid seperti Vesta dan Hygiea mungkin
akan diklasifikasi sebagai planet kerdil jika terbukti telah mencapai kesetimbangan hidrostatik.[37]
Sabuk asteroid terdiri dari
beribu-ribu, mungkin jutaan objek yang berdiameter satu kilometer.[38] Meskipun
demikian, massa total dari sabuk utama ini tidaklah lebih dari seperseribu
massa bumi.[39] Sabuk
utama tidaklah rapat, kapal ruang angkasa secara rutin menerobos daerah ini
tanpa mengalami kecelakaan. Asteroid yang berdiameter antara 10 dan 10−4 m
disebut meteorid.[40]
Ceres
Ceres (2,77 SA) adalah benda terbesar di sabuk asteroid
dan diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Diameternya adalah sedikit kurang
dari 1000 km, cukup besar untuk memiliki gravitasi sendiri untuk
menggumpal membentuk bundaran. Ceres dianggap sebagai planet ketika ditemukan
pada abad ke 19, tetapi di-reklasifikasi menjadi asteroid pada tahun 1850an
setelah observasi lebih lanjut menemukan beberapa asteroid lagi.[41] Ceres direklasifikasi lanjut pada tahun 2006
sebagai planet kerdil.
Kelompok asteroid
Asteroid pada
sabuk utama dibagi menjadi kelompok dan keluarga asteroid bedasarkan
sifat-sifat orbitnya. satelit asteroid adalah asteroid yang mengedari asteroid
yang lebih besar. Mereka tidak mudah dibedakan dari satelit-satelit planet,
kadang kala hampir sebesar pasangannya. Sabuk asteroid juga memiliki komet
sabuk utama yang mungkin merupakan sumber air bumi.[42]
Asteroid-asteroid Trojan terletak
di titik L4 atau L5 Yupiter (daerah
gravitasi stabil yang berada di depan dan belakang sebuah orbit planet),
sebutan "trojan" sering digunakan untuk objek-objek kecil pada Titik
Langrange dari sebuah
planet atau satelit. Kelompok Asteroid Hilda terletak di orbit resonansi 2:3
dari Yupiter, yang artinya kelompok ini mengedari Matahari tiga kali untuk
setiak dua edaran Yupiter.
Bagian dalam Tata Surya juga
dipenuhi oleh asteroid liar, yang banyak memotong orbit-orbit planet planet
bagian dalam.
Tata Surya bagian luar
Pada bagian luar dari Tata Surya
terdapat gas-gas raksasa dengan satelit-satelitnya yang berukuran planet.
Banyak komet berperioda pendek termasuk beberapa Centaur, juga berorbit di daerah
ini. Badan-badan padat di daerah ini mengandung jumlah volatil (contoh: air, amonia, metan, yang
sering disebut "es" dalam peristilahan ilmu keplanetan) yang lebih
tinggi dibandingkan planet batuan di bagian dalam Tata Surya.
Keempat planet luar, yang disebut juga planet raksasa gas (gas
giant), atauplanet jovian, secara keseluruhan mencakup 99 persen massa
yang mengorbit Matahari. Yupiter dan Saturnus sebagian besar mengandung hidrogen danhelium; Uranus
dan Neptunus memiliki proporsi es yang lebih besar. Para astronom mengusulkan
bahwa keduanya dikategorikan sendiri sebagai raksasa es.[43] Keempat raksasa gas ini semuanya memiliki cincin,
meski hanya sistem cincin Saturnus yang dapat dilihat dengan mudah dari bumi.
Yupiter
Yupiter (5,2
SA), dengan 318 kali massa bumi, adalah 2,5 kali massa dari gabungan seluruh
planet lainnya. Kandungan utamanya adalah hidrogendan helium. Sumber panas di dalam Yupiter menyebabkan timbulnya
beberapa ciri semi-permanen pada atmosfernya, sebagai contoh pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa.
Sejauh yang diketahui Yupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar, Ganymede, Callisto, Io,
dan Europa menampakan
kemiripan dengan planet kebumian, seperti gunung berapi dan inti yang panas.[44] Ganymede,
yang merupakan satelit terbesar di Tata Surya, berukuran lebih besar dari
Merkurius.
Saturnus
Saturnus (9,5
SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya, memiliki beberapa kesamaan dengan
Yupiter, sebagai contoh komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya sebesar
60% volume Yupiter, planet ini hanya seberat kurang dari sepertiga Yupiter atau
95 kali massa bumi, membuat planet ini sebuah planet yang paling tidak padat di
Tata Surya. Saturnus memiliki 60 satelit yang diketahui sejauh ini (dan 3 yang
belum dipastikan) dua di antaranya Titan dan Enceladus, menunjukan activitas geologis,
meski hampir terdiri hanya dari es saja.[45] Titan
berukuran lebih besar dari Merkurius dan
merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang cukup
berarti.
Uranus
Uranus (19,6
SA) yang memiliki 14 kali massa bumi, adalah planet yang paling ringan di
antara planet-planet luar. Planet ini memiliki kelainan ciri orbit. Uranus
mengedari Matahari dengan bujkuran poros 90 derajad pada ekliptika. Planet ini memiliki inti yang
sangat dingin dibandingkan gas raksasa lainnya dan hanya sedikit memancarkan
energi panas.[46] Uranus
memiliki 27 satelit yang diketahui, yang terbesar adalah Titania, Oberon,
Umbriel, Ariel dan Miranda.
Neptunus
Neptunus (30
SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus, memiliki 17 kali massa bumi,
sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi
tidak sebanyak Yupiter atau Saturnus.[47] Neptunus
memiliki 13 satelit yang diketahui. Yang terbesar, Triton, geologinya aktif, dan memiliki geyser nitrogen
cair.[48] Triton
adalah satu-satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah (retrogade).
Neptunus juga didampingi beberapa planet minor pada orbitnya, yang disebut
Trojan Neptunus. Benda-benda ini memiliki resonansi 1:1 dengan Neptunus.
Komet
Komet adalah badan Tata Surya kecil,
biasanya hanya berukuran beberapa kilometer, dan terbuat dari es
volatil. Badan-badan ini memiliki eksentrisitas orbit tinggi, secara
umumperihelion-nya terletak di planet-planet
bagian dalam dan letak aphelion-nya lebih jauh dariPluto.
Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam, dekatnya jarak dari
Matahari menyebabkan permukaan esnya bersumblimasi dan berionisasi, yang
menghasilkan koma, ekor gas dan debu panjang, yang sering dapat dilihat dengan
mata telanjang.
Komet berperioda pendek memiliki
kelangsungan orbit kurang dari dua ratus tahun. Sedangkan komet berperioda
panjang memiliki orbit yang berlangsung ribuan tahun. Komet berperioda pendek
dipercaya berasal dari Sabuk Kuiper, sedangkan komet berperioda
panjang, seperti Hale-bopp,
berasal dari Awan Oort. Banyak kelompok komet, seperti Kreutz
Sungrazers, terbentuk dari pecahan sebuah induk tunggal.[49] Sebagian
komet berorbit hiperbolik mungking berasal dari luar Tata Surya, tetapi
menentukan jalur orbitnya secara pasti sangatlah sulit.[50] Komet
tua yang bahan volatilesnya telah habis karena panas Matahari sering
dikategorikan sebagai asteroid.[51]
Centaur
Centaur adalah benda-benda es
mirip komet yang poros semi-majornya lebih besar dariYupiter (5,5
SA) dan lebih kecil dari Neptunus (30 SA). Centaur terbesar yang diketahui
adalah, 10199
Chariklo, berdiameter 250 km.[52] Centaur
temuan pertama, 2060
Chiron, juga diklasifikasikan sebagai komet (95P) karena memiliki
koma sama seperti komet kalau mendekati Matahari.[53] Beberapa
astronom mengklasifikasikan Centaurs sebagai objek sabuk Kuiper sebaran-ke-dalam (inward-scattered Kuiper belt
objects), seiring dengan sebaran keluar yang bertempat di piringan tersebar (outward-scattered residents of the
scattered disc).[54]
Daerah trans-Neptunus
Plot seluruh
objek sabuk Kuiper
Daerah
yang terletak jauh melampaui Neptunus, atau daerah trans-Neptunus, sebagian
besar belum dieksplorasi. Menurut dugaan daerah ini sebagian besar terdiri dari
dunia-dunia kecil (yang terbesar memiliki diameter seperlima bumi dan bermassa
jauh lebih kecil dari bulan) dan terutama mengandung batu dan es. Daerah ini
juga dikenal sebagai daerah luar Tata Surya, meskipun berbagai orang menggunakan
istilah ini untuk daerah yang terletak melebihi sabuk asteroid.
Sabuk Kuiper
Sabuk Kuiper adalah sebuah cincin raksasa
mirip dengan sabuk asteroid, tetapi komposisi utamanya adalah es. Sabuk ini
terletak antara 30 dan 50 SA, dan terdiri dari benda kecil Tata
Surya. Meski demikian, beberapa objek Kuiper yang terbesar, seperti Quaoar, Varuna, dan Orcus,
mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Para ilmuwan memperkirakan
terdapat sekitar 100.000 objek Sabuk Kuiper yang berdiameter lebih dari
50 km, tetapi diperkirakan massa total Sabuk Kuiper hanya sepersepuluh
massa bumi.[55]Banyak objek Kuiper memiliki satelit
ganda dan kebanyakan memiliki orbit di luar bidang eliptika.
Diagram
yang menunjukkan pembagian sabuk Kuiper
Sabuk Kuiper secara kasar bisa
dibagi menjadi "sabuk klasik" dan resonansi. Resonansi adalah orbit
yang terkait pada Neptunus (contoh: dua orbit untuk setiap tiga orbit Neptunus
atau satu untuk setiap dua). Resonansi yang pertama bermula pada Neptunus
sendiri. Sabuk klasik terdiri dari objek yang tidak memiliki resonansi dengan
Neptunus, dan terletak sekitar 39,4 SA sampai 47,7 SA.[56] Anggota
dari sabuk klasik diklasifikasikan sebagaicubewanos, setelah anggota
jenis pertamanya ditemukan (15760) 1992QB1 [57]
Pluto dan Charon
Pluto (rata-rata 39 SA), sebuah planet
kerdil, adalah objek terbesar sejauh ini di Sabuk Kuiper. Ketika ditemukan pada
tahun 1930, benda ini dianggap sebagai planet yang kesembilan, definisi ini diganti
pada tahun 2006 dengan diangkatnya definisi formal planet. Pluto memiliki
kemiringan orbit cukup eksentrik (17 derajat dari bidang ekliptika) dan
berjarak 29,7 SA dari Matahari pada titik prihelion (sejarak orbit Neptunus)
sampai 49,5 SA pada titik aphelion.
Tidak jelas apakah Charon, satelit Pluto yang terbesar, akan terus
diklasifikasikan sebagai satelit atau menjadi sebuah planet kerdil juga. Pluto
dan Charon, keduanya mengedari titikbarycenter gravitasi di atas permukaannya, yang
membuat Pluto-Charon sebuah sistem ganda. Dua satelit yang jauh lebih kecil Nix
dan Hydra juga mengedari Pluto dan Charon. Pluto terletak pada sabuk resonan
dan memiliki 3:2 resonansi dengan Neptunus, yang berarti Pluto mengedari
Matahari dua kali untuk setiap tiga edaran Neptunus. Objek sabuk Kuiper yang
orbitnya memiliki resonansi yang sama disebut plutino.[58]
Haumea dan Makemake
Haumea (rata-rata
43,34 SA) dan Makemake (rata-rata
45,79 SA) adalah dua objek terbesar sejauh ini di dalam sabuk Kuiper klasik.
Haumea adalah sebuah objek berbentuk telur dan memiliki dua satelit. Makemake
adalah objek paling cemerlang di sabuk Kuiper setelah Pluto. Pada awalnya
dinamai 2003 EL61 dan 2005
FY9, pada tahun 2008 diberi nama dan status sebagai planet kerdil.
Orbit keduanya berinklinasi jauh lebih membujur dari Pluto (28° dan 29°) [59] dan
lain seperti Pluto,
keduanya tidak dipengaruhi olehNeptunus, sebagai bagian
dari kelompok Objek Sabuk Kuiper klasik.
Piringan
tersebar
Piringan tersebar (scattered disc) berpotongan dengan sabuk
Kuiper dan menyebar keluar jauh lebih luas. Daerah ini diduga merupakan sumber
komet berperioda pendek. Objek piringan tersebar diduga terlempar ke orbit yang
tidak menentu karena pengaruh gravitasi dari gerakan migrasi awal Neptunus.
Kebanyakan objek piringan tersebar (scattered disc objects, atau SDO)
memiliki perihelion di dalam sabuk Kuiper dan apehelion hampir sejauh 150 SA
dari Matahari. Orbit OPT juga memiliki inklinasi tinggi pada bidang ekliptika
dan sering hampir bersudut siku-siku. Beberapa astronom menggolongkan piringan
tersebar hanya sebagai bagian dari sabuk Kuiper dan menjuluki piringan tersebar
sebagai "objek sabuk Kuiper tersebar" (scattered Kuiper belt
objects)
Hitam: tersebar; biru:
klasik; hijau: resonan
Eris
Eris (rata-rata
68 SA) adalah objek piringan tersebar terbesar sejauh ini dan menyebabkan
mulainya debat tentang definisi planet, karena Eris hanya 5%lebih besar dari
Pluto dan memiliki perkiraan diameter sekitar 2.400 km. Eris adalah planet
kerdil terbesar yang diketahui dan memiliki satu satelit, Dysnomia.[61] Seperti Pluto, orbitnya memiliki eksentrisitas
tinggi, dengan titik perihelion 38,2 SA (mirip jarak Pluto ke Matahari) dan
titik aphelion 97,6 SA dengan bidang ekliptika sangat membujur.
Eris dan satelitnya Dysnomia
Daerah terjauh
Titik tempat Tata Surya berakhir
dan ruang antar bintang mulai tidaklah persis terdefinisi. Batasan-batasan luar
ini terbentuk dari dua gaya tekan yang terpisah: angin surya dan gravitasi
Matahari. Batasan terjauh pengaruh angin surya kira kira berjarak empat kali
jarak Pluto dan Matahari. Heliopause ini disebut sebagai titik permulaan
medium antar bintang. Akan tetapi Bola
Roche Matahari, jarak efektif pengaruh gravitasi Matahari,
diperkirakan mencakup sekitar seribu kali lebih jauh.
Heliopause
Heliopause dibagi menjadi dua bagian terpisah. Awan
angin yang bergerak pada kecepatan 400 km/detik sampai menabrak plasma
dari medium ruang antarbintang. Tabrakan ini terjadi pada benturan terminasi
yang kira kira terletak di 80-100 SA dari Matahari pada daerah lawan angin dan
sekitar 200 SA dari Matahari pada daerah searah jurusan angin. Kemudian angin
melambat dramatis, memampat dan berubah menjadi kencang, membentuk struktur
oval yang dikenal sebagai heliosheath, dengan kelakuan mirip seperti
ekor komet, mengulur keluar sejauh 40 SA di bagian arah lawan angin dan
berkali-kali lipat lebih jauh pada sebelah lainnya. Voyager 1 dan Voyager 2
dilaporkan telah menembus benturan terminasi ini dan memasuki heliosheath, pada jarak 94 dan
84 SA dari Matahari. Batasan luar dari heliosfer, heliopause, adalah titik tempat
angin surya berhenti dan ruang antar bintang bermula.
Bentuk dari ujung luar heliosfer
kemungkinan dipengaruhi dari dinamika fluida dari interaksi medium antar
bintang dan juga medan magnet Matahari yang mengarah di sebelah selatan
(sehingga memberi bentuk tumpul pada hemisfer utara dengan jarak 9 SA, dan
lebih jauh daripada hemisfer selatan. Selebih dari heliopause, pada jarak sekitar
230 SA, terdapat benturan busur, jaluran ombak plasma yang ditinggalkan
Matahari seiring edarannya berkeliling di Bima Sakti.
Sejauh ini belum ada kapal luar
angkasa yang melewati heliopause,
sehingga tidaklah mungkin mengetahui kondisi ruang antar bintang lokal dengan
pasti. Diharapkan satelit NASA voyager akan menembus heliopause pada sekitar dekade yang akan datang
dan mengirim kembali data tingkat radiasi dan angin surya. Dalam pada itu,
sebuah tim yang dibiayai NASA telah mengembangkan konsep "Vision
Mission" yang akan khusus mengirimkan satelit penjajak ke heliosfer.
Awan Oort
Secara hipotesa, Awan Oort adalah sebuah massa berukuran raksasa yang
terdiri dari bertrilyun-trilyun objek es, dipercaya merupakan sumber komet
berperioda panjang. Awan ini menyelubungi matahari pada jarak sekitar 50.000 SA (sekitar 1 tahun
cahaya) sampai sejauh 100.000 SA (1,87 tahun cahaya). Daerah ini dipercaya
mengandung komet yang
terlempar dari bagian dalam Tata Surya karena interaksi dengan planet-planet
bagian luar. Objek Awan Oort bergerak sangat lambat dan bisa digoncangkan oleh
situasi-situasi langka seperti tabrakan, effek gravitasi dari laluan bintang,
atau gaya pasang galaksi, gaya pasang yang didorong Bima Sakti.[62][63]
Gambaran seorang artis
tentang Awan Oort
Sedna
90377 Sedna (rata-rata 525,86 SA) adalah sebuah benda
kemerahan mirip Pluto dengan orbit raksasa yang sangat eliptis, sekitar 76 SA
pada perihelion dan 928 SA pada aphelion dan berjangka orbit 12.050 tahun. Mike
Brown, penemu objek ini pada tahun 2003, menegaskan bahwa Sedna tidak merupakan
bagian dari piringan tersebar ataupun sabuk Kuiper karena perihelionnya terlalu
jauh dari pengaruh migrasi Neptunus. Dia dan beberapa astronom lainnya
berpendapat bahwa Sedna adalah objek pertama dari sebuah kelompok baru, yang
mungkin juga mencakup 2000 CR105. Sebuah benda bertitik perihelion pada 45 SA,
aphelion pada 415 SA, dan berjangka orbit 3.420 tahun. Brown menjuluki kelompok
ini "Awan Oort bagian dalam", karena mungkin terbentuk melalui proses
yang mirip, meski jauh lebih dekat ke Matahari. Kemungkinan besar Sedna adalah
sebuah planet kerdil, meski bentuk kebulatannya masih harus ditentukan dengan
pasti.
Batasan-batasan
Banyak hal dari Tata Surya
kita yang masih belum diketahui. Medan gravitasi Matahari diperkirakan
mendominasi gaya gravitasi bintang-bintang sekeliling sejauh dua tahun cahaya
(125.000 SA). Perkiraan bawah radius Awan Oort, di sisi lain, tidak lebih besar
dari 50.000 SA.[64] Sekalipun Sedna telah ditemukan, daerah antara Sabuk Kuiper dan Awan Oort, sebuah daerah yang memiliki radius puluhan ribu SA, bisa
dikatakan belum dipetakan. Selain itu, juga ada studi yang sedang berjalan,
yang mempelajari daerah antara Merkurius dan matahari.[65] Objek-objek baru mungkin masih akan ditemukan di
daerah yang belum dipetakan.
Dimensi
Perbandingan beberapa ukuran
penting planet-planet:
Karakteristik
|
||||||||
Jarak orbit (juta km) (SA)
|
57,91 (0,39)
|
108,21 (0,72)
|
149,60 (1,00)
|
227,94 (1,52)
|
778,41 (5,20)
|
1.426,72 (9,54)
|
2.870,97 (19,19)
|
4.498,25 (30,07)
|
Waktu edaran (tahun)
|
0,24 (88 hari)
|
0,62 (224 hari)
|
1,00
|
1,88
|
11,86
|
29,45
|
84,02
|
164,79
|
Jangka rotasi
|
58,65 hari
|
243,02 hari
|
23 jam 56 menit
|
24 jam 37 menit
|
9 jam 55 menit
|
10 jam 47 menit
|
17 jam 14 menit
|
16 jam 7 menit
|
Eksentrisitas edaran
|
0,206
|
0,007
|
0,017
|
0,093
|
0,048
|
0,054
|
0,047
|
0,009
|
Sudut inklinasi orbit (°)
|
7,00
|
3,39
|
0,00
|
1,85
|
1,31
|
2,48
|
0,77
|
1,77
|
Sudut inklinasi ekuatorterhadap
orbit (°)
|
0,00
|
177,36
|
23,45
|
25,19
|
3,12
|
26,73
|
97,86
|
29,58
|
Diameter ekuator (km)
|
4.879
|
12.104
|
12.756
|
6.805
|
142.984
|
120.536
|
51.118
|
49.528
|
Massa (dibanding Bumi)
|
0,06
|
0,81
|
1,00
|
0,15
|
317,8
|
95,2
|
14,5
|
17,1
|
Kepadatan menengah (g/cm³)
|
5,43
|
5,24
|
5,52
|
3,93
|
1,33
|
0,69
|
1,27
|
1,64
|
Suhu permukaan
min. menengah maks. |
-173 °C +167 °C +427 °C |
+437 °C +464 °C +497 °C |
-89 °C +15 °C +58 °C |
-133 °C -55 °C +27 °C |
-108 °C |
-139 °C |
-197 °C |
-201 °C |
Konteks galaksi
Tata Surya terletak di
galaksi Bima Sakti, sebuah galaksi spiral yang
berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya dan memiliki sekitar 200 milyar bintang.[66] Matahari
berlokasi di salah satu lengan spiral galaksi yang disebut Lengan Orion.[67] Letak Matahari berjarak
antara 25.000 dan 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi, dengan kecepatan
orbit mengelilingi pusat galaksi sekitar 2.200 kilometer per detik.
Setiap revolusinya berjangka
225-250 juta tahun. Waktu revolusi ini dikenal sebagai tahun galaksi Tata
Surya.[68] Apex
Matahari, arah jalur Matahari di ruang semesta, dekat letaknya dengan rasi bintang
Herkules terarah pada
posisi akhir bintang Vega.[69]
Lokasi Tata Surya di dalam
galaksi berperan penting dalam evolusi kehidupan di Bumi.
Bentuk orbit bumi adalah mirip lingkaran dengan kecepatan hampir sama dengan
lengan spiral galaksi, karenanya bumi sangat jarang menerobos jalur lengan.
Lengan spiral galaksi memiliki konsentrasi supernova tinggi yang berpotensi
bahaya sangat besar terhadap kehidupan di Bumi. Situasi ini memberi Bumi jangka
stabilitas yang panjang yang memungkinkan evolusi kehidupan.[70]
Tata Surya terletak jauh dari
daerah padat bintang di pusat galaksi. Di daerah pusat, tarikan gravitasi
bintang-bintang yang berdekatan bisa menggoyang benda-benda di Awan Oort dan
menembakan komet-komet ke bagian dalam Tata Surya. Ini bisa menghasilkan
potensi tabrakan yang merusak kehidupan di Bumi.
Intensitas radiasi dari pusat
galaksi juga memengaruhi perkembangan bentuk hidup tingkat tinggi. Walaupun
demikian, para ilmuwan berhipotesa bahwa pada lokasi Tata Surya sekarang ini supernova telah
memengaruhi kehidupan di Bumi pada 35.000 tahun terakhir dengan melemparkan
pecahan-pecahan inti bintang ke arah Matahari dalam bentuk debu radiasi atau
bahan yang lebih besar lainnya, seperti berbagai benda mirip komet.[71]
Daerah lingkungan sekitar
Lingkungan galaksi
terdekat dari Tata Surya adalah sesuatu yang dinamai Awan Antarbintang
Lokal (Local
Interstellar Cloud, atauLocal Fluff), yaitu wilayah berawan tebal
yang dikenal dengan nama Gelembung Lokal (Local Bubble), yang terletak
di tengah-tengah wilayah yang jarang. Gelembung Lokal ini berbentuk rongga
mirip jam pasir yang terdapat pada medium antarbintang, dan berukuran sekitar
300 tahun cahaya. Gelembung ini penuh ditebari plasma bersuhu
tinggi yang mungkin berasal dari beberapa supernova yang belum lama terjadi.[72]
Di dalam jarak sepuluh tahun
cahaya (95 triliun km) dari Matahari, jumlah bintang relatif sedikit. Bintang
yang terdekat adalah sistem kembar tiga Alpha Centauri, yang berjarak 4,4 tahun
cahaya. Alpha Centauri A dan B merupakan bintang ganda mirip dengan Matahari,
sedangkan Centauri C adalah kerdil merah (disebut juga Proxima Centauri) yang mengedari kembaran
ganda pertama pada jarak 0,2 tahun cahaya.
Bintang-bintang terdekat
berikutnya adalah sebuah kerdil merah yang dinamai Bintang Barnard (5,9 tahun cahaya), Wolf 359 (7,8 tahun cahaya) dan Lalande
21185 (8,3 tahun
cahaya). Bintang terbesar dalam jarak sepuluh tahun cahaya adalah Sirius, sebuah bintang cemerlang dikategori 'urutan utama'
kira-kira bermassa dua kali massa Matahari, dan dikelilingi oleh sebuah kerdil
putih bernama Sirius B. Keduanya berjarak 8,6 tahun cahaya. Sisa sistem
selebihnya yang terletak di dalam jarak 10 tahun cahaya adalah sistem bintang
ganda kerdil merah Luyten
726-8 (8,7 tahun
cahaya) dan sebuah kerdial merah bernama Ross 154 (9,7 tahun cahaya).[73]
Bintang tunggal terdekat yang
mirip Matahari adalah Tau Ceti,
yang terletak 11,9 tahun cahaya. Bintang ini kira-kira berukuran 80% berat
Matahari, tetapi kecemerlangannya (luminositas) hanya 60%.[74] Planet
luar Tata Surya terdekat dari Matahari, yang diketahui sejauh ini adalah di
bintang Epsilon Eridani, sebuah bintang yang sedikit
lebih pudar dan lebih merah dibandingkan mathari. Letaknya sekitar 10,5 tahun
cahaya. Planet bintang ini yang sudah dipastikan, bernama Epsilon
Eridani b, kurang lebih berukuran 1,5 kali massaYupiter dan
mengelilingi induk bintangnya dengan jarak 6,9 tahun cahaya.[75]
(Sumber : Wikipedia free encyclopedia)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar