Modul Olimpiade Astronomi - TATA SURYA Wiji Lestari Panjidang
1.
PENGERTIAN
UMUM
Tata Surya adalah susunan Matahari dan benda-banda langi t yang beredar m engitarinya. Sebelumnya ada teori Geosentris (Claudius Ptolomeus) yang menyatakan bahwa Bumi pusat Tata Surya. Teori Heliosentris (Nicolas Copernicus) menyatakan bahwa Matahari pusat Tata Surya. Teori asal-usul Tata Surya dapat diterima jika dapat menjelaskan hal-hal berikut: (1). Seluruh planet berevolusi mengitari Matahari dengan arah yang yang sama dan orbit elips. (2). Semua planet berotasi dalam arah yang sama (retrograde), kecuali Venus dan Uranus. (3). Eksentrisitas orbit-orbit planet hamper nol. (4). Momentum sudut Tata surya terjonsentrasi pada planet-planet. (5). Satelit-satelit planet sebagian besar berevolusi dalam arah yang sama dengan arah rotasi planet induknya. Teori asal-usul Tata Surya: a.
eori Kabut/ Nebula T eori
(Immanuel Kant- Simon de Laplace)
Tata Surya terbentuk dari bola kabut gas bersuhu sangat tinggi dengan rotasi sangat cepat, dan akhirnya memadat membentuk Matahari dan anggota Tata surya yang lain. b.
eori Planetesimal (T.C T eori
Chamberlin F.R Moulton)
Pada suatu waktu ada Bintang mendekati Matahari, karena gaya gravitasi sebagian bahan dari Matahari tertarik kea rah Bintang. Ketika Bintang menjauh bahan Matahari tersebut ada yang jatuh ke Matahari dan sebagian terhambur menjadi planetesimal dan akhirnya terbentuklah planet-planet dan anggota Tata surya yang lain. c.
T eori eori Bintang Kembar Ada
dua bintang kembar, yang satu meledak menjadi planet dan anggota Tata Surya yang
lain, Bintang yang satu jadi Matahari. d.
Sir eori Pasang Surut ( Sir T eori
James jeans- Harold Jeffreys)
Suatu ketika di dekat matahari lewat suatu bintang sehingga terjadilah pasang naik pada permukaan Matahari and bintang karena gravitasi. Ketika Bintang menjauh massa Matahari yang lepas membentuk membentuk cerutu , kemudian terputus putus dan terbentuklah planet-planet. e.
T eori eori Protoplanet/Awan Debu
(C.F Van Weizaker G. Kuiper)
Tata surya terbentuk dari gumpalan awan gas dan debu yang mengalami pemampatan, membentuk gumpalan bola, memipih menyerupai cakram tebal ditengah dan tipis di tepi, bagian tetap berpijar membentuk Matahari bagian tepi menjadi planet planet dan anggota Tata Surya yang lain. 2.
PLANET-PLANET
Tata Surya
Wiji Lestari, S.Si
Modul astronomi
2.1
Pengertian Planet Menurut resolusi IAU ( International Astronomical Union) pada 24 Agustus 2006 di Praha Cekoslovakia, Planet adalah benda langit yang: a.
Mengorbit mengelilingi Matahari
b. Mempunyai massa yang cukup besar sehingga gaya gravitasinya mampu 20
mempertahankan bentuknya hamper bulat. (massa lebih dari 5. 10 kg dan diameter lebih dari 800 km) c.
Orbitnya harus bersih tiding tumpang tindih/overlap atau m emotong orbit planet lain.
Contoh Planet : Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus
Planet kerdil (Dwarf Planets) adalah benda langit yang : a. Mengelilingi Matahari b. Mempunyai massa yang yang cukup besar sehingga gaya gravitasinya bisa mempertahanjkan bentuknya yang hamper bulat. c.
Orbitnya memotong benda tata surya lain.
d. Bukan satelit dari sebuah planet. Contoh planet kerdil : Pluto, Sedna, Ceres, X ena, dan Objek Sabuk kuiper lainnya.
2.2
Pengelompokan Planet y
Planet planet dikelompokan dengan Bumi sebagai pembatas Planet Inferior : Merkurius, Venus Planet Superior : Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus
y
Planet-planet dikelompokan dengan Asteroid sebagai pemabatas Planet dalam / Iner Planets : Merkurius, Venus, Bumi, Mars Planet Luar/ Outer Planets : Yupiter, Saturnus,Uranus, Neptunus.
y
Planet-planet dikelompokan berdasarkan ukuran dan komposisi bahan penyusunnya. Planet Terrestrial / planet Kebumian : Merkurius, Venus, Bumi, Mars.
Tata Surya
Wiji Lestari, S.Si
Modul astronomi
Planet Jovian / Planet Raksasa : Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus.
2.3 Gerakan Planet
y
Perihelium : jarak terdekat planet dengan Matahari Aphelium
y
Oposisi adalah kedudukan planet dan Matahari ditinjau dari Bumi membentuk sudut 180
y
: jarak terjauh planet dengan Matahari
0
Konjungsi adalah Kedudukan planet dan Matahari Matahari jika ditinjau dari dari Bumi membentuk 0
sudut 0
y
Elongasi; 0
0
Untuk planet superior elongasi maksimu 180 dan minimum 0 .
o
Untuk planet inferior , maksimum jika garis hubung planet planet Matahari tegak tegak
o
lurus garis hubung planet Bumi.
Sudut elongasi
y
Hukum Deret
Titius Bode
Titius Bode : 0,3,6,12, 24,48, 96, 192, 384, 768
Jarak Titius Bode suatu suatu planet = (Nilai deret + 4) : 10 Contoh :jarak :jarak Mars = (12 (12 + 4) : 10 = 1,6 SA Catatan : deret setelah Mars (24) dipakai untuk Asteroid. y
Tata Surya
Planet mampu mengikat lapisan lapisan atmosfer atmosfer selamanya apabila :
Wiji Lestari, S.Si
Modul astronomi
R = jari-jari planet (m) M = massa planet (kg) -23
k = tetapan Boltzman = 1,38 x 10
J/K
m = massa 1 mol molekul atmosfer y
Suhu dan Albedo Planet Suhu planet diperoleh dari pancaran sinar Matahari :
=
T = suhu (K) 6
Eb = 1,37. 10 erg/s.cm
2
d = jarak planet planet Matahari Matahari (SA) W A Albedo
-5
2
4
= 5,67. 10 erg/(s.cm .K ) = albedo planet
adalah nilai perbandingan perbandingan antara intensitas energy Matahari Matahari yang dipantulkan
planet dengan intensitas energy Matahari yang diterima planet. Contoh : Planet B memantulakan 48 % cahaya cahaya dari Matahari, maka albedo Planet B adalah 0.48. y
Hukum
Keppler
a. Hukum I Semua planet bereda mengelilingi Matahari dengan dengan orbit berbentuk elips. Matahari Matahari terletak pada salah satu focus elips. A
= a (1 + e)
A
P = a(1- e)
= aphelium
P = perihelium a =setengah sumbu mayor elips e = eksentrisitas elips
b. Hukum II Garis hubung planet dengan Matahari membentuk luas yang sama pada interval waktu yang sama.
=
= konstan
a = sumbu mayor b = sumbu minor e = eksentrisitas (t
c.
= interval waktu
Hukum III Perbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga jarak planet ke Matahari adalah sama untuk semua planet.
T = periode planet R = jarak planet Matahari
Tata Surya
Wiji Lestari, S.Si
Modul astronomi
2.4
Karakteristik Planet-Planet y
Merkurius
Merkurius hanya bias dilihat sebelum Matahari terbi t dan sesudah Matahari terbenam. 0
Periode rotasinya 59 hari. Suhu permukaan yang disiNARI Matahari 427 C dan bagian 0
yang tidak disinari -173 C. Merkurius mempunyai medan magnet yang lemah , bagian dalamnya mirip Bumi yang intinya mengandung banyak logam paduan besi dan lapisan tipis (silikat). Albedo Merkurius 0,06. y
enus V enus Venus juga disebut bintang Fajar dan bintang Senja. Jarak rata-rata planet Venus ke Matahari adalah 108 juta km.Eksentrisitas orbitnya 0,007. Kandungan dan komposisinya mirip Bumi. Venus berotasi berotasi dengan periode 243 hari, tetapi dalam arah yang berlawanan dengan arah otasi planet-planet lain (retrograde). Venus mengorbit 0
Matahari dalam waktu 224,7 hari. Suhu di permukaan Venus 480 C karena adanya efek rumah kaca. Albedo Venus 0,76. y
Bumi Bumi mengorbit Matahari dengan jarak rata-rata 149.500.000 km ( 1 SA ). Bumi berevolusi selama 1 tahun (365 ¼ hari) dan berotasi selama 1 hari (24 jam). Ekuator 0
Bumi miring 23 27, kemiringan ini menyebabkan adanya 4 musim. Dalam berotasi Bumi mengalami presisi.Bumi terdiri dari beberapa lapisan yaitu : Lapisan kerak Bumi, Lapisan selubung padat, Lapisan inti luar, Lapisan Inti dalam. Suhu di intinya mencapai 0
5.000 Cyang dari peluruhan zat-zat radioaktif. y
Mars
Mars mempunyai medan magnet lemah, inti Mars mengandung campuran besi dan besi sulfide. Atmosfer Mars sangat tipis.
Albedo
Mars 0,15. Satelit Mars : Phobos dan
Demos.
y
upiter J upiter Jupiter merupakan planet Jovian / planet besar maka massa jenisnya lebih kecil jika dibandingkan planet terrestrial. Jupiter disusun oleh Hidrogen dan Helium dalam fase cair ataupun gas. Jupiter sering tampak cerah karena : 1. Ukurannya besar 2. Albedonya 0,70. Jupiter mengorbit Matahari pada pada jarak 778 juta km. Jupiter berotasi dalam waktu 10 jam. Satelit-satelit Jupiter : Ganymede, Callisto, Io, Europa, dll. Cincin Jupiter lebarnya 6.000 km dan tebalnya beberapa puluh km, terdiri dari partikel -partikel yang kecil sehingga mudah dihancurkan oleh radiasi Jupiter.
y
Saturnus Saturnus mempunyai suatu daerah daerah hydrogen cair yang luas dan suatu daerah hydrogen metalik cair yang lebih kecil. Atmosfernya tebal. Kala rotasinya 10m jam . Saturnus memiliki cincin , ada 2 hipotesi pertama cincin berasal dari sateli t yang berjarak dekat (kurang dari 1,5 jari-jari planet) sedang yang ke Dione, Mimas, Enceladus, Tethys, dll.
Tata Surya
Wiji Lestari, S.Si
Modul astronomi
y
ranus U ranus Massa jenis Uranus rendah, menunjukkan bahwa Uranus mengandung unsure-unsur yang ringan. Uranus mengandung hydrogen, helium, bahan es(air, metana, amoniak) , silikat dan besi.Kala revolusinya 84 tahun, sudut antara bidang orbit dan sumbu 0
rotasinya 8 . Satelit-satelit Uranus : Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon , dll. y
Neptunus Unsur utama pembentuknya yaitu hydrogen dan helium dan sejumlah kecil metana. Albedo
Neptunus adalah 0,84. Neptunus mempunyai cicncin walaupun tidak se mpurna.
Satelit Neptunus : Triton, Nereid, dll.
3.
ANGGOTA TATA SURYA LAIN
a. Komet Komet adalah benda antar planet yang terdiri dari es sangat padat , dan ketika mendekati Matahari mengeluarkan gas berbentuk kepala yang bercahaya dan semburan yang terlihat seperti ekor. Bagian-bagian komet adalah : inti, koma, awan hydrogen dan ekor. Ketika komet mendekati Matahari maka bahan bahan koma dan ekor tumbuh bertamabah besar , karaena : 1.
Angin
Matahari
2. Tekanan radiasi oleh energy Matahari Ekor komet dapat tampak , karena : 1. Gas-gas dan debu memantulkan cahaya 2. Gas-gas dan debu menyerap sinar Ultraviolet dan dan memancarkannya sebagai cahaya tampak. Bahan bahan penyusun komet adalah : uap air, karbon monoksida dan gas-gas lain. Contoh : komet Halley
b. Asteroid Asteroid
atau planetoid adalah benda-benda angakasa kecil yang terdapat dalam daerah
antara Mars dan yupiter. Asteroid Asal
memiliki garis tengah yang lebih kecil dari 1000 m.
mula Asteroid , ada beberapa pendapat :
1. Berasal dari pecahan planet tua yang hancur 2. Tercipta dalam waktu dan bahan yang sama dengan planet 3. Berasal dari benturan benda banda langut yang lebih besar. Material penuyusun asteroid : Silikat besi-magnesium, silikat, logam sempurna, da lan-lain.
Tata Surya
Wiji Lestari, S.Si
Modul astronomi
c.
Meteoroid, Meteor, dan meteorit
Meteoroid adalah anggota tata surya yamg kemungkinan bersal dari komet dan pecahan
asteroid dan mengelilingi Matahari di ruang antar planet. Meteor adalah Meteroroid yang sampai di atmosfir Bumi dan bergesekan dengan atmosfer
bumi mengakibatkan panas dan timbul pijar. Meteori t adalah meteoroid yang jatuh ke Bumi.
Meteorit dikelompokkan menjadi 3 yaitu : 1. Meteoritbatuan 2. Meteorit besi 3. Meteorit batu-besi
d . Satelit Satelit adalah benda angkasa yang mengitari atau mengiringi planet. Contoh : Bulan, Phobos, Io , dan lain-lain.
Tata Surya
Wiji Lestari, S.Si
Modul astronomi
