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 delapan buah
planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet
kerdil/katai, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, 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.
4 planet bagian dalam :
Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak
sekitar seribu kali di luar bagian yang terluar.
HIPOTESIS ASAL USUL TATA SURYA :
Banyak hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah dikemukakan para
ahli, di antaranya :
1.) Hipotesis Nebula
Pierre-Simon Laplace, pendukung Hipotesis Nebula
Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg
(1688-1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804)
pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis
de Laplace secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih
dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada
tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk
dari debu, es, dan gas yang disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian
besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu
menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan
akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus
menyusut dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es
terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas
tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet
dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir
melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan
mereka.
2.) Hipotesis Planetisimal
Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C.
Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal
mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain
yang lewat cukup dekat dengan matahari, pada masa awal pembentukan
matahari. Kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada
permukaan matahari, dan bersama proses internal matahari, menarik materi
berulang kali dari matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan
terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari matahari. Sementara
sebagian besar materi tertarik kembali, sebagian lain akan tetap di
orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil
yang mereka sebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai
protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan
membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi
komet dan asteroid.- 3.) 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. Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929
membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak mungkin
terjadi. 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.- 5.) 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.TERMINOLOGI
Secara informal, Tata Surya dapat dibagi menjadi tiga daerah. Tata
Surya bagian dalam mencakup empat planet kebumian dan sabuk asteroid
utama. Pada daerah yang lebih jauh, Tata Surya bagian luar, terdapat
empat gas planet raksasa.Sejak ditemukannya Sabuk Kuiper, bagian terluar
Tata Surya dianggap wilayah berbeda tersendiri yang meliputi semua
objek melampaui Neptunus.
Secara dinamis dan fisik, objek yang mengorbit matahari dapat
diklasifikasikan dalam tiga golongan: planet, planet kerdil, dan benda
kecil Tata Surya. Planet adalah sebuah badan yang mengedari matahari dan
mempunyai massa cukup besar untuk membentuk bulatan diri dan telah
membersihkan orbitnya dengan menginkorporasikan semua objek-objek kecil
di sekitarnya. Dengan definisi ini, Tata Surya memiliki delapan planet:
Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, dan Neptunus. Pluto
telah dilepaskan status planetnya karena tidak dapat membersihkan
orbitnya dari objek-objek Sabuk Kuiper. Planet kerdil adalah benda
angkasa bukan satelit yang mengelilingi matahari, mempunyai massa yang
cukup untuk bisa membentuk bulatan diri tetapi belum dapat membersihkan
daerah sekitarnya.Menurut definisi ini, Tata Surya memiliki lima buah
planet kerdil: Ceres, Pluto, Haumea, Makemake,
dan Eris.
Objek lain yang mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil
adalah: Sedna,
Orcus,
dan Quaoar.
Planet kerdil yang memiliki orbit di daerah trans-Neptunus biasanya
disebut “plutoid”. Sisa objek-objek lain berikutnya yang mengitari
matahari adalah benda kecil Tata Surya.
Ilmuwan ahli planet menggunakan istilah gas, es, dan batu untuk
mendeskripsi kelas zat yang terdapat di dalam Tata Surya. Batu
digunakan untuk menamai bahan bertitik lebur tinggi (lebih besar dari
500 K), sebagai contoh silikat.
Bahan batuan ini sangat umum terdapat di Tata Surya bagian dalam,
merupakan komponen pembentuk utama hampir semua planet kebumian dan
asteroid. Gas adalah bahan-bahan bertitik lebur rendah seperti atom
hidrogen, helium, dan gas mulia, bahan-bahan ini mendominasi wilayah
tengah Tata Surya, yang didominasi oleh Yupiter dan Saturnus. Sedangkan
es, seperti air, metana, amonia dan karbon dioksida,memiliki
titik lebur sekitar ratusan derajat kelvin. Bahan ini merupakan
komponen utama dari sebagian besar satelit planet raksasa. Ia juga
merupakan komponen utama Uranus
dan Neptunus (yang
sering disebut “es raksasa”), serta berbagai benda kecil yang terletak
di dekat orbit Neptunus.
Istilah volatiles mencakup semua bahan bertitik didih rendah
(kurang dari ratusan kelvin), yang termasuk gas dan es; tergantung pada
suhunya, ‘volatiles’ dapat ditemukan sebagai es, cairan, atau gas di
berbagai bagian Tata Surya.
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 5,52 g/cm3.
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 menyimpangi Merkurius (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, planet Neptunus tidak muncul
di baris matematis Titus-Bode, yang membuat para pengamat berspekulasi
bahwa Neptunus merupakan hasil tabrakan kosmis.
Medium Antarplanet
Di samping cahaya, matahari
juga secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang dikenal
sebagai angin
matahari. Semburan partikel ini menyebar keluar kira-kira pada
kecepatan 1,5 juta kilometer per jam, menciptakan atmosfer tipis (heliosfer) yang
merambah Tata Surya paling tidak sejauh 100 SA (lihat juga heliopause).
Kesemuanya ini disebut medium
antarplanet. Badai geomagnetis pada permukaan matahari, seperti semburan matahari
(solar flares) dan lontaran massa
korona (coronal mass ejection) menyebabkan gangguan pada
heliosfer, menciptakan cuaca ruang angkasa. Struktur terbesar dari
heliosfer dinamai lembar
aliran heliosfer (heliospheric current sheet), sebuah
spiral yang terjadi karena gerak rotasi magnetis matahari terhadap
medium antarplanet. Medan magnet bumi
mencegah atmosfer bumi
berinteraksi dengan angin matahari. Venus dan Mars yang tidak memiliki
medan magnet, atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa. Interaksi
antara angin matahari dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora, yang dapat
dilihat dekat kutub magnetik bumi.
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. Ceres
direklasifikasi lanjut pada tahun 2006 sebagai planet kerdil.
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 umum perihelion-nya
terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelion-nya lebih jauh
dari Pluto. 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. Sebagian
komet berorbit hiperbolik mungking berasal dari luar Tata Surya, tetapi
menentukan jalur orbitnya secara pasti sangatlah sulit. Komet tua yang
bahan volatilesnya telah habis karena panas matahari sering
dikategorikan sebagai asteroid.
CENTAUR
Centaur adalah benda-benda es mirip komet yang poros semi-majornya
lebih besar dari Yupiter
(5,5 SA) dan lebih kecil dari Neptunus (30 SA). Centaur terbesar yang
diketahui adalah, 10199
Chariklo, berdiameter 250 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
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,
bulan Pluto yang terbesar, akan terus diklasifikasikan sebagai satelit
atau menjadi sebuah planet kerdil juga. Pluto dan Charon, keduanya
mengedari titik barycenter gravitasi di atas permukaannya, yang
membuat Pluto-Charon sebuah sistem ganda. Dua bulan 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.
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 seperki 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 matahari berhenti dan ruang antar bintang
bermula.
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.
