User Rating: 1 / 5

Star ActiveStar InactiveStar InactiveStar InactiveStar Inactive
 

Pada malam yang cerah dapat diamati beraneka benda langit secara kasat mata. sang Surya, taburan bintang, sang dewi malam, si pengembara, sesekali bintang jatuh, dan yang relatif jarang tampak si bintang berekor. Dengan bantuan alat optis seperti kékeran (binokuler) atau teropong bintang (téléskop) ternyata dapat terlihat lebih banyak lagi bintang, bahkan bentukan kawah di Bulan, rupa fase wajah Bintang Kejora, pengiring sang pengembara, dan banyak benda langit lainnya.

Pada pelajaran di sekolah dari tingkat SD hingga SMA, sudah diperkenalkan ragam benda langit seperti Tata Surya yang dipimpin oleh sebuah bintang bernama Matahari dengan diiringi para anggotanya. Anggota utama dikenal sebagai planet sang pengembara yang senantiasa mengelana di lautan bintang, yang lalu diketahui sebagai benda yang mengedari Matahari. Kebanyakan planet ini diiringi benda langit yang mengelilinginya yang disebut satelit. Selain itu terdapat bintang jatuh yang populer disebut meteor, juga sesekali terlihat bintang berekor yang lazim disebut komet. Kini juga dikenal adanya planet kerdil (dwarf planet), planet kecil (minor planet atau asteroid), dan banyak benda kecil lainnya yang diketahui selepas abad 20 (mulai kisaran tahun 2006, saat Pluto diganti statusnya dari planet menjadi planet kerdil).

 

Observasi Awal

Susunan atau posisi bintang di kubah langit kalau diamati ternyata tidak berubah walau mereka semua bergeser dari cakrawala timur lalu menuju ufuk barat, kemudian terbenam. Inilah yang akhirnya membuat nenek moyang kita maupun leluhur masyarakat di ragam budaya dunia membagi kubah langit ke dalam 88 wilayah langit yang kini disebut 88 rasi bintang atau konstelasi. Diantaranya terdapat 12 rasi bintang yang akrab dikaitkan dengan kelahiran kita yang disebut Zodiak (sejatinya kini ada 13 rasi bintang di Zodiak). Bila lebih cermat, maka sebagian besar anggota Tata Surya tersebut di atas ternyata mengembara di Zodiak. Hal ini telah diketahui sejak sebelum era masehi.

Selain itu, masyarakat jaman dahulu menganggap mereka semua bergerak mengedari Bumi, menjadi pusat alam semesta. Konsep ini dikenal sebagai konsep geosentris. Tokohnya yang menonjol adalah Ptolemy (abad 2 M).

 

Heliosentris

Bersamaan dengan kemajuan iptek Astronomi khususnya dalam peranti Matematika dan Fisika, Nicolaus Copernicus (1543) dengan pendapat heliosentris-nya dapat dijadikan tonggak sejarah. Dapat dianggap penelitian secara sistematis tentang dinamika orbit benda di Tata Surya dimulai. Paham heliosentris sebenarnya telah ada sejak Aristarchus (Samos, abad 3 SM), namun tidak banyak ditanggapi (walau saat Copernicus pun bahwa Matahari masih dianggap pusat alam semesta, bukan pusat Tata Surya. Artinya, bintang pun bergerak mengedari Matahari).

Kemajuan penelitian terhadap keluarga Matahari selanjutnya dipelopori Tycho Brahe, juga Johannes Kepler yang terkenal dengan Hukum Peredaran Planet atau Hukum Kepler. Keduanya juga berhasil mengamati fenomena langit yang disebut supernova (ledakan bintang) sedemikian dikenal adanya supernova Tycho (1572) dan supernova Kepler (1604). Kedua ledakan bintang ini sangat cemerlang sedemikian dapat dilihat secara kasat mata tanpa alat bantu apapun (terakhir fenomena seperti ini terjadi pada supernova SN1987A).

 

Gambar 1. Konsep Copernicus

Illustrasi dari buku Harmonia Macrocosmica (1660), karya Andreas Cellarius (1596-1665) berkebangsaan Belanda/Jerman. Illustrator: Frederik Hendrik van den Hove dan Johannes van Loon. (Ref.: Wikipedia the free Encyclopedia)

 

Pasca Galileo

Sejak era teleskop oleh Galileo tentu membuka cakrawala baru. Penemuannya akan adanya 4 satelit Jupiter dapat disebut turut mendukung konsep heliosentris. Termasuk pengenalan terhadap lautan bintang yang begitu rapat padat di awan putih seperti selendang yang di Indonesia dikenal sebagai Bima Sakti, juga penampakan tahapan bentuk sabit planet Venus Si Bintang Kejora.

 

Gambar 2. Keluarga Matahari

Credit: Photojournal/NASA/JPL

 

Secara perlahan setelah aneka pembuktian[1], maka pemahaman konsep heliosentris semakin lengkap. Ini menggiring pada kesimpulan bahwa Matahari sebagai pusat Tata Surya dengan segala wujud anggotanya, sementara bintang-bintang tidak lain adalah benda-benda langit seperti Matahari yang terletak nun jauh di segenap pelosok alam raya.

 

Penemuan demi penemuan terus terjadi. Huygens dan Cassini mencoba merumuskan gaya tarik menarik antar benda langit, serta meneliti keberadaan cincin planet Saturnus. William Gilbert pun menganalisis gaya yang mengatur pergerakan benda langit. Sampai pada saatnya, Newton berhasil menyempurnakan gagasan tersebut dalam teori gravitasinya, Halley mencoba menghitung orbit komet, Piazzi menemukan asteroid[2]. Ini mendorong penemuan lain. Herschel dengan dunia barunya planet ke 7 Uranus (1781), tiga serangkai Adam (Inggris) – LeVerrier (Perancis) – Galle (Jerman) menemukan planet ke 8 Neptunus (1845–6). Sementara pada abad 20, tepatnya tahun 1930, Tombaugh menemukan planet ke 9 Pluto yang tidak lepas dari kepeloporan perhitungan matematis oleh Lowell dan Pickering 15 tahun sebelumnya[3].

 

Ragam Kategori

Perkembangan studi ke-planet-an terus berlangsung sampai akhirnya mulai timbul pertanyaan tentang status Pluto. Bahkan tahun 1990-an telah dibentuk komisi khusus yang berkaitan dengan Pluto. Lebih dipicu lagi dengan benda langit temuan Mike Brown (Caltech), Chad Trujillo (Gemini Observatory), and David Rabinowitz (Yale University) yang diberi indeks 2003UB313 atau Xena (Eris) dengan diameter sekitar 2400 km (Pluto hanya 2300 km). Termasuk juga penemuan obyek 2003EL61 dan 2005FY9. Akhirnya, (ini berkaitan pula dengan salah satunya, yaitu sifat orbit Pluto yang unik) pada bulan Agustus 2006 Sidang Umum International Astronomical Union (IAU) ke 26 yang berlangsung di Praha memutuskan bahwa Pluto bukan lagi sebagai planet, namun dikategorikan sebagai planet kerdil (Indonesia juga mengirim wakilnya dalam pertemuan tersebut).

 

Sifat Planet

Kembali kita bahas planet. Kini atas dasar sifat fisik dikenal ada planet kebumian (mirip Bumi) atau terrestrial planet, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars; dan planet gas raksasa (planet keluarga Jupiter atau Jovian planets), yaitu Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus. Ukuran planet kebumian kecil, rapat massa besar, permukaan padat kecuali Bumi yang 2/3 wajahnya tertutup lautan, satelitnya sedikit bahkan ada yang tidak punya, dan atmosfernya tipis bahkan ada yang tuna-atmosfer. Planet gas raksasa berukuran besar, terbuat dari gas padat hingga tidak ada daratan – lautan di permukaan, atmosfernya tebal, kerapatannya kecil bahkan Saturnus lebih kecil dari air (Bila ada wadah berisi air yang dapat menampung Saturnus, maka planet ini akan mengapung), semua bercincin, dan satelitnya banyak.

Atas dasar posisi lintas orbitnya dikenal planet inferior (Merkurius, Venus), dan planet superior (Mars s.d. Neptunus). Bumi tidak masuk keduanya karena Bumi batasannya. Tapi ada penggolongan berdasar posisi asteroid. Dikenal inner planet (Merkurius s.d. Mars) dan outer planet (Jupiter s.d. Neptunus). Dengan demikian, inner planet identik dengan planet kebumian dan outer planet sama dengan planet Jovian. Mengamati Merkurius s.d. Saturnus dapat dengan mata biasa. Uranus dan Neptunus baik diamati dengan binokuler/teleskop, karenanya disebut telescopic planet. Sebenarnya, inipun tidak mudah karena tersamar dengan bintang-bintang.

 

TABEL 1.

Besar massa dan isi/volume dibandingkan dengan Bumi.

Massa Bumi ditulis = 1, yaitu 6 x 1024 kg dan volume Bumi = 1, yaitu 1,08 x 1027 cm3

Periode rotasi = periode rotasi sideris (acuan bintang); notasi h = hari, j = jam, m = menit, s = detik.

Nama Planet

Massa (Bumi = 1)

Diameter Ekuator (km)

Isi/Volume (Bumi = 1)

Periode Rotasi

Gravitasi Permukaan (cm/s2)

Temperatur (0C)

Merkurius

0,055

4.878

0,056

58,646 h

363

- 180 – 400

Venus

0,815

12.102

0,880

243 h

860

450 – 484

Bumi

1,000

12.756

1,000

23j 56m 4s

978,049

- 88 – 55

Mars

0,107

6.794

0,152

24j 37m

374

- 128 – 24

Jupiter

317,950

142.796

1.338

9j 53m

2.590

- 140

Saturnus

95,200

120.660

766

10j 25m

1.130

- 160

Uranus

14,600

50.800

60

17j 14m

1.040

- 180

Neptunus

17,200

48.600

57

16j 6m

1.400

- 200

 

TABEL 2.

Notasi arah rotasi planet: B – T (Barat ke Timur, seperti Bumi), sebaliknya T B.

Notasi periode revolusi: h = hari, t = tahun.

Nama Planet

Arah Rotasi

Periode Revolusi

Eksentisitas (notasi e)

Kecepatan Revolusi (km/detik)

Inklinasi Orbit terhadap Ekliptika

Merkurius

B – T

87,97 h

0,2056

47,89

70 0’

Venus

T – B

224,68 h

0,0068

35,04

30 24’

Bumi

B – T

365,25 h

0,0170

29,80

00

Mars

B – T

 686,98 h

0,0930

24,14

10 51’

Jupiter

B – T

11,86 t

0,0483

13,06

10 18’

Saturnus

B – T

29,46 t

0,0560

9,64

20 29’

Uranus

T – B

84,07 t

0,0460

6,80

00 46’

Neptunus

B – T

164,81 t

0,0090

5,43

10 46’

 

Catatan untuk tabel:

Eksentrisitas (notasi e) adalah ukuran kelonjongan bentuk lintasan, yaitu lingkaran (e = 0), ellips (0 < e < 1). Jadi, bila e makin dekat nol, bentuk lintasan mendekati lingkaran. Pluto unik karena nilai e besar dan membuatnya sejak 28 November 1978 hingga 12 Mei 2000 jarak ke Matahari lebih dekat dibandingkan dengan Neptunus. Jadi Pluto urutan ke 8, Neptunus ke 9 yang hal ini juga menjadi satu alasan Pluto tidak lagi dianggap planet. Pertukaran tempat antara planet kerdil Pluto dan planet Neptunus akan terjadi lagi tahun 2227 (Catatan: perihelion Pluto 4.436,3 juta km dan aphelion 7.382,8 juta km). Sementara itu, arah revolusi semua planet sama, dilihat dari atas berlawanan arah jarum jam. Kecepatan revolusi pada tabel adalah harga rata-rata dan makin dekat ke Matahari makin cepat. Hal ini tidak lepas dari kuatnya gravitasi Matahari. Jadi makin dekat ke Matahari, agar planet tidak jatuh ke Matahari, maka kecepatan edarnya harus makin tinggi. Tentang gerak edar dan planet dapat terus beredar pada posisinya mungkin ibarat ketika kita memegang ember berisi air lalu kita putar vertikal. Bila cepat, air tidak tumpah. Kalau makin lambat, tentu kita akan basah kuyup karena air di ember akan tumpah. Kalau terlalu cepat, dapat jadi embernya malah terlempar. Demikian juga planet, tarikan Matahari terhadap Merkurius paling kuat. Jadi, agar dia tidak jatuh ke Matahari kecepatan edarnya harus tinggi sesuai besar massanya.

 

TABEL 3. Data Satelit

(catatan: jarak adalah jarak rata-rata)

(ref.: Situs MPC – IAU dan wikipedia)