BAB IV
TATA SURYA
TEORI TERBENTUKNYA BUMI
Teori Terbentuknya Muka Bumi
- Teori Kabut ( Hipetensis Nebula )
Pada
tanggal 1724 – 1804 hiduplah seorang ahli ilmu pasti dan ilmu alam yang bernama
Imanuel Kant. Beliau
menulis buku yang berjuduk sejarah ilmu dari alam dan teori tentang langit.
Diterangkan berdasarkan hukum-hukum newton pd thn 1755. beliau menjelaskan
bahwa bumi terjadi karena adanya kabut pertama yang terdiri atas sekelompok
“debu-debu kosmis”, karena adanya gaya tarik menarik antara benda-benda yang
halus (debu) tersebut terjadilah gumpalan-gumpalan yang merupakan bola. Pada
tahun 1796, seorang ahli astronomi dan ilmu pasti dari Perancis yang bernama
Pierre Simon Marquis de laplace (1749-1827) telah menyusun teori tentang
terjadinya Planet-planet, beliau mengatakan bahwa semula ada gumpalan kabut (
kabut pertama) yang sangat panas dan berpijar. Walaupun ada sedikit perbedaan antara
teori kant dan laplace, namun kesamaan bahasan mengenai kabut Planet membuat
teori Kant dan Laplace terkenal dengan sebutan satu nama, yaitu kabut
Kant-Laplace.
- Teori Planetisimal
Tahun
1905, Thomas c. chamberlin dan forest r. moulton dari cicago (USA) mengatakan
bahwa ratusan juta tahun yang lalu ada sebuah bintang yang mendekati matahari
dan menimbulkan gaya tarik-menarik. Lalu lepaslah sebagian massa dari bola gas
( matahari ) tersebut dan beberapa cabang yang mencuat keluar dan seakan sealan
terjadi kabut pilin ( kabut spiral ) lalu perhimpunan kabut pilin ini akhirnya
menjadi mampat, lalu menjadi inti yang banyak menarik planetisimal-planetisimal
tersebut sehingga jadilah planet.
- Teori Pasang Surut
Teori
ini di kemukakan oleh sir H. Jeans ( ahli Atrofisika ) dan haroid Jeffreys (
ahli geofisika ) keduanya dari Inggris. Teori yang dikemukakan adalah teori
pasang ( The tidal teory ) teori ini menyatakan bahwa bumi dan planet-planet
lain terbentuk ketika ada sebuah bintang besar ( matahari ) yang didekati oleh
sebuah bintang besar lainya, keduanya makin lama makin dekat tetapi tidak
sampai bertabrakan, gaya tarik menarik pun terjadi dan terbentuk
gumpalan-gumpalan bola gas lalu membulat berangsur-angsur menjadi dingin dan
padat. Lalu terbentuk planet-planet yang lebih besar / planet yang mengelilingi
matahari kita.
4. Teori Buffon
Pada waktu yang hampir bersamaan muncul teori
dari ahli ilmu alam [Perancis] George Louis Leelere Comte de Buffon. Yang
mengemukakan bahwa dahulu kala terjadi tumbukan antara matahari dengan sebuah komet
yang menyebabkan sebagian massa matahari terpental ke luar. Massa yang
terpental ini menjadi planet.
5. Teori Tidal
Dua orang ilmuwan Inggris, James Jeans
dan Harold
Jeffreys, pada tahun 1918 mengemukakan teori tidal.
Mereka mengatakan pada saat bintang melintas di dekat matahari, sebagian massa
matahari tertarik ke luar sehingga membentuk semacam [cerutu].Bagian yang
membentuk cerutu ini akan mengalami pendinginan dan membentuk planet - planet,
yaitu merkurius, venus, BUMI,mars, yupiter, saturnus,uranus,neptunus.
6. Teori Weizsaecker
Pada tahun 1940, C.Von Weizsaecker,
seorang ahli astronomi Jerman mengemukakan tata surya pada mulanya terdiri atas
matahari yang dikelilingi oleh massa kabut
gas. Sebagian besar massa kabut gas ini terdiri atas unsur ringan, yaitu
hidrogen dan helium. Karena panas matahari yang sangat tinggi, maka unsur
ringan tersebut menguap ke angkasa tata surya, sedangkan unsur yang lebih berat
tertinggal dan menggumpal. Gumpalan ini akan menarik unsur - unsur lain yang
ada di angkasa tata surya dan selanjutnya berevolusi membentuk palnet - planet,
termasuk Bumi.
7. Teori Kuiper
Gerald P.Kuiper
mengemukakan bahwa pada mulanya ada nebula besar berbentuk piringan cakram.
Pusat piringan adalah protomatahari, sedangkan massa gas yang
berputar mengelilingi promatahari adalah protoplanet.
Dalam teorinya, beliau juga memasukkan unsur - unsur ringan, yaitu hidrogen dan
helium. Pusat piringan yang merupakan protomatahari menjadi sangat panas,
sedangkan protoplanet menjadi dingin. Unsur ringan tersebut menguap dan malia
menggumpal menjadi planet - planet.
8. Teori Whipple
Fred L.Whipple, seorang ahli astronom
Amerika mengemukakan pada mulanya tata surya terdiri dari gas dan kabut debu
kosmis yang berotasi membentuk semacam piringan. Debu dan gas yang berotasi
menyebabkan terjadinya pemekatan massa dan akhirnya menggumpal menjadi padat,
sedangkan kabutnya hilang menguap ke angkasa. Gumpalan yang padat saling
bertabrakan dan kemudian membentuk planet - planet.
TATA SURYA
Gambaran umum Tata Surya
(Ukuran planet digambarkan sesuai skala, sedangkan jaraknya tidak): Matahari, Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Ceres, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto, Haumea, Makemake
dan Eris.
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.
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).
Orbit-orbit Tata Surya
dengan skala yang sesungguhnya, Illustrasi skala
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.[8]
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.[12]
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
Zona Tata Surya yang
meliputi, planet bagian dalam, sabuk asteroid, planet bagian luar, dan sabuk Kuiper.
(Gambar tidak sesuai skala)
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.
Matahari
Matahari dilihat dari
spektrum sinar-X
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.
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 evolusi alam semesta,
sehingga mengandung lebih banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan
helium ("metal" dalam sebutan astronomi) dibandingkan dengan bintang
"populasi II". 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.
Medium
antarplanet
Lembar aliran heliosfer,
karena gerak rotasi magnetis Matahari terhadap medium antarplanet. Disamping
cahaya, matahari
juga secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma)
yang dikenal sebagai angin surya. 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 surya. Venus dan
Mars
yang tidak memiliki medan magnet, atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa.
Interaksi antara angin surya dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora,
yang dapat dilihat dekat kutub magnetik bumi.
Heliosfer juga berperan
melindungi Tata Surya dari sinar kosmik
yang berasal dari luar Tata Surya. Medan magnet planet-planet menambah peran
perlindungan selanjutnya. Densitas sinar kosmik
pada medium
antarbintang dan kekuatan medan magnet Matahari mengalami
perubahan pada skala waktu yang sangat panjang, sehingga derajat radiasi kosmis
di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi, meski tidak diketahui seberapa
besar. Medium antarplanet juga merupakan tempat beradanya paling tidak dua
daerah mirip piringan yang berisi debu kosmis. Yang pertama, awan debu zodiak,
terletak di Tata Surya bagian dalam dan merupakan penyebab cahaya zodiak. Ini
kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam sabuk asteroid
yang disebabkan oleh interaksi dengan planet-planet. Daerah kedua membentang
antara 10 SA sampai sekitar 40 SA, dan mungkin disebabkan oleh tabrakan yang
mirip tetapi tejadi di dalam orbit.
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.
Planet-planet bagian dalam
Planet-planet bagian dalam.
Dari kiri ke kanan: Merkurius, Venus, Bumi,
dan Mars
(ukuran menurut skala)
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)
memiliki atmosfer,
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 (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. Atmosfer
Merkurius yang hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang terlepas dari
permukaannya karena semburan angin surya. 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.
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. 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.
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.
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. Mars mempunyai
dua satelit alami kecil (Deimos
dan Phobos)
yang diduga merupakan asteroid
yang terjebak gravitasi Mars.
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.
Planet-planet
luar
Raksasa-raksasa gas dalam
Tata Surya dan Matahari, berdasarkan skala Keempat planet luar, yang disebut
juga planet raksasa gas (gas giant), atau planet jovian,
secara keseluruhan mencakup 99 persen massa yang mengorbit Matahari. Yupiter
dan Saturnus sebagian besar mengandung hidrogen
dan helium;
Uranus dan Neptunus memiliki proporsi es yang lebih besar. Para astronom
mengusulkan bahwa keduanya dikategorikan sendiri sebagai raksasa es. 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 hidrogen
dan 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. 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. 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.
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 Hale-Bopp
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 bersumblimai 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 km.
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).
Daerah
trans-Neptunus
Diagram yang menunjukkan
pembagian sabuk Kuiper (Kanan)
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. Banyak objek Kuiper memiliki satelit ganda dan
kebanyakan memiliki orbit di luar bidang eliptika.
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. Anggota dari
sabuk klasik diklasifikasikan sebagai cubewanos, setelah anggota jenis
pertamanya ditemukan (15760) 1992QB1
Pluto
dan Charon
Pluto
dan ketiga satelitnya
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 titik barycenter
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.
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°) dan lain seperti Pluto,
keduanya tidak dipengaruhi oleh Neptunus,
sebagai bagian dari kelompok Objek Sabuk Kuiper klasik.
Piringan
tersebar
Hitam: tersebar; biru:
klasik; hijau: resonan
Eris dan satelitnya Dysnomia
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).
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. 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.
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
Gambaran seorang artis
tentang 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.
Sedna
Foto teleskop 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. 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.
Objek-objek baru mungkin masih akan ditemukan di daerah yang belum dipetakan.
Dimensi
Perbandingan beberapa ukuran penting
planet-planet:
|
Karakteristik
|
|
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
|
|
7,00
|
3,39
|
0,00
|
1,85
|
1,31
|
2,48
|
0,77
|
1,77
|
|
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
Lokasi Tata Surya di dalam
galaksi Bima Sakti
Lukisan artis dari Gelembung Lokal
Tata Surya terletak di
galaksi Bima
Sakti, sebuah galaksi spiral yang berdiameter
sekitar 100.000 tahun cahaya dan memiliki sekitar 200 milyar bintang.
Matahari berlokasi di salah satu lengan spiral galaksi yang disebut Lengan
Orion. 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. Apex Matahari, arah jalur Matahari di ruang semesta, dekat letaknya
dengan rasi bintang Herkules
terarah pada posisi akhir bintang Vega.
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.
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.
Daerah
lingkungan sekitar
Lingkungan galaksi terdekat
dari Tata Surya adalah sesuatu yang dinamai Awan Antarbintang Lokal (Local
Interstellar Cloud, atau Local 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.
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).
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 massa Yupiter
dan mengelilingi induk bintangnya dengan jarak 6,9 tahun cahaya.
