JAGAT RAYA

Tahukah Anda dimana bumi kita ini berada?, Ya, tepat sekali, bumi kita merupakan salah satu planet yang ada di tata surya.Lalu apakah tata surya itu ?, tata surya dapat kita sebut juga sebagai jagad raya. Jagad raya merupakan alam semesta yang sangat luas bahkan sampai tidak terukur dimana didalamnya mencakup berjuta-juta benda angkasa. Benda-benda angkasa tersebut diantaranya : 

1. Matahari.
2. Planet-planet (Mercurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus dan Pluto)
3. Asteriod disebut juga planetoid
4. Komet (bintang berekor)
5. Meteor (bintang beralih)

A. Teori Terbentuknya Tata Surya 

Terpikirkah oleh Anda, bagaimana benda-benda angkasa tersebut dapat terbentuk ?, beberapa ahli menegemukakan teorinya dalam berbagai teori berikut ini :

1. Teori Nebula 

Teori nebula dikemukakan oleh Immanuel Kant (1749-1827),menurut Kant bahwa pembentukan jagat raya diawali oleh adanya gumpalan kabut yang berputar terus-menerus sehingga pada bagian tengah kabut tersebut berubah menjadi gumpalan gas yang kemudian menjadi matahari, sedangkan kabut yang berada di sekitarnya menjadi planet-planet dan satelit.

2. Teori Planetasimal

Teori planetasimanl dikemukakan oleh Chamberlindan Moulton.Menurut chamberlin dan Moulton bahwa matahari telah terbentuk sejak dahulu, ketika matahari dan bintang berpapasan maka terjadi gaya grafitasi atau saling tarisk menarik antara matahari dan bintang. Massa matahari sebagian tertarik ke arah bintang dan ketika bintang bergerak menjauh maka sebagian massa matahari akan berhamburan dan membentuk planet-planet.

3. Teori Awan Debu

Teori awan debu dikemukakan oleh Carl Van Weizsaecker, teori ini menyebutkan bahwa tata surya terbentuk dari gumpalan awan gas dan debu. Salah satu gumpalan awan mengalami pemampatan  sehingga partikel-partikel debu yang berada disekitarnya tertarik ke pusat awan dan membentuk gumpalan bola dan berpilin sehingga memipih dan membentuk seperti cakram dan menjadi matahari. Sedangkan bagain luar dari cakram tersebut terus berputar dan menjadi planet dan satelit.

Benda-Benda Angkasa

Uraian diatas telah menjelaskan kepada kita bahwa jagad raya berisi berjuta-juta benda angkasa, berjuta-juta benda angkasa tersebut membentuk keteraturan dan membentuk suatu pola-pola tertentu.  Perhatikan pengertian dari istilah-itilah berikut ini untuk memahami tentang jagad raya lebih lanjut.

1. Tata Surya : Sekelompok benda angkasa yang stabil mengelilingi matahari karena gaya tarik matahari sehingga membentuk satu kesatuan.
2. Bintang : Benda langit langit yang mengeluarkan cahaya.
3. Rasi bintang : Beberapa bintang yang berkelompok membentuk pola tertentu.
4. Satelit : Benda langit yang berukuran relatif lebih kecil mengelilingi benda langit yang langit.
5. Galaksi : Bintang atau materi antarbintang yang jumlahnya mencapai ribuan juta lebih. 
6. Komet : Benda langit berukuran relatif kecil yang terdiri dari kepala dan ekor dan bergerak mengitari matahari dalam orbit elips.
7. Asteroid : Planet berukuran kecil yang berjumlah ribuan dan mengorbit diantara Mars dan Yupiter membentuk suatu sabuk atau sering disebut juga sebagai “asteroid belt”.
8. Meteor : Benda angkasa yang bergerak memasuki atmosfer karena gaya tarik bumi. 

Menurut Edwin Hubble (1926), galaksi-galaksi di jagad raya dapat dikelompokkan menjadi empat bentuk yaitu : 

• Bentuk Spiral

Galaksi yang berbentuk seperti huruf S dan terdiri dari tiga bagian yaitu titik pusat, lingkaran bintang dan tumpukan bintang yang selalu berputar mengelilingi titik pusat.

Sebagian besar (70%)  dari galaksi yang adalah di jagad raya berbentuk spiral.

• Bentuk Ellips

Galaksi yang berbentuk seperti bola lonjong, galaksi yang berbentuk seperti ini kurang lebih 17 %.

• Bentuk Spiral Berbatang

Galaksi yangberbentuk seperti spiral tetapi tengahnya berbentuk seperti batang, dari kedua ujung batang keluar lingkaran spiral.

• Bentuk Tak Beraturan

Galaksi yang berbentuk tidak jelas bentuknya atau organisasi nya, berjumlah sekitar 2-3 % dari total galaksi yang diketahui.

Diantara ribuan galaksi yang ada di jagad raya, maka kita perlu mengetahui lebih lanjut terhadap Galaksi Bimasakti (Milky Way).Galaksi Bimasakti merupakan galaksi dimana tata surya kita berada. Galaksi Bimasakti merupakan tatanan bintang yang berbentuk piringan dan beranggotakan ± 100 miliar bintang. Namun, matahari sebagai pusat tata surya kita tidak terletak di pusat galaksi.  Matahari berjarak 30.000 tahun cahaya dari pusat galaksi Bimasakti. Matahari dan bintang-bintang di sekitarnya mengelilingi pusat galaksi dengan kecepatan 262 km/jam dan memerlukan waktu 225 juta tahun cahaya untuk sekali berputar. 

B. Tata Surya 

Sebelum lebih lanjut kita membahas tetang planet-planet anggota tata surya, maka kita harus memahami terlebih dahulu tentang “matahari”karena matahari merupakan pusat dari tata surya kita.

• Matahari

1. Diameter : ± 1,4 juta Km

2. Massa : 1,99 x 10 20 Kg (332.946 x mass bumi)

3. Grafitasi : 28 x lebih kuat dari pada grafitasi bumi

4. Suhu : 14.000.000 º C (bagian inti)

± 6.000 º C (bagian permukaan).

Matahari merupakan salah satu bintang di jagad raya, sebagai pusat dari tata surya matahari memiliki ukuran gais tengah 100 kali lebih besar dari bumi, dan 332.946 kali massa bumi. Jika matahari diibaratkan sebagai wadah kosong, maka matahari mampu menampung lebih dari 1 juta bumi. 

Matahari merupakan gas yang terdiri dari hidrogen dan helium yang terdiri dari 3 bagian,yaitu :

1. Bagian Inti

Bagian inti matahari terbagi menjadi 3 bagian yaitu :

a. Zona inti

Diameter zona inti ± 500.000 km, suhu ± 14 juta º C. Pada zona ini terjadi reaksi fusi antara atom-atom Hidrogen menjadi Helium sehingga menghasilkan radiasi dan konveksi panas/cahaya.

b. Zona Radioaktif

Suhu pada zona ini berkisar antara 2,5 juta º C, proses yang terjadi adalah aliran energi berupa pancaran (radiasi).

c. Zona Konveksi

Suhu pada zona ini berkisar antara 1,1 juta º C. Pada daerah konveksi terdapat gas-gas yang tidak tembus cahaya (transparan) sehingga energi matahari tidak bisa dilewatkan secara radiasi (pancaran) tetapi yang terjadi adalah energi inti matahari terperangkap dan terjadi pengadukan hebat (konveksi / turbulensi).

2. Bagian Permukaan Matahari

Tebal  : 320 km

Suhu   : ± 8.000 º C km

Karakteristik bagian permukaan matahari antara lain :

a. Bagian permukaan matahari tampak seperti bola putih yang berpijar disebut juga fotosfer atau cakram matahari.

b. Bagian permukaan  matahar terdapat sunspot atau noda-noda hitam yang bersuhu ±  4.000 º C. Sunspot terdiri dari dua daerah yaitu (1) daerah bayang-bayang yang gelap disebut dengan umbra, (2) daerah hampir bayang-bayang dan berwarna lebih terang disebut dengan penumbra.

c. Sunspot merupakan medan magnet yang sangat kuat, satu pasang terdiri dari dari satu noda positif (U) dan negatif  (S). Gaya magnet ini menyebabkan aliran konveksi terhalang sehingga suhu sunspot lebih rendah dibanding dengan daerah sekitarnya dan berwarna gelap.

d. Sunspot merupakan pusat keaktifan matahari, pada sunspot terdapat kolom gas yang menjulang dan melengkung disebut dengan prominance, serta letupan cahaya yang menyemburkan aliran partikel-partikel bermuatan listrik daro fotosfer yang disebut dengan flare.

e. Terdapat obor kecil atau disebut fakula.

f. Terdapat granulasi fotosfer yang disebut juga sebagai granula merupakan semburan api yang menggumpal pada lapisan fotosfer kadang-kadang besar dan dahsyat.

3. Bagian Atmosfer Matahari

Atmosfer matahari merupakan lapisan matahari paling luar, atmosfer matahari terdiri dari dua lapisan yaitu :

a. Lapisan luar/mahkota (korona)

Korona tersebar meluas ke angkasa dalam bentuk angin matahari (solar wind) dan mencapai orbit bumi.

b. Lapisan dalam/bawah (kromosfer).

• Planet-Planet Tata Surya

Setelah Anda memahami tentang matahari sebagai pusat tata surya, perhatikan uraian tentang karakteristik dari anggota-anggota tata surya berikut ini :

1. Merkurius : Merupakan planet terkecil dalam tata surya dan mempunyai jarak paling dekat dengan matahari sehingga waktu yang diperlukan untuk mengelilingi matahari lebih cepat dibanding dengan planet lain.  Merkurius mengililingi matahari satu putaran selama 88 hari bumi dan masa rotasinya adalah 58,6 hari bumi. Merkurius tidak mempunyai atmosfer, pada siang hari suhu sangat tinggi yaitu 430 º C dan pada malam hari suhu sangat rendah yaitu -180 º C. 
2. Venus : Venus merupakan planet kedua yang terdekat dengan matahari, venus sering disebut juga sebagai “bintang timur” karena venus bersinar paling terang diantara planet-planet tata surya yang lain. Venus muncul pada saat fajar (3jam sebelum matahri muncul) dab 3 jam sebelum matahari tenggelam. Saat pagi hari Venus dijuluki sebagai “bintang fajar”/ phosporus, dan saat senja Venus dijuluki sebagai “bintang senja” / hesperus. Venus diselubungi atmosfer yang tebal yang terdiri dari CO2, sedikit N, H dan uap air, dan tidak terdapat air. Venus mengelilingi matahari satu putaran selama 224,7 hari bumi dan massa rotasi 243,2 hari bumi. 
3. Bumi : Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai mahluk hidup. Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan, bumi diselubungi atmosfer dengan ketebalan mencapai 120 km yang terdiri dari uap air dan gas. Revolusi bumi mengelilingi matahari adalah 365,25 hari dan masa rotasi selama 23 jam 56 menit. Bumi memiliki satu satelit yaitu bulan.
4. Mars : Mars dikenal juga sebagai planet merah, karena sebagian besar berupa padang pasir yang berwarna  merah. Sepertiga permukaanya terdiri atas daerah-daerah curam yang disebut sebagai lautan walaupun tidak berair. Mars hanya mempunyai sedikit air,sedangkan atmosfernya terdiri dari CO2, sedikit uap air, N, dan Argon. Mars mengelilingi matahari dalam satu putaran memerlukan 687 hari bumi dan masa rotasi 24 jam 37 menit. Mars mempunyai dua satelit yaitu Phobos dan Demos.
5. Yupiter : Yupiter merupakan planet kelima yang dekat dengan matahari. Ukuran Yupiter merupakan planet terbesar dalam tata surya. Massa Yupiter 318 massa bumi. Bagian permukaan Yupiter terdapat noda yang sering disebut sebagai Bintik Merah Besar (Great Red Spot ) merupakan sabuk awan besar berbentuk lonjong yang selalu menyelimuti bagian permukaan. Noda Great Red Spot terjadi diperkirakan akibat adanya gangguan atmosfer Yupiter. Permukaan Yupiter tersusun atas Hodrogen dan Helium dalam bentuk cair atau gas sehingga Yupiter tampak seperti bola gas raksasa. Oleh karena itu, planet ini memantulkan lebih dari 70 % cahaya matahari yang diterimanya. Yupiter memerlukan waktu 11, 86 tahun bumi, sedangkan massa rotasinya adalah 9 jam 55 menit. Yupiter mempunyai 16 satelit, yaitu : Metis, Andraster, Almathea, Thebe, Io, Europa, Ganymede, Calisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Carme, Pasiphea dan Sinopea.
6. Saturnus : Saturnus merupakan planet tebesar kedua setelah Yupiter. Saturnus dicirikan oleh adanya 3 cincin yang mengelilinginya, cincin tersebut miring dengan sudut kemiringan seperti khaltulistiwa. Pada saat beredar mengelilingi matahri, cincin-cincinya juga miring tetapi selalu segaris dengan khatulistiwa. Saturnus terselubungi oeleh atmosfer yang sangat pekat yang terdiri dari Hidrogen dan sedikit Metana dan kristal amoniak beku. Saturnus memerlukan waktu 29,5 tahun bumi dan masa rotasi 10 jam 40 menit.  Saturnus mempunyai 17 satelit yaitu : Titan, Rhea, Lapetus, Diane, Tethys, Mimas, Encaledus, Hyperion, Poebe, Janus, Epimetheus, Atlas, Prometheus, Pandora, Telestro, Caypso dan Helena. 
7. Uranus : Uranus merupakan planet ketujuh dari matahari dengan ciri yang menonjol adalah warnanya yang hijau dan mempunyai poros kemiringan 98º terhadap tegak lurus. Uranus memerlukan waktu 84 tahun bumi dan masa rotasi 17 jam 14 menit. Saturnus mempunyai 15 satelit yaitu : Ariel, Umbriel, Titania, Oberon, Miranda, Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rolsalind, Belinda dan Puck.
8. Neptunus : Neptunus merupakan planet kedelapan dari matahari. Planet ini mempunyai cahaya yang sangat lemah, dan atmosfernya tersusun dari Hidrogen dan Helium berwarna biru menyolok serta awan tebal dari gas metana. Neptunus mempunyai masa revolusi 164,79 tahun bumi dan masa rotasi selama 16 jam 7 menit. Neptunus mempunyai 8 satelit yaitu : Triton, Nereid, Proteus, Larissa, Despoina, Galatea, Thalassa dan Naiad. 

Jika dahulu Anda mengenal jumlah planet tata surya ada 9, maka saat ini telah ditentukan bahwa jumlah planet tata surya tinggallah 8 planet. Planet yang tereliminasi yaitu planet Pluto, mengapa Pluto saat ini tidak masuk dalam tata surya kita ?

C. Klasifikasi Planet

Planet dalam tata surya diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok, yaitu :

1. Berdasar  kedudukan terhadap Bumi, dibagi menjadi dua yaitu 

a. Planet Inferior planet-planet yang terletak antara matahari dan orbit bumi.     Planet inferior adalah Merkurius dan Venus.

b. Planet Superior planet-planet yang terletak di luar orbit bumi. Planet superior adalah Mars, Yupiter, Saturnur, Uranus dan Neptunus.

2. Berdasar kedudukan terhadap Asteroid, dibagi menjadi dua yaitu :

a. Planet dalam planet dalam disebut juga inner planets yaitu planet-planet yang terletak antara matahari dan asteorid,. Planet dalam adalah Merkurius, Venus, Bumi dan Mars.

b. Planet luar planet luar disebut juga outer planets yaitu planet-planet yang terletak diluar sabuk asteroid. Planet-planet luar adalah Yupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus.

3. Berdasar ukurannya, terbagi menjadi dua yaitu :

a. Planet terestrial Planet yang bersifat kebumian. Planet teristrial mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

a. Massanya kecil dengan kerapatan massa besar.

b. Ukurannya kecil dan mampat

c. Permukaan planet terdiri dari batuan yang keras, terdapat kawah, lembah dan gunung.

d. Jumlah atom hidrogen dan helium sedikit.

b. Planet Jovian Planet yang berukuran besar / raksasa.Planet-planet Jovian bercirikan :

a. Massa besar namun kerapatan massanya kecil.

b. Diselimuti atmosfer yang tebal dengan Hidrogen dan Helium merupakan unsur yang terbesar. 

• Hukum Gerak Planet

1. Hukum Keppler

Hukum gerakan planet dikemukakan oleh seorang ahli astronomi dan matematika berkebangsaan Jerman yaitu Johannes Kepler. Selanjutnya hukum gerak planet ini dikenal dengan “hukum kepler” yang berbunyi :

• Hukum Kepler I : “lintasan planet berbentuk elips dengan matahari berada di salah satu titik apinya”. Jarak planet terdekat dengan matahari disebut perihelion dan jarak terjauh dengan matahari disebut aphelion.
• Hukum Keppler II : “garis hubung planet-matahari akan menyapu daerah yang sama luasnya dalam selang waktu yang sama”
• Hukum Keppler III : “jarak rata-rata planet ke matahari pangkat tiga dibagi periode sideris kuadrat merupakan bilangan konstan” atau” pangkat dua kala revolusi planet sebanding dengan pangkat tiga jarak planet ke matahari”

2. Hukum Grafitasi

Hukum grafitasi dikemukakan oleh Isaac Newton, berbunyi “setiap partikel di alam semesta selalu menarik partikel yang lain dengan gaya yang besarnya berbanding lurus dengan massa partikel itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya”.Berdasarkan tiga hukum Keppler, Newton dapat merumuskan tetapan grafitasi umum yaitu 6,673 x 10 -11 Nm2/kg2. Dengan menggunakan tetapan tersebut dapat ditentukan besarnya gaya tarik menarik antara dua benda. Planet-planet akan tetap pada lintasan orbitnya jika gaya tarik menarik antara planet dan matahari sama dengan gaya sentripetalnya.

Adanya gaya grafitasi menyebabkan planet-planet mampu menarik dan mengikat gas menjadi atmosfer. Besarnya kekuatan planet mengikat gas ini ditentukan oleh laju rata-rata molekul gas dan laju lepas planet (sentrifugal).

• Kedudukan Bumi dalam Tata Surya

Kedudukan bumi dalam tata surya mempengaruhi terhadap kemampuannya sebagai tempat tinggal mahluk hidup. Seperti planet-planet yang lain, bumi selalu bergerak mengitari matahasi dalam lintasannya yang elips. Adapun gerakan bumi dapat dibedakan menjadi 3 yaitu :

1. Rotasi

Rotasi merupakan gerakan berputar bumi terhadap prosnya. Bumi berputar dari barat ke timur dalam waktu 23 jam 56 menit 4 detik (dalam 1 hari). Sekali berotasi bumi menempuh 360 º bujur selama 24 jam, sehingga 1 º ditempuh selama 4 menit.

Rotasi bumi mengakibatkan hal-hal berikut ini :  

a. Adanya gerak semu harian matahari

Setiap hari seolah-olah matahari bergerak dari timur ke barat, hal ini sebenarnya bumi yang bergerak seangkan matahari tetap diam.

b. Adanya perbedaan waktu dari tempat-tempat yang berbeda derajat bujurnya

c. Pergantian siang dan malam hari.

Daerah yang terkena sinar matahari menjadi terang (siang) dan daerah yang tidak terkena matahari akan gelap (malam)

d. Pembelokan arah angin

Akibat rotasi bumi, aliran udara dari kutub ke katulistiwa mengalami pembelokan arah. Hal ini sesuai dengan hukum Boys Ballot yang berbunyi “ udara mengalir dari daerah tekanan maksimum ke daerah yang bertekanan minimu. Arah angin akan membelok ke kanan di belahan bumi utara dan membelok ke kiri di belahan bumi selatan. 

2. Revolusi

Perode revolusi bumi adalah 365,25 hari atau satu tahun surya. Pada saat berevolusi bumi tidak tegak lurus terhadap bidang eliptika namun miring dengan arah yang sama membentuk sudut 66 ½º.

Revolusi menyebabkan hal-hal berikut ini :

a. Terjadi pergantian musim

b. Terjadi perubahan lamanya siang dan malam

c. Terjadi gerak semu matahari

d. Terlihat rasi bintang yang berbeda setiap bulannya. 

3. Bulan sebagai satelit bumi

Bulan merupkan satelit bumi yang beredar mengelilingi bumi bersama-sama dengan bumi mengitari matahari. Bulansebenarnya tidak mempunyai cahaya namun hanya memantulkan sinar matahari.Bulan mengelilingi bumi 27,3 hari dengan orbit yangberbentuk elips. Saat mengelilingi bumi, lintasan terjauh bumi disebut dengan apogea, sedangkan lintasan terdekat disebut dengan perigea.

Pengaruh Bulan terhadap Bumi antara lain :

a. Gerhana Bulan

Gerhana bulan adalah peritiwa terhalangnya sinar matahari yang menuju bulan oleh bumi. Peritistiwa ini terjadi apabila bulan memasuki daerha bayang-bayang bumi. Posisi matahari, bumi dan bulan berada dalam satu garis.

b. Gerhana matahari

Gerhana matahari adalah peristiwa terhalangnya sinar matahari yang menuju bulan oleh bulan. Peristiwa ini terjadi ketika matahari, bulan dan bumi berada pada satu garis lurus sehingga bulan menutupi sinar matahari. Gerhana matahari terjadi pada siang hari dan pada fase bulan baru. Pada saat terjadi gerhana, permukaan bumi yang berada dalam daerah penumbra akan mengalami gerhana matahari sebagian, sedangkan daerah umbra akan mengalami gerhana matahari total. 

c. Pasang surut air laut

Pasang surut air laut disebabkan oleh adanya gaya grafitasi bulan dan matahari. Namun grafitasi bulan mempunyai pengaruh yang lebih besar dibandingkan gaya grafitasi matahari karena posisi bulan yang lebih dekat dengan bumi. Pasang surut air laut dapat dibedakan menjadi dua yaitu :

 Pasang purnama

Pasang purnama adalah pasang air laut tertinggi yang terjadi ketika matahari, bumi dan bulan terletak pada satu garis lurus dan terjadi pada saat bulan purnama.

 Pasang perbani

Pasang perbani adalah pasang air laut terendah yaitu pada saat matahari, bumi dan bulan membentuk sudut 90 º atau menghasilkan gaya tarik yang saling tegak lurus.

Sumber : sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id

Baca juga : Sejarah Pembentukan Bumi