1. Sistem Tata Surya

Tata Surya merupakan sebuah sebuah sistem yang terdiri dari Matahari, delapan planet, planet-kerdil, komet, asteroid dan benda-benda angkasa kecil lainnya. Matahari merupakan pusat dari Tata Surya di mana anggota Tata Surya yang lain beredar mengelilingi Matahari.

Benda-benda langit tersebut beredar mengelilingi Matahari secara konsentris pada lintasannya masing-masing.

IAU secara umum mengelompokkan benda angkasa yang mengeliligi Matahari menjadi tiga (Kartunnen, 2007) yaitu:

1)      Planet

Sebuah benda langit dikatakan planet jika memenuhi kriteria sebagai berikut:

a)      mengorbit Matahari

b)      bentuk fisiknyanya cenderung bulat

c)      orbitnya bersih dari keberadaan benda angkasa lain

2)      Planet-Kerdil

Sebuah benda langit dikatakan sebagai planet-kerdil jika:

a)      mengorbit Matahari

b)      bentuk fisiknya cenderung bulat

c)      orbitnya belum bersih dari keberadaan benda angkasa lain bukan merupakan satelit

3)      Benda-benda Tata Surya Kecil (Small Solar System Bodies)

Seluruh benda angkasa lain yang mengelilingi Matahari selain planet atau planet-kerdil. Benda-benda Tata Surya Kecil tersebut di antaranya adalah komet, asteroid, objek-objek trans-neptunian, serta benda-benda kecil lainnya.

2. Anggota Tata Surya

Jenis benda langit yang termasuk ke dalam anggota Sistem Tata Surya adalah sebagai berikut.

1)      Matahari

Matahari merupakan sebuah bintang yang jaraknya paling dekat ke Bumi. Jarak rata-rata Bumi ke Matahari adalah 150 juta Km atau 1 Satuan Astronomi. Matahari berbentuk bola gas pijar yang tersusu atas gas Hidrohen dan gas Helium. Matahari mempunyai diameter 1,4 × 106 Km, suhu permukaannya mencapai 6000°K. Matahari merupakan sumber energi utama bagi planet Bumi yang menyebabkan berbagai proses fisis dan biologi dapat berlangsung. Energi yang dipancarkan oleh Matahari dibentuk di bagian dalam matahari melalaui reaksi inti. Energi dipancarkan oleh Matahari ke Bumi dalam bentuk radiasi gelombang elektromagnetik.

2)      . Planet

Berdasarkan kriteria IAU, planet adalah benda langit yang:

a)      mengorbit Matahari

b)      bentuk fisiknyanya cenderung bulat

c)      orbitnya bersih dari keberadaan benda angkasa lain

Planet-planet yang berada dalam sistem Tata Surya adalah : Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Sejak tahun 2006, Pluto tidak dikategorikan lagi sebagai planet karena kriteria ke-3 dari tiga kriteria di atas tidak dipenuhi oleh Pluto. Pluto memiliki orbit yang memotong orbit Neptunus sehingga dianggap orbit Pluto belum bersih dari benda angkasa lain. Ukuran Pluto tidak lebih besar dari Bulan dan jika dilihat dengan teleskop maka akan tampak benda angkasa lain yang ukurannya hampir sama dengan Pluto yaitu yang diberi nama Charon.

Banyak hipotesa yang disusun oleh para ahli untuk menjelaskan bagaimana asal mula terjadinya Sistem Tata Surya. Cabang ilmu astronomi yang khusus mempelajari asal-muasal terbentuknya Tata Surya adalah kosmogoni (cosmogony). Sejak abad ke-18 sudah diusulkan teori-teori mengenai asal-muasal Tata Surya ini. Tidak ada yang benar dalam sebuah teori. Namun, pengujian teori-teori tersebut dilakukan dengan membandingkannya dengan fakta-fakta di lapangan dan temuan-temuan baru akibat perkembangan teknologi.

Di antara fakta-fakta tersebut adalah:

1)      Orbit-orbit planet yang paralel terhadap ekuator matahari;

2)      Orbit-orbit anggota Tata Surya yang sirkular;

3)      Semua planet bergerak dalam arah berlawanan arah jarum jam sesuai

dengan gerakan rotasi Matahari;

1)      Planet yang juga berotasi dalam arah berlawanan arah jarum jam (kecuali Venus dan Uranus);

2)      Planet terestrial dan planet jovian yang memiliki karakteristik fisik dan kimia yang berbeda;

3)      Struktur satelit-satelit yang mengorbit planet mirip miniatur sistem Tata Surya.

Para ahli komogoni selalu memperhatikan hal-hal tersebut di atas untuk menguji dan menyempurnakan teori asal-muasal pembentukkan Tata Surya.

A. Teori-teori Pembentukan Tata Surya

1. Teori Hipotesa Nebula Kant dan Laplace

Salah satu teori asal-muasal Tata Surya adalah hipotesa nebula (nebular hypothesys) yang diusulkan oleh Immanuel Kant yang pada tahun 1755 (Kartunnen, 2006: 197). Menurut teori ini Tata Surya terbentuk dari nebula yang berotasi. Pada tahun 1796, Simon de Laplace mengusulkan bahwa planet-planet ini terbentuk dari cincin gas yang disemburkan dari ekuator Matahari.

2. Teori Pasang Surut

Teori ini dipelopori oleh Jeans dan Jefreey. Teori ini mengatakan bahwa pada saat sebelum terbentuk Sistem Tata Surya, kedekat suatu protobintang (bakal Matahari) melintas bintang lain yang lebih besar (masif). Akibatnya ada sebagian materi dari protobintang tersebut yang tertarik karena pengaruh gaya tarik bintang yang besar tersebut. Materi protobintang yang tertarik tersebut kemudian menjadi planet-planet, sedangkan protobintang menjadi Matahari.

3. Teori Penangkapan

Teori ini menjelaskan terbentuknya Tata Surya berawal dari adanya interaksi antara Matahari dengan protobintang (calon bintang). Gambar 12 menunjukkan proses tersebut dimana suatu massa protobintang melintasi Matahari dan sebagian materi dari protobintang tersebut tertarik oleh gravitasi Matahari kemudian membentuk planet.

B. PLANET

Setiap planet dalam sistem Tata Surya senantiasa mengorbit Matahari sebagai bintang pusatnya pada lintasannya masing-masing. Karena jarak setiap planet ke Matahari berbeda-beda, maka kala revolusinya berbeda-beda pula. Adanya perbedaan jarak terhadap Matahari mengakibatkan perbedaan suhu pada setiap p lanet.

a. Karakteristik Planet

Setiap planet dalam sistem Tata Surya mempunyai karakteristik berbeda satu dengan yang lainnya. Karakteristik yang dimiliki suatu planet dipengaruhi oleh beberapa faktor yang mempengaruhinya; antara lain dipengaruhi jarak ke Matahari, eksentrisitas, kerapatan atau densiti. Adapun karakteristik masingmasing planet adalah sebagai berikut:

1. Merkurius

Merupakan planet yang paling dekat ke Matahari dengan jarak 0,39 SA. Karena planet Merkurius jaraknya paling dekat ke Matahari, maka suhu pada siang hari di Merkurius mencapai 4270 °C, sedangkan pada malam hari suhunya menjadi sangat rendah yaitu mencapai –1700 °C. Merkurius mempunyai eksentrisitas yang besar yaitu 0,206 akibatnya jarak antara Merkurius dan Matahari bervariasi dengan cukup besar pula. Perbedaan jarak terjauh ke Matahari (aphelium) dengan jarak terdekat ke Matahari (perihelium) adalah sebesar 22 juta Km. Jarak aphelium planet Merkurius adalah 57,9 juta km. Merkurius tidak memiliki atmosfir oleh karena hal tersebut langit Merkurius berwarna hitam. Kerapatan atau densitasnya 5,43 gr/cm3.

2. Venus

Planet Venus lebih dikenal sebagai Bintang Kejora atau Bintang Senja. Eksentrisitas planet Venus adalah 0,007, sehingga orbit planet Venus mendekati bentuk lingkaran. Jarak Venus ke Matahari 0,72 SA, sehingga di Venus suhunya sangat panas dapat mencapai 4800 °C. Tingginya suhu di planet Venus diakibatkan adanya efek rumah kaca. Kerapatan atau densitas Venus adalah 5,24gr/cm3.

3. Bumi

Sampai saat ini Bumi merupakan satu-satunya planet yang mempunyai kehidupan. Hal tersebut dimungkinkan karena Bumi diselubungi oleh atmosfirnya sehingga perbedaan suhu pada siang dan malam tidak terlalu besar. Bumi mengorbit Matahari sebagai bintang pusatnya dengan eksentrisitas 0,017, sehingga orbitnya hampir membentuk lingkaran. Jarak rata-rata Bumi ke Matahari adalah 1 Satuan Astronomi atau 150 juta kilometer. Kala revolusi Bumi adalah 365,3 hari, sedangkan kala rotasinya adalah 23 jam 56 menit. Kerapatan atau densitas Bumi adalah 5,52 gram/cm3, Bumi merupakan benda terpadat dalam sistem Tata Surya. Bumi mempunyai sebuah satelit yaitu Bulan.

4. Mars

Jarak rata-rata planet Mars ke Matahari adalah 1,52 SA atau 228 juta kilometer dengan eksentrisitas 0,093. Mars berputar mengelilingi Matahari dengan kala revolusi 687 hari. Mars mempunyai dua buah satelit yaitu Phobos dan Deimos.

5. Yupiter

Jarak rata-rata planet Yupiter ke Matahari adalah 5,2 SA. Yupiter mempunyai eksentrisitas 0,048 dengan kala revolusi 11,86 tahun. Yupiter diperkirakan mempunyai 17 satelit (data sampai tahun 1992). Empat buah satelitnya yang berukuran besar bernama IO, Europa, Ganymede, dan Callisto. Yupiter merupakan planet terbesar dalam sistem tata surya; mempunyai kala rotasi 9 jam 50 menit; artinya Yupiter berotasi dengan sangat cepat.

6. Saturnus

Jarak rata-rata Saturnus ke Matahari adalah 9,5 SA. Saturnus mempunyai eksentrisitas 0,056 dengan kala revolusi 29,5 tahun. Saturnus dihiasi oleh gelang dan cincin yang indah, mempunyai 9 buah satelit yaitu Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan, Hyperion, Lapetus, dan Phoebe.

7. Uranus

Jarak rata-rata planet Uranus ke Matahari adalah 19,2 SA. Uranus mempunyai eksentrisitas 0,047 dengan kala revolusi 84 tahun. Uranus mempunyai cincin dan mempunyai 5 buah satelit yaitu Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, dan Oberion.

8. Neptunus

Jarak rata-rata planet Neptunus ke Matahari adalah 30,07 SA. Neptunus mempunyai eksentrisitas 0,009 dengan kala revolusi 164,8 tahun. Neptunus mempunyai dua buah satelit yaitu Triton dan Nereid.

C. Struktur Bumi

Strukrur interior Bumi dibagi menjadi 4 bagian yaitu inti dalam, inti luar, mantek dan kerak. Inti dalam. Inti dalam berada di pusat bumi. Inti dalam terusun dari Besi dan Nikel yang sangat padat. Inti dalam Bumi sangat padat karena menerima tekanan lapisan di atasnya. Suhu inti dalam mencapai 5.000–6.000 °C dan kepadatannya mencapai 15.000 kg/m3. Tebal inti dalam kurang lebih 1.216 kilometer. Inti luar. Inti luar berada di bagian atas inti dalam dan berbentuk cair. Inti luar tersusun dari nikel, besi, sufur, dan oksigen. Suhu di dalam inti luar mencapai 4.000–5.000 °C dan kepadatannya mencapai 10.000 kg/m3. Tebal inti dalam kirakira 2.270 kilometer.

D. Mantel.

Mantel merupakan lapisan Bumi yang paling tebal. Lapisan ini memiliki sifat padat tetapi dapat mengalir saat diberi tekanan. Mantel memiliki ketebalan 3.555 kilometer dan kepadatan 3.250–5.000 kg/m3. Suhu mantel mencapai 3.000 °C. Mantel dibagi menjadi tiga bagian, yakni mantel atas dan mantel bawah. Mantel bawah memiliki ketebalan 2.885 km sedangkan mantel luar memiliki ketebalan 700 km. Mantel bagian atas adalah lapisan Bumi yang bernama astenosfer. Astenosfer merupakan lapisan Bumi yang lunak seperti plastik dengan ketebalan 50–100 kilometer. Kerak. Lapisan paling luar Bumi disebut dengan kerak. Kerak Bumi memiliki tebal bervariasi, antara 5–65 kilometer. Kerak Bumi terdiri atas dua bagian, yakni kerak samudra dan kerak benua. Kerak samudra. Seperti namanya, kerak ini berada di bawah samudera. Kerak samudera memiliki tebal antara 5–11 kilometer. Kerak ini berumur lebih muda dibanding kerak benua. Tidak ada kerak samudera yang berumur lebih tua dari 200 juta tahun. Kepadatan kerak samudera mencapai 3.000 kg/m3. Kerak benua. Jika anda memperhatikan globe (bola dunia), anda akan menemukan bahwa 71 persen permukaan Bumi tertutup oleh air dan sisanya merupakan daratan. Anda dapat membagi daratan di Bumi menjadi 6 bagian yang disebut dengan benua. Benua itu adalah Eurasia (Eropa dan Asia), Afrika, Amerika utara, Amerika selatan, Antartika, dan Australia. Kerak benua berada di bawah benua dengan ketebalan kira-kira 30–55 kilometer. Kerak benua berumur lebih tua daripada kerak samudera. Beberapa batuan di kerak benua berumur hingga 3,8 juta tahun. Kerak benua memiliki kepadatan 2.700 kg/m3.

Bumi mempunyai satu buah satelit yaitu Bulan. Massa jenis Bumi adalah 5,52 gram/cm3. Bentuk Bumi sebenarnya tidak bulat benar tetapi agak pepat di daerah ekuator; jari-jari di daerah ekuator 6.378,16 km; sedangkan di daerah kutub 6.356,76 km. Bumi mempunyai eksentrisitas 0,017, kala revolusi 365,3hari, dan kala rotasi 23 jam 56 menit. Arah rotasi Bumi dari barat ke timur.

a. Akibat yang ditimbulkan karena rotasi Bumi

1) Pergantian siang dan malam/perbedaan waktu

2) Timbulnya arus air laut.

b. Akibat yang ditimbulkan karena revolusi Bumi

Terjadi pergantian musim. Pergantian musim ini terjadi akibat revolusi bumi

dan kemiringan sumbu bumi.