RESUME PERKEMBANGAN TEORI TATA SURYA DAN ASAL USUL TEORI TATA SURYA Disusun sebagai Salah Satu Tugas Mata Kuliah Astrofisika Dosen Pengampu : Pak Masturi Kelompok 1: Ai Nur’aisyahi (4201411089) Endah Sriyati Ningsih (4201411105) Fitriyah Utami (4201411088)
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
RESUME
PERKEMBANGAN TEORI TATA SURYA DAN ASAL USUL
TEORI TATA SURYA
Disusun sebagai Salah Satu Tugas Mata Kuliah Astrofisika
Dosen Pengampu : Pak Masturi
Kelompok 1:
Ai Nur’aisyahi (4201411089)
Endah Sriyati Ningsih (4201411105)
Fitriyah Utami (4201411088)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2013
A. Tata Surya
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).
Enam dari kedelapan planet dan tiga dari kelima planet kerdil itu
dikelilingi oleh satelit alami. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi
oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.
B. Sejarah Perkembangan Tata Surya
Sebuah teori lahir dari keingintahuan akan suatu kejadian atau
keadaan. Tidak mudah untuk mempercayai sebuah teori baru, apalagi jika
teori tersebut lahir ditengah kondisi masyarakat yang memiliki kepercayaan
yang berbeda. Tapi itulah kenyataan yang harus dihadapi oleh para ilmuwan di
awal-awal penemuan mereka.
Hal utama yang dihadapi untuk mengerti lebih jauh lagi tentang Tata
Surya adalah bagaimana Tata Surya itu terbentuk, bagaimana objek-objek
didalamnya bergerak dan berinteraksi serta gaya yang bekerja mengatur
semua gerakan tersebut. Jauh sebelum Masehi, berbagai penelitian,
pengamatan dan perhitungan telah dilakukan untuk mengetahui semua rahasia
dibalik Tata Surya.
Pengamatan pertama kali dilakukan oleh bangsa China dan Asia
Tengah, khususnya dalam pengaruhnya pada navigasi dan pertanian. Dari
para pengamat Yunani ditemukan bahwa selain objek-objek yang terlihat
tetap di langit, tampak juga objek-objek yang mengembara dan dinamakan
planet. Orang-orang Yunani saat itu menyadari bahwa Matahari, Bumi, dan
Planet merupakan bagian dari sistem yang berbeda. Awalnya mereka
memperkirakan Bumi dan Matahari berbentuk pipih tapi Phytagoras (572-492
BC) menyatakan semua benda langit berbentuk bola (bundar). Sampai dengan
tahun 1960, perkembangan teori pembentukan Tata Surya bisa dibagi dalam
dua kelompok besar yakni masa sebelum Newton dan masa sesudah Newton.
1. Permulaan Perhitungan Ilmiah
Perhitungan secara ilmiah pertama kali dilakukan oleh Aristachrus
dari Samos (310-230 BC). Ia mencoba menghitung sudut Bulan-Bumi-
Matahari dan mencari perbandingan jarak dari Bumi-Matahari, dan Bumi-
Bulan. Aristachrus juga merupakan orang pertama yang menyimpulkan
Bumi bergerak mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk lingkaran
yang menjadi titik awal teori Heliosentrik. Jadi bisa kita lihat kalau teori
heliosentrik bukan teori yang baru muncul di masa Copernicus. Namun
jauh sebelum itu, Aristrachrus sudah meletakkan dasar bagi teori
heliosentris tersebut.
Pada era Alexandria, Eratoshenes (276-195BC) dari Yunani
berhasil menemukan cara mengukur besar Bumi, dengan mengukur
panjang bayangan dari kolom Alexandria dan Syene. Ia menyimpulkan,
perbedaan lintang keduanya merupakan 1/50 dari keseluruhan revolusi.
Hasil perhitungannya memberi perbedaan sebesar 13% dari hasil yang ada
saat ini.
2. Ptolemy dan Teori Geosentrik
Ptolemy (c 150AD)
menyatakan bahwa semua objek
bergerak relatif terhadap bumi.
Dan teori ini dipercaya selama
hampir 1400 tahun. Tapi teori
geosentrik mempunyai
kelemahan, yaitu Matahari dan
Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet
bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur. Untuk
mengatasi masalah ini, Ptolemy mengajukan dua komponen gerak. Yang
pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu
tahun pada titik yang disebut deferent. Gerak yang kedua disebut epycycle,
gerak seragam dalam lintasan lingkaran dan berpusat pada deferent.
3. Teori Heliosentrik dan Gereja
Nicolaus Copernicus (1473-1543) merupakan orang pertama yang
secara terang-terangan menyatakan bahwa Matahari merupakan pusat
sistem Tata Surya, dan Bumi bergerak mengeliinginya dalam orbit
lingkaran. Untuk masalah orbit, data yang didapat Copernicus
memperlihatkan adanya indikasi penyimpangan kecepatan sudut orbit
planet-planet. Namun ia mempertahankan bentuk orbit lingkaran dengan
menyatakan bahwa orbitnya tidak kosentrik. Teori heliosentrik
disampaikan Copernicus dalam publikasinya yang berjudul De
Revolutionibus Orbium Coelestium kepada Paus Pope III dan diterima
oleh gereja.
Tapi dikemudian hari setelah
kematian Copernicus pandangan
gereja berubah ketika pada akhir abad
ke-16 filsuf Italy, Giordano Bruno,
menyatakan semua bintang mirip
dengan Matahari dan masing-masing
memiliki sistem planetnya yang dihuni
oleh jenis manusia yang berbeda. Pandangan inilah yang menyebabkan ia
dibakar dan teori Heliosentrik dianggap berbahaya karena bertentangan
dengan pandangan gereja yang menganggap manusialah yang menjadi
sentral di alam semesta.
4. Lahirnya Hukum Kepler
Hukum gerak planet kepler menjabarkan bahwa orbit dari objek
tata surya di kelilingi matahari bergerak mengikuti bentuk elips dengan
matahari sebagai salah satu titik fokusnya. Objek yang berjarak lebih dekat
dari matahari memiliki tahun waktu yang lebih pendek. Pada orbit elips,
jarak anatar objek dengan matahari beravriasi sepanjang tahun. Hampir
semua orbit planet berbentuk lingkaran, tetapi komet, asteroid dan objek
sabuk kuiper sebagian besar bentuknya elips.
Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya tentang Teori
Heliosentrik, tidak semua orang setuju dengannya. Salah satunya, Tycho
Brahe (1546-1601) dari Denmark yang mendukung teori matahari dan
bulan mengelilingi bumi sementara planet lainnya mengelilingi matahari.
Tahun 1576, Brahe membangun sebuah observatorium di pulau Hven, di
laut Baltic dan melakukan penelitian disana sampai kemudian ia pindah ke
Prague pada tahun 1596.
Di Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya menyelesaikan tabel
gerak planet dengan bantuan asistennya Johannes Kepler (1571-1630).
Setelah kematian Brahe, Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe
dan menemukan bahwa orbit planet tidak sirkular melainkan elliptik.
Kepler kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang
dikenal sampai saat ini yaitu ;
a. Planet bergerak dalam orbit ellips mengelilingi matahari sebagai pusat
sistem.
b. Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang
sama.
c. Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding dengan
pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari.
Kepler menuliskan pekerjaannya dalam sejumlah buku,
diantaranya adalah Epitome of The Copernican Astronomy dan segera
menjadi bagian dari daftar Index Librorum Prohibitorum yang merupakan
buku terlarang bagi umat Katolik. Dalam daftar ini juga terdapat publikasi
Copernicus, De Revolutionibus Orbium Coelestium.
5. Awal Mula dipakainya Teleskop
Lima planet terdekat ke matahari selain bumi (Merkurius,Venus,
Mars, Yupiter, dan Saturnus) Perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi 5 abad membawa manusia untuk memahami benda-benda langit
terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei(1564- 1642) dengan
teleskop refraktornya mampu menjadikan mata manusia ”lebih tajam”
dalam mengamati benda-benda langit yang tidak bisa diamati dengan mata
telanjang.
Karena teleskop galileo bisa mengamati lebih tajam, ia bisa melihat
berbagai perubahan bentuk penampakan venus, seperti venus sabit atau
venus purnama sebagai akibat perubahan posisi venus terhadap matahari.
Penalaran venus mengintari matahari makin memperkuat teori heliosentris,
yaitu bahwa matahari adalah pusat alam semesta, bukan bumi yang
sebelumnya digagas oleh Nicolaus Copernicus (1473-1543). Susunan
heliosentris adalah matahari dikelilingi oleh merkurius hingga saturnus.
Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan
perhitungan gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain
melalui Johannes Kepler (1571-1630) dengan hukum kepler. Puncaknya
Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori
perhitungan inilah, pencarian dan perhitungan benda-benda langit dapat
dilakukan.
Pada tahun 1608, teleskop dibuat oleh Galileo Galilei (1562-1642),
.Galileo merupakan seorang professor matematika di Pisa yang tertarik
dengan mekanika khususnya tentang gerak planet. Ia salah satu yang
tertarik dengan publikasi Kepler dan yakin tentang teori heliosentrik.
Dengan teleskopnya, Galileo berhasil menemukan satelit-satelit Galilean
di Jupiter dan menjadi orang pertama yang melihat keberadaan cincin di
Saturnus.
Salah satu pengamatan penting yang meyakinkannya mengenai
teori heliosentrik adalah masalah fasa Venus. Berdasarkan teori geosentrik,
Ptolemy menyatakan venus berada dekat dengan titik diantara matahari
dan bumi sehingga pengamat dari bumi hanya bisa melihat venus saat
mengalami fasa sabit.
Tapi berdasarkan teori heliosentrik dan didukung pengamatan
Galileo, semua fasa Venus bisa terlihat bahkan ditemukan juga sudut
piringan venus lebih besar saat fasa sabit dibanding saat purnama.
Publikasi Galileo yang memuat pemikirannya tentang teori geosentrik vs
heliosentrik, Dialogue of The Two Chief World System, menyebabkan
dirinya dijadikan tahanan rumah dan dianggap sebagai penentang oleh
gereja.
6. Dasar yang diletakkan Newton
Di tahun kematian Galileo, Izaac Newton (1642-1727) dilahirkan.
Bisa dikatakan Newton memberi dasar bagi pekerjaannya dan orang-orang
sebelum dirinya terutama mengenai asal mula Tata Surya. Ia menyusun
Hukum Gerak Newton dan kontribusi terbesarnya bagi Astronomi adalah
Hukum Gravitasi yang membuktikan bahwa gaya antara dua benda
sebanding dengan massa masing-masing objek dan berbanding terbalik
dengan kuadrat jarak antara kedua benda. Hukum Gravitasi Newton
memberi penjelasan fisis bagi Hukum Kepler yang ditemukan sebelumnya
berdasarkan hasil pengamatan. Hasil pekerjaannya dipublikasikan
dalam Principia yang ia tulis selama 15 tahun.
Teori Newton menjadi dasar bagi berbagai teori pembentukan Tata
Surya yang lahir kemudian, sampai dengan tahun 1960 termasuk
didalamnya teori monistik dan teori dualistik. Teori monistik menyatakan
bahwa matahari dan planet berasal dari materi yang sama. Sedangkan teori
dualistik menyatakan matahari dan bumi berasal dari sumber materi yang
berbeda dan terbetuk pada waktu yang berbeda.
Pada tahun 1781, William Herschel (1738-1822) menemukan
uranus. Perhitungan orbit uranus menyimpulkan bahwa planet ini ada yang
menggangu. Neptunus ditemukan pada Agustus 1846, setelah itu
ditemukan pluto pada tahun 1930. ketika ditemukan,pluto diketahui satu-
satunya objek angkasa yang berada setelah neptunus. Akan tetapi pada
1978 charon, satelit yang mengelilingi pluto ditemukan dan dianggap
planet yang sebenarnya karena ukurannya tidak berbeda jauh dengan pluto.
Hampir semua planet di tata surya juga memiliki sistem sekunder.
Kebanyakan adalah benda pengorbit alami yang disebut satelit atau bulan.
Beberapa benda ini memiliki ukuran lebih besar dari planet. Hampir semua
satelit berpaling kearah planet induknya secara permanen. Empat planet
terbesar juga memiliki cincin yang berisi partikel-partikel kecil yang
mengorbitkan secara serempak.
C. Teori Pembentukan Tata Surya
Banyak hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah dikemukakan para
ahli, beberapa di antaranya adalah:
1. Teori Nebulae atau Nebular Hyphothesis (Kant-Laplace)
Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel
Swedenborg (1688-1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel
Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Dikatakannya bahwa di jagad raya
terdapat gumpalan kabut yang berputar perlahan-lahan. Bagian tengah
kabut itu lama-kelamaan berubah menjadi gumpalan gas yang kemudian
menjadi Matahari. Bagian kabut sekitarnya kemudian berubah menjadi
planet-planet dan satelitnya.
Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de
Laplace secara independen pada tahun 1796. Pada waktu yang hampir
bersamaan , tanpa ada komunikasi, seorang ahli Fisika Prancis bernama
Pierre Simon de Laplace, mengemukakan teori yang hampir sama.
Dikatakannya bahwa tata surya berasal dari kabut panas yang berpilin.
Karena pilinan itu maka kabut tersebut membentuk bentukan yang bulat
seperti bola raksasa . Semakin kecil bola tersebut maka semakin cepatlah
pilinannya. Akibatnya bentuk bola itu kemudian memepat di bagian
kutubnya dan melebar dibagian ekuatornya. Kemudian sebagian massa gas
di ekuatornya menjauh dari gumpalan intinya dan membentuk gelang-
gelang.Lama kelamaan gelang-gelang itu berubah menjadi gumpalan