Anggota Tata Surya (Matahari, Planet Dalam dan Planet Luar, Asteroid, Komet, Meteor dan Satelit)

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.

1. Matahari Matahari adalah pusat tata surya. Matahari merupakan sebuah bintang yang paling dekat dengan bumi. Seperti bintang lainnya, Matahari merupakan sebuah benda panas yang tersusun oleh berbagai gas yang bertekanan tinggi. Matahari adalah raksasa jika dibandingkan dengan planet yang terbesar sekali pun. Diameter Matahari 109 kali diameter Bumi, yaitu 1,4 juta km. Walaupun Matahari itu berbentuk gas, beratnya lebih dari 300.000 kali berat Bumi. Suhu permukaannya ± 5.000°C. 

1.1 Energi Matahari

Sumber energi Matahari berasal dari reaksi fusi, yaitu penggabungan inti-inti atom Hidrogen membentuk inti-intiatom Helium. Akibat reaksi kimia pada inti Matahari, maka terjadi pengurangan massa Matahari yang berubah menjadi energi Matahari. Oleh Albert Einstein, besarnya energi dirumuskan :

E = m × c²

Keterangan:
E = energi Matahari (joule)
m = massa yang hilang (kg)
c = kecepatan cahaya (3 × 10⁸ m/s)

1.2 Lapisan-Lapisan Matahari
Matahari tersusun oleh beberapa daerah yang berbeda, yaitu atmosfer Matahari, fotosfer,

dan inti Matahari. Atmosfer Matahari terdiri atas dua lapisan. Lapisan sebelah dalam disebut kromosfer atau bola warna. Lapisan ini menjulang sejauh 12.000 km di atas permukaan Matahari. Lapisan atas atau sebelah luar terdapat korona atau mahkota. Korona ini membentuk lingkaran cahaya putih indah yang mengelilingi keseluruhan Matahari dan menyorotkan pita cahaya yang panjangnya berjuta-juta kilometer ke arah ruang angkasa. Fotosfer merupakan lapisan yang menyelubungi lapisan inti Matahari. Suhu pada lapisan ini ± 6.000°C. Inti Matahari merupakan lapisan terdalam, tempat berlangsungnya reaksi inti.

2. Planet 

2.1 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.

a. Merkurius

Gambar warna semu Merkurius oleh MESSENGER

Mercurius adalah planet yang paling dekat matahari. Permukaan Mercurius sangat panas dan kering. Suhu permukaan Mercurius dapat mencapai 427° C pada tengah hari dan –184° C pada tengah malam. Permukaan Mercurius mempunyai sejumlah kawah atau lubang ledakan yang terjadi akibat tabrakan dengan meteor dan komet. Gravitasi pada permukaan planet Merkurius adalah sekitar sepertiga gravitasi pada permukaan Bumi.

b. Venus

Citra Venus yang diproses melalui dua penyaring. Permukaan Venus tertutup oleh lapisan awan yang tebal.

Venus adalah yang terpanas dalam tata surya. Lapisan atmosfer yang tebal seperti awan putih menyelubungi permukaannya. Awan putih ini terdiri dari karbon dioksida yang terjadi akibat pembakaran asam sulfat panas oleh gunung-gunung berapi. Awan ini menghalangi pemantulan panas Matahari, sehingga menyebabkan suhu menjadi sangat panas. Suhu siang hari dapat mencapai lebih dari 500° C. Venus sering disebut bintang pagi atau bintang senja karena sering terlihat berkilauan dari bumi pada pagi atau senja hari.

c. Bumi

Foto Bumi diambil oleh NASA

Bumi juga satu-satunya planet mempunyai unsur (seperti air) yang dapat berupa gas, cairan, dan padat. Bumi adalah suatu planet yang dinamis, yang secara konstan mendaur ulang dirinya sendiri.

1. Bagian-Bagian Bumi
Bumi terdiri atas tiga bagian, yaitu udara, air, dan bagian padat atau seperti yang dikatakan seorang ilmuwan, atmosfer, hidrosfer, dan litosfer.

• Atmosfer adalah udara yang mengelilingi Bumi, terdiri atas sekitar 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% gas-gas lain, termasuk uap air, debu, dan karbon dioksida.
• Lapisan bawah dari selubung udara adalah troposfer. Dalam bahasa Yunani tropos berarti ”berubah”. Troposfer merupakan daerah tempat perubahan-perubahan besar terjadi yaitu suhu, tekanan, dan kadar uap air. Walaupun sebagian besar perubahan atmosfer relatif terjadi di dekat Bumi, troposfer meluas sampai suatu ketinggian sekitar 10 km.
• Lapisan selanjutnya adalah stratosfer yang merupakan zona angin aneh yang dikenal sebagai aliran jet. Pada aliran jet ini aliran udara sangat kuat dan bergerak cepat, dapat mencapai kecepatan 400 km/jam. Suhu di dalam stratosfer naik dari tingkat bawah –60°C pada ketinggian 10 km sampai ke tingkat atas 0° C pada ketinggian 40 km.
• Lapisan selanjutnya adalah termosfer. Daerah udaranya sangat tipis karena terbuka oleh radiasi dari ruang angkasa dan Matahari. Pada ketinggian 400 km atau lebih terdapat eksosfer yang dipandang sebagai pinggiran atmosfer yang paling luar.

2. Rotasi dan Revolusi Bumi
Bumi melakukan dua rotasi sekaligus, yaitu rotasi terhadap sumbunya dan rotasi terhadap Matahari (disebut revolusi Bumi). Arah rotasi Bumi adalah dari barat ke timur. Waktu yang diperlukan Bumi untuk melakukan rotasi pada sumbunya yaitu 1 hari atau 23 jam 56 menit 4,09 detik, kemudian dibulatkan menjadi 24 jam.

Akibat atau Pengaruh dari Rotasi Bumi
Rotasi Bumi menyebabkan berbagai peristiwa. Di antaranya adalah menyebabkan terjadinya siang dan malam, gerak semu harian benda langit, terjadi pemepatan bentuk Bumi di daerah kutub dan penggembungan di daerah ekuator, pembelokan arah angin, menyebabkan terjadinya perbedaan waktu untuk tempat-tempat yang berbeda derajat bujurnya.

Akibat atau Pengaruh dari Revolusi Bumi
Revolusi Bumi adalah gerak Bumi mengelilingi Matahari. Periode revolusi Bumi adalah 1 tahun, yaitu 365,25 hari atau 365 ¼ hari. Revolusi Bumi menyebabkan beberapa peristiwa,yaitu gerak semu Matahari, pergantian musim, perubahan lamanya siang dan malam, dan terlihatnya rasi bintang yang berbeda-beda dari bulan ke bulan.

Ketika berevolusi, Bumi tidak tegak lurus terhadap bidangekliptika, melainkan miring dengan arah yang sama dan membentuk sudut 23,5°. Oleh karena itu terdapat empat kedudukan Bumi pada orbitnya, yaitu sebagai berikut

• Tanggal 21 Maret sampai dengan 21 Juni. Belahan Bumi utara mengalami musim semi, sedangkan belahan Bumi selatan mengalami musim gugur.
• Tanggal 21 Juni sampai dengan 23 September. Belahan Bumi utara mengalami musim panas, sedangkan belahan Bumi selatan mengalami musim dingin.
• Tanggal 23 September sampai dengan 22 Desember. Kutub utara Bumi condong menjauhi Matahari sehingga mengalami musim gugur, sedangkan kutub selatan makin condong ke Matahari sehingga mengalami musim semi.
• Tanggal 22 Desember sampai dengan 21 Maret. Kutub selatan makin condong ke arah Matahari sehingga mengalami musim panas. Kutub utara mengalami musim dingin karena letaknya makin jauh dari Matahari

 d. Mars

Citra Mars yang diabadikan oleh teleskop luar angkasa Hubble

Besar planet ini setengah dari ukuran Bumi. Satu hari di Mars hampir sama lamannya dengan satu hari di Bumi. Mars mempunyai dua bulan yang mungkin dapat menangkap asteroids. Belahan selatannya adalah suatu permukaan tua yang stabil dengan banyak orang kawah atau lubang ledakan, sedangkan belahan utaranya menjaga arus lahar dari gunung berapi dahsyat yang paling besar dalam sistem tata surya. Planet Mars adalah planet yang paling mirip dengan Bumi, sehingga para ilmuwan terus melakukan serangkaian penelitian apakah memungkinkan bagi manusia untuk hidup di planet ini.

2.2 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.

e. Jupiter

Citra Yupiter yang diabadikan oleh wahana Cassini. Titik hitam di gambar adalah bayangan Europa. Bintik Merah Besar dapat dilihat di kanan bawah.

Jupiter merupakan planet paling besar dalam tata surya. Ukuran planet Jupiter dua kali dari gabungan semua planet lain dalam tata surya. Atmosfer Jupiter terdiri dari hidrogen dan helium, serta mempunyai awan dari amoniak dan kristal es. Sistem Jupiter dan satelit-satelitnya menyerupai miniatur tata surya. Planet Jupiter mempunyai hari yang paling pendek dibanding planet-planet lain karena periode rotasi planet Jupiter ini hanya kurang lebih 10 jam. Malam hari pada planet Jupiter adalah jauh dari gelap, langit terlihat terang oleh banyaknya bulan.

f. Saturnus

Saturnus, seperti dilihat oleh wahana Cassini

Planet ini dikelilingi oleh beribu-ribu cincin yang terbentuk dari partikel-partikel es dan batu karang yang kecil yang diperkirakan merupakan bekas peninggalan dari suatu satelit terdahulu yang telah hancur oleh suatu benturan dengan satelit yang lain. Dalam tata surya, planet Saturnus mempunyai urutan kedua terbesar setelah planet Jupiter. Meskipun demikian, kepadatan planet Saturnus sangat rendah sedemikian hingga planet dahsyat ini bisa mengapung di atas air. Hal ini diperkirakan karena planet Saturnus berisi kebanyakan gas helium dan hidrogen. Planet ini juga dapat menghasilkan panas sendiri akibat sparasi gas.

g. Uranus

Uranus, dilihat oleh wahana Voyager 2

Planet Uranus adalah urutan ketujuh dari Matahari. Yang membedakan planet Uranus dari planet-planet yang lain adalah bahwa salah satu kutubnya menghadap ke Matahari. Satu teori menyatakan bahwa hal ini diakibatkan planet Uranus ditabrak oleh suatu objek besar, sehingga bergeser ke sisinya. Sedangkan objek yang menabraknya hancur dan bekas peninggalannya membentuk awan uap air batu-batu di sekitar Uranus yang membentuk cincin tipis. Ada teori lain yang menyatakan bahwa cincin tipis yang menyelubungi planet Uranus terbentuk akibat salah satu satelinya dihantam oleh meteor. Seperti Neptunus, kebanyakan dari Uranus adalah suatu samudra air yang kotor yang tecampur gas metana dan amoniak. Atmosfernya yang terdiri dari helium dan hidrogen memperlihatkan suatu jejak gas metana yang memberi warna hijau kebiru-biruan pada planet ini.

h. Neptunus

Neptunus dari wahana Voyager 2

Planet tejauh dari Matahari adalah Neptunus. Keadaan planet Neptunus hampir sama dengan planet Uranus. Kedua planet ini sering disebut planet kembar. Neptunus adalah planet dalam tata surya yang paling berangin. Ukuran planet Neptunus empat kali ukuran Bumi dan sedikit lebih kecil dibanding planet Uranus. Planet ini mempunyai suatu inti yang kecil dari batu karang dan dikelilingi oleh suatu samudra bercampur dengan lumpur dan material berbatu. Atmosfernya yang terdiri dari helium dan hidrogen. Seperti pada Uranus, sedikit gas metana memberikan warna hijau kebiru-biruan pada planet ini.

Gerakan planet-planet mengitari Matahari disebabkan oleh adanya gaya gravitasi. Secara umum, hukum gravitasi mengatakan bahwa benda-benda yang memiliki massa akan tarik-menarik yang besarnya berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Semakin besar jaraknya semakin kecil gaya tariknya dan semakin kecil jaraknya semakin besar gaya tariknya. Gaya gravitasi Matahari dirumuskan sebagai berikut.

F = G .	m . M
	r2

Keterangan:

G = konstanta gravitasi

m = massa planet

M = massa Matahari

r = jarak planet dengan Matahari

F = gaya gravitasi Matahari
Gaya gravitasi Matahari mampu membuat lintasan planet berbentuk elips. Perhatikan gambar lintasan-lintasan planet di dalam tata surya. Untuk memahami perbandingan antarplanet, perhatikan Tabel.

Planet	Diameter Rata-Rata (km)	Jarak Rata-Rata dari Matahari (km)	Massa (kg)	Periode Rotasi	Periode Revolusi
Merkurius	4.862	58 juta	3,29 × 1023	59 hari	88 hari
Venus	12.190	108 juta	4,90 × 1024	–243 hari	225 hari
Bumi	12.725	149,6 juta	5,98 × 1024	23,9 jam	365 hari
Mars	6.780	228 juta	6,58 × 1023	24,6 jam	687 hari
Jupiter	142.860	779 juta	1,90 × 1027	9,8 jam	11,9 tahun
Saturnus	120.000	1.428 juta	5,68 × 1026	10,2 jam	29,5 tahun
Uranus	50.100	2.875 juta	8,97 × 1025	–10,8 jam	84 tahun
Neptunus	48.600	4.500 juta	1,02 × 1026	15,8 jam	164,8 tahun

Setiap planet mengitari Matahari dalam sebuah lintasan elips yang disebut orbit planet. Orbit segenap planet hampir pada bidang yang sama. Johannes Kepler (1571–1630) telah meneliti gerak planet-planet dalam mengelilingi Matahari, kemudian merumuskannya dalam Hukum Kepler.

Hukum I Kepler

Lintasan setiap planet berbentuk elips dan Matahari terletak di salah satu fokus elips.

Hukum II Kepler

Dalam waktu yang sama, planet menempuh bidang yang luasnya sama.

Hukum III Kepler

Kuadrat periode revolusi planet berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak planet terhadap Matahari.

3. Asteroid

Menurut Titus Bode, ada daerah kosong antara Mars dan Jupiter. Para ahli astronomi pada masa Bode yakin bahwa ada sebuah planet yang belum diketahui di antara kedua benda itu. Untuk menelitinya, pada tanggal 1 Januari 1801, seorang ahli astronomi Italia, Giuseppi Piazzi menemukan sebuah benda langit dalam ruang angkasa di antara orbit Mars dan Jupiter. Kemudian, benda ini dinamakan Ceres yang diketahui mempunyai diameter sekitar 1.000 km. Lambat laun daerah kosong di antara Mars dan Jupiter ditemukan benda-benda kecil lain yang mirip planet.Sekarang telah ditemukan lebih dari seribu benda-benda kecil seperti ini dan ditaksir seluruhnya lebih dari 5.000 buah. Benda langit ini dikenal sebagai planet kecil atau asteroid.

4. Komet

Di antara berbagai anggota keluarga Matahari yang paling aneh ialah komet. Komet tidak tunduk pada berbagai hukum yang menguasai kesembilan planet dan beribu-ribu asteroid. Komet bukannya bergerak di dalam orbit yang hampir sirkuler pada arah yang tunggal, tetapi berputar sekeliling Matahari dalam bentuk elips yang memanjang luar biasa dan ke setiap arah. Sekarang, secara umum telah disepakati bahwa komet termasuk anggota keluarga Matahari. Komet biasanya tampak sebagai benda yang suram dan terpencar. Pusatnya merupakan bagian yang terpadat. Bagian padat ini disebut sebagai inti. Daerah mirip tudung yang mengelilingi inti disebut koma. Pada saat komet mendekati Matahari, koma menjadi lebih cerah. Pada jarak sekitar 160 juta km dari Matahari, beberapa komet menunjukkan zat berkabut yang mengalir dan menjauhi Matahari serta membentuk ekor. Ekor ini tampak terdiri atas gas yang sangat tipis yang bersinar dengan menyerap dan memantulkan cahaya Matahari yang jatuh di atasnya. 

5. Meteor

Orang percaya bahwa komet mungkin pecah menjadi partikel-partikel yang kadang-kadang terlihat memasuki atmosfer Bumi sebagai meteor. Besar meteor berkisar dari pecahan yang tidak lebih besar dari kepala jarum sampai batu raksasa yang beratnya berton-ton. Kamu dapat mengetahui adanya meteor dengan melihat cahaya cerah yang dihasilkan oleh benturan meteor dengan atmosfer Bumi. Kebanyakan meteor hancur setelah membentur atmosfer. Namun beberapa di antaranya mendarat di Bumi dan disebut meteorit.

6. Satelit

Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus mempunyai satelit atau bulan yang berputar mengelilingi planetplanet tersebut. Dari hasil pengamatan para astronom baru-baru ini, mungkin Pluto mempunyai satelit.