Tata Surya dan Jagad Raya Pembahasan Secara Lengkap

Manusia sejak dahulu kala telah berusaha untuk memecahkan permasalahan besar tentang asal mula terjadinya bumi. Bagaimanakah asal mula terjadinya bumi? Teori-teori dan hipotesis-hipotesis dari banyak ilmuwan tentang asal mula terjadinya bumi telah memberikan gambaran bagaimana terjadinya bumi, dan seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi terjadi pula perubahan teori-teori tersebut.
Dalam mempelajari teori-teori tentang pembentukan bumi tentu saja berhubungan dengan pengetahuan tentang galaksi, jagad raya, dan tata surya. Di pagi hari kita melihat terbitnya matahari di ufuk timur, kemudian tenggelam di ufuk barat pada sore harinya. Peristiwa ini disusul dengan munculnya bintang-bintang, bulan, dan benda-benda langit di angkasa raya yang sangat banyak dan tidak terhitung jumlahnya di malam hari. Ketika malam berakhir kita akan melihat lagi munculnya matahari di ufuk timur. Peristiwa ini terjadi secara terus-menerus.

1. Galaksi

Apakah yang dimaksud jagad raya? Bagaimanakah bentuk galaksi? Konsep jagad raya membahas sebaran atau kedudukan benda-benda langit yang bertebaran secara bebas dalam suatu ruang (spaces) yang tak terhingga luasnya. Konsep jagad raya yang dimaksud di atas adalah benda-benda langit yang dinamakan manusia “galaksi-galaksi”. Di dalam galaksi tersebut terdapat berjuta-juta bintang yang bebas, tetapi teratur sesuai dengan aturan hukum alam masing-masing sehingga satu sama lain secara teoritis tidak mungkin terjadi benturan. Galaksi adalah kumpulan planet, bintang, gas, debu, nebula, dan benda-benda langit lainnya yang membentuk pulau-pulau di dalam ruang hampa jagad raya. Sesungguhnya benda-benda langit yang bertaburan di angkasa raya, masing-masing terikat pada suatu susunan tertentu. Kalau kita melihat langsung ke langit pada malam hari, terlihat di sana berjuta-juta bintang. 

Baca Juga: Pendekatan Geografi Beserta Objek Studi Geografi, Prinsip-Prinsip Geografi Fungsi dan Tujuan Pelajaran Geografi

Satu bintang di langit, jika kita cermati dengan menggunakan alat teropong, sebenarnya merupakan kumpulan dari berjuta-juta bintang. Jarak bumi kita yang sangat jauh menyebabkan mereka tampak seperti satu bintang saja. Begitu jauhnya dan begitu banyaknya bintang-bintang yang menjadi satu kesatuan itu sehingga kelihatan rapat dan akan terlihat seperti kabut saja. Sejak zaman dahulu manusia telah menyelidiki bagaimana terjadinya bumi begitu banyak teori dikemukakan sehingga berkembanglah usaha untuk menyelidiki benda-benda langit, matahari dalam suatu sistem tata surya. Untuk mengetahui secara baik teoritis maupun hipotesis (dugaan sementara), para ahli sekaligus memanfaatkan kemajuan teknologi.

Galaksi (sumber: Astronomy Today, Eric Chaisson, Steve Mcmillan, 1996, hlm. 54)

Keberadaan galaksi dapat dilihat atau dideteksi dengan teleskop. Beberapa bentuk galaksi di jagad raya, antara lain, sebagai berikut.

• Galaksi bentuk spiral. Pada galaksi ini terlihat adanya roda-roda Catherina di dalamnya, dengan lengan-lengan berbentuk spiral yang keluar dari pusat yang terang. Sekitar 60% dari galaksi berbentuk spiral.
• Galaksi bentuk spiral berpalang. Pada galaksi ini terlihat dari bagian ujung suatu pusat keluar lengan-lengan spiral galaksi. Sekitar 18% dari jumlah galaksi di jagad raya ini berupa spiral-spiral ataupun spiral-spiral yang terpotong.
• Galaksi bentuk elips. Galaksi ini berbentuk elips, dari berbentuk hampir menyerupai bola kaki sampai pada bentuk yang sangat lonjong seperti bola rugby. Sekitar 18% galaksi di jagad raya berbentuk elips.
• mempunyai bentuk tertentu, sekitar 4% galaksi di jagad raya berbentuk tak beraturan.

Galaksi mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

1.  sumber cahaya berasal dari galaksi itu sendiri dan bukan merupakan  cahaya pantulan;
2. antara galaksi satu dengan yang lain mempunyai jarak jutaan tahun cahaya;
3. galaksi-galaksi lainnya dapat terlihat berada di luar Galaksi Bimasakti;
4. galaksi punya bentukan tertentu, misalnya: bentuk spiral, bentuk spiral berpalang, bentuk elips, dan bentuk tidak beraturan.

Ruang antara galaksi yang satu dengan yang lainnya berisi zat intergalaksi yang juga dapat disebut zat interstellair yang berisikan proton, elektron, dan ion lain yang bergerak simpang siur dalam jagad raya. Ahli
astronomi yang banyak menjelaskan tentang galaksi, antara lain: Edwin Hubble, Nu Mayol, dan Harlow Shapley.

Jagad Raya

Apakah yang disebut jagad raya? Bagaimanakah bentuk jagad raya? Teori-teori jagad raya telah banyak dikemukakan para ahli astronomi. Teori ini telah berkembang sepanjang waktu sejalan dengan kecanggihan teknologi dan kemajuan ilmu pengetahuan manusia. Para ahli astronomi telah banyak mengungkap rahasia alam semesta, jika manusia melihat ke angkasa seolaholah batas pandang kita berbentuk setengah lingkaran dikatakan para ahli astronomi “Bola Langit”. Bola langit adalah suatu ruang (space) yang tak terhingga luasnya dan seolah-olah berbentuk lingkaran (seperti bola). Jagad raya adalah alam semesta yang sangat luas dan tidak terukur, terdiri atas berjuta benda-benda angkasa, dan beribu-ribu kabut gas atau kelompok nebula, kemudian kabut gas tersebut tersusun menjadi gugusan bintang. Proses tersebut tidak berlangsung cepat, tetapi terbentuk berjuta-juta tahun lamanya. Galaksi kita, yaitu Bimasakti, terletak di antara kabut gas tersebut, yang mempunyai bentuk spiral. Selain itu, terdapat kabut spiral lain yang terkenal yaitu kabut Andromeda yang letaknya paling dekat dengan Bimasakti.

Galaksi Bimasakti disebut juga Milky Way (Inggris) dan De Melkweg (Belanda), astronom yang pernah menyelidiki galaksi ini di antaranya Kapteyn Seeliger, Charlier, dan Shapley. Galaksi Bimasakti dapat disimpulkan sebagai berikut.

1. Inti Galaksi Bimasakti terletak di arah gugusan bintang sagitarius ± 35 juta tahun cahaya dari matahari.
2. Bimasakti berbentuk keping atau roda cakram, dan porosnya sebagai inti sistem.
3. Corak atau struktur spiral dengan massa lebih kurang 100 miliar massa matahari yang sebagian besar tidak terlihat dalam kabut gelap atau bintang yang hampir padam.
4. Garis tengah susunan perbintangan 80.000–10.000 tahun cahaya dan tebalnya 3.000 tahun cahaya sampai mencapai 15.000 tahun cahaya di tengahnya.
5. Matahari berada pada jarak 30.000–35.000 tahun cahaya dari pusat sistem galaksi.
6. Matahari dengan bintang-bintang lain sebagai sistem lokal dalam ruang matahari berada. Kecepatan berputar 450 km/detik dalam waktu 225 juta tahun (kosmis) untuk sekali berputar lengkap.

Benda angkasa lain yang berupa bintang-bintang juga bertaburan di langit. Bintang memancarkan cahaya dan panas sendiri karena suhu yang tinggi. Salah satu contoh bintang adalah matahari. Beberapa teori tentang terjadinya jagad raya adalah sebagai berikut.

• Teori Jagad Raya Mengembang

Teori ini dikemukakan oleh Hubble, yang menjelaskan bahwa galaksi-galaksi bergerak saling menjauhi, yang berarti jagat raya mengembang menjadi lebih luas.

• Teori Ledakan Besar

Teori ini menjelaskan bahwa dahulu kala galaksi-galaksi pernah saling berdekatan dan berasal dari massa tunggal, kemudian dalam keadaan massa tunggal jagad raya menyimpan suhu dan energi sangat besar. Besarnya energi dan tingginya suhu tersebut menimbulkan ledakan besar yang menghancurkan massa tunggal sehingga terpisah menjadi serpihan-serpihan sebagai awal jagad raya. Salah satu pendukung teori ini adalah Stephen Hawking, seorang ahli fisika teoritis.

• Teori Keadaan Tetap

Teori ini menjelaskan bahwa materi baru yang berupa hidrogen telah mengisi ruang kosong yang timbul dari pengembangan jagad raya. Teori ini dipelopori oleh Fred Hoyle. Di dalam teori ini dijelaskan pula

bahwa jagad raya tetap keadaannya dan akan selalu tampak sama. Stephen Hawking mengatakan bahwa materi yang mengisi ruang dan berupa materi baru bersifat memencar sehingga keadaan jagad raya selalu mengalami perubahan.

Berikut beberapa anggapan mengenai jagad raya.
a. Anggapan Antroposentris
Anggapan ini menyatakan bahwa manusia merupakan pusat segalanya. Anggapan ini muncul sejak manusia primitif. Bangsa Ibrani pada masanya menganggap langit disangga oleh tiang-tiang raksasa, sedangkan matahari, bulan, dan bintang melekat di langit serta hujan yang turun melalui jendela-jendela yang berada di langit. Anggapan ini bermula dari konsep alam semesta bangsa Babylon.

b. Anggapan Geosentris
Anggapan ini menyatakan bahwa bumi merupakan pusat alam semesta dan pusat segala kekuatan, benda langit lainnya bergerak mengelilingi bumi. Anggapan ini muncul kira-kira pada abad ke-6 sebelum Masehi. Keberadaan anggapan Geosentris juga didukung oleh beberapa ilmuan, seperti: Plato, Socrates, Aristoteles,
Anaximander, dan Pythagoras.

c. Anggapan Heliosentris
Anggapan ini menyatakan bahwa matahari merupakan pusat jagad raya. Anggapan ini muncul sejak berkembangnya penelitian yang didukung oleh peralatan yang lebih maju, demikian pula sifat keingintahuan
ilmuwan yang memunculkan gagasangagasan kritis.

Tata Surya

Jarak beberapa bintang dan kabut penting dari bumi (sumber: Alam Semesta dan Cuaca, Tira Pustaka, 1979, hlm. 37)

Galaksi terdiri atas berjuta-juta bintang, sedangkan matahari kita adalah salah satu bintang yang berada di dalam Bimasakti. Matahari merupakan pusat dari tata surya. Matahari mempunyai sejumlah anggota dan membentuk suatu susunan yang disebut Tata Surya. Jadi, sebuah Tata Surya terdiri dari satu matahari dan semua benda langit yang beredar mengelilinginya. Tata Surya terdiri atas satu Matahari, dan delapan planet
termasuk planet Bumi, serta benda langit lain yang mengelilinginya. Untuk membantu pemahaman kita tentang alam semesta, jagad raya, galaksi, dan Tata Surya serta planet-planet kita, cermatilah gambar perbandingan benda-benda langit.

Di dalam Tata Surya terdapat dua jenis planet berdasarkan letak lintasannya, yaitu planet dalam dan planet luar. Planet-planet dalam adalah planet-planet yang lintasannya di antara Bumi dan Matahari, yang terdiri atas Merkurius dan Venus. Planet-planet luar adalah planet-planet yang lintasannya mengelilingi Matahari lebih besar daripada jari-jari lintasan Bumi di saat mengelilingi Matahari, yang terdiri atas Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Beberapa hal penting mengenai keberadaan planet-planet sebagai
berikut.

1. Cahaya planet merupakan cahaya yang diterima dari Matahari kemudian dippantulkan kembali, artinya planet tidak mempunyai cahaya sendiri 
2. Planet-planet berkilauan dan tidak berkelap-kelip seperti halnya bintang sejati.
3. Planet-planet terlihat sebagai keping atau cakram jika dilihat dengan teropong.
4.  Bidang lintasan planet-planet berbentuk elips.
5. Arah peredaran planet-planet mengelilingi matahari antara satu dengan yang lain sama.
6. Kebanyakan planet-planet mempunyai satelit pengiring seperti bulan pada planet Bumi.

Tata Surya kita memiliki sembilan planet yang diklasifikasikanberdasarkan letak dan sifat fisiknya. Berdasarkan letaknya planet dalam Tata Surya dibagi atas Planet Inferior dan Planet Superior, sedangkan
berdasarkan sifat fisiknya planet dalam Tata Surya dibagi atas Planet Teresterial dan Planet Raksasa.

1. Planet Inferior dan Planet
Superior Pembagian ini dikemukakan oleh Copernicus. Planet Inferior adalah planet-planet yang memiliki orbit lebih kecil daripada orbit Bumi, yaitu: Merkurius, Mars, dan Venus. Planet Superior adalah planet yang memiliki orbit lebih besar daripada orbit Bumi, yaitu: Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto.

2. Planet Teresterial dan Planet
Raksasa Planet Teresterial dan Planet Raksasa disebabkan sifat fisik dari planet. Planet yang mengitari melalui matahari dikelompokkan atas empat Planet Teresterial dan empat Planet Raksasa. Pluto tidak diikutsertakan karena sifat fisiknya yang berbeda. Pluto merupakan planet terluar yang terdiri atas campuran es dan batuan. Dinamai Planet Teresterial karena sifat planet itu hampir sama dengan bumi (terra = bumi; bahasa Latin). Planet-planet ini memiliki gunung, lembah, dan kawah. Planet Teresterial adalah Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Dinamai Planet Raksasa (Planet Jovian) karena sifat planet ini hampir sama dengan Jupiter (Jove = Jupiter; bahasa Romawi). Material keempat planet ini sebagian besar berupa cairan dengar. Planet-planet raksasa adalah Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.Batas antara Planet Teresterial dan Planet Raksasa terdapat Asteroid yang jumlahnya ribuan.

Batas antara Planet Teresterial dan Planet Raksasa terdapat asteroid (sumber: Alam Semesta dan Bumi, 1981, hlm. 24)

Planet-planet yang mengelilingi matahari mempunyai ukuran yang berbeda-beda. Demikian juga jarak dengan matahari dan waktu yang dipergunakan untuk mengelilingi matahari.

• a. Merkurius

Merkurius adalah planet yang terdekat dengan matahari dan juga paling kecil di antara semua planet. Garis tengah planet ini kurang lebih 4.847 kilometer waktu yang dipergunakan untuk mengelilingi matahari
adalah 88,8 hari dan waktu rotasinya juga selama 88,8 hari. Jarak Merkurius dengan matahari adalah 57.910.000 km.

• b. Venus

Venus adalah planet kedua setelah Merkurius. Planet ini adalah planet yang paling terang di antara planet yang lain karena jaraknya yang relatif dekat dengan planet Bumi. Garis tengah planet ini kurang lebih 12.205
kilometer dan besarnya hampir sama dengan Bumi. Waktu yang diperlukan untuk mengelilingi matahari adalah 224,7 hari dan waktu rotasinya selama 225 hari atau kurang lebih 7,5 bulan. Jarak Venus dengan matahari adalah 108.210.000 km.

• c. Bumi dan Bulan

Bumi merupakan planet ketiga dalam Tata Surya. Dari sembilan planet yang dikenal manusia, Planet Bumilah yang banyak dihuni makhluk hidup. Planet Bumi mempunyai lapisan atmosfer yang di dalamnya banyak
mengandung unsur-unsur kimia yang banyak dibutuhkan oleh makhluk hidup. Jarak bumi dengan matahari oleh para ahli Astronomi dinamakan satu satuan Astronomi atau sama dengan 159.000 kilometer (IS·A =
159.000.000 km). Bumi mengelilingi matahari membutuhkan waktu 365 hari 6 jam 9 menit 10 detik, tetapi atas dasar kesepakatan ahli astronomi mengacu pada periode antara pertemuan matahari dengan bintang Aries, yaitu 365 hari 5 jam 48 menit 46 detik atau sama dengan Satu Tahun Tropik. Bumi berputar pada porosnya membutuhkan waktu 23 jam 56 menit atau sama dengan Satu Hari Bintang. Bumi selalu diikuti Bulan sebagai satelit bumi selama mengelilingi matahari. Bulan berotasi dan juga melakukan revolusi mengelilingi Bumi selama 273 1 hari sampai 29 13 hari. Peredaran Bulan mengelilingi Bumi dan
sekaligus juga mengelilingi matahari.

• d. Mars

Planet Mars mempunyai garis tengah kurang lebih 6.792 kilometer. Waktu yang digunakan untuk mengelilingi matahari kurang lebih 697 hari dengan rotasi selama 24 jam 37 menit. Planet Mars mempunyai sejumlah air dan oksigen demikian juga pergantian musim, bahkan di sana juga terdapat polar icecaps, yaitu tudung es kutub yang luasnya tidak selalu tetap.Hal ini menimbulkan dugaan adanya pergantian musim di sana. Warnanya hijau mendekati kecokelatan sehingga menunjukkan adanya flora dan daerah gurun. Mars mempunyai dua satelit, yaitu Dcimos (satelit luar) dan Phobos (satelit dalam). Kedua satelit ini ditemukan oleh Hall pada tahun 1877. Jarak Mars dengan Matahari adalah 227.940.000 km.

• e. Yupiter

Yupiter adalah planet terbesar dalam sistem Tata Surya kita. Diameternya lebih dari 130.000 kilometer, massanya lebih kurang 2 3 massa seluruh anggota Tata Surya yang di luar matahari. Rotasi Yupiter terhadap matahari paling cepat, yaitu 10 jam sekali putaran. Planet ini mempunyai keistimewaan, yaitu adanya unsur kimia yang terkandung di dalam sangat rendah, atmosfernya hampir tidak berotasi (sangat lambat). Sekalipun
berukuran sangat besar kepadatan planet ini sangat rendah karena sebagian besar terdiri atas unsur-unsur ringan, antara lain 85% Hidrogen dan 15%\ Helium. Campuran yang lain sedikit sekali berupa CH4, NH3, dan lainnya. Yupiter mempunyai banyak satelit, yaitu 14 buah. Penemuan terakhir menunjukkan satelitnya lebih banyak lagi. Empat dari satelit itu adalah Io, Europa, Ganymade (satelit terbesar hampir sebesar bumi), dan Calistio. Jarak Yupiter dengan Matahari adalah 778.300.000 kilometer.

• f. Saturnus

Planet Saturnus ditemukan pada abad ke-18 setelah planet Uranus. Waktu yang digunakan untuk mengelilingi matahari kurang lebih 29–30 tahun, sekali berotasi memerlukan waktu 387 hari. Saturnus mempunyai atmosfer yang hampir sama dengan Yupiter, yaitu terdiri atas unsur-unsur amonia. Saturnus mempunyai keunikan tersendiri dibandingkan planet lain, di antaranya memiliki cincin, terdiri atas tiga bagian yang konsentris, yaitu bagian dalam, gelang berbentuk khas (dusky ring), dan bagian luar. Cassini gelang yang paling terang adalah gelang bagian dalam, dan planet ini memiliki 9 buah satelit. Tebal cincin Saturnus kurang lebih antara 10 sampai 100 meter saja, unsur-unsurnya mengandung butiran es dan sangat halus. Lebar cincin sekitar 275.000 kilometer. Planet ini nomor 3 paling terang di antara ke sembilan planet. Saturnus mempunyai 10 satelit yang mengelilinginya. Jarak antara Saturnus dan Matahari adalah 1.427.000.000 kilometer.

• g. Uranus

Planet Uranus baru ditemukan pada tahun 1781 oleh William Herschel di Inggris yang semula disangka komet. Mulanya planet ini dinamakan Gregorium Titus (sebagai penghargaan kepada Raja Georgia III). Akan tetapi, para astronom menyebutnya Planet Herschel, kemudian oleh Boscho disebut dengan Uranus.
Waktu yang digunakan untuk mengelilingi matahari kurang lebih 84 tahun dengan waktu rotasi 369 hari. Planet ini mempunyai dua buah satelit. Garis tengah planet ini 19.750 kilometer. Uranus mempunyai keistimewaan bahwa sumbunya terletak sebidang dengan bidang revolusinya. Jarak Uranus dengan Matahari adalah 2.863.840.000 kilometer.

• h. Neptunus

Planet Neptunus ditemukan oleh Bonvard pada tahun 1821 di Paris, Prancis. Jika dilihat dari bentuknya Neptunus merupakan saudara kembar Uranus, terutama besarnya. Radiusnya sekitar 4 kali radius bumi. Garis tengahnya kurang lebih 53.000 kilometer. Waktu yang digunakan untuk mengelilingi matahari kurang lebih 164,79 tahun, sedangkan rotasinya 15 jam. Susunan atmosfernya terdiri atas metana. Planet ini mempunyai lima satelit. Dari lima satelit ini ada dua satelit besar yang diberi nama Triton dan Nereid.

• i. Status Pluto dan Sedna

Pluto bukan lagi merupakan salah satu planet di sistem tata surya kita. Voting yang dilakukan sekira 424 ahli astronomi dari seluruh dunia menghasilkan keputusan dramatis sekaligus bersejarah, mencopot status Pluto sebagai planet. Akibatnya, Pluto yang selama ini dikenal sebagai planet terkecil dan menempati urutan kesembilan-harus “terpental” dari daftar planet anggota tata surya. Dengan demikian, berdasarkan resolusi ke-26 IAU, jumlah planet anggota Tata Surya tidak lagi sembilan, melainkan hanya delapan.

Baca Juga: Konsep Geografi Beserta Ruang Lingkup dan Ilmu Pendukung Geografi

Keputusan ini juga sekaligus mematahkan usulan penambahan tiga anggota baru Tata Surya, yakni Ceres, Charon, dan 2003 UB313. Ceres adalah asteroid terbesar dalam sistem Tata Surya, Charon adalah satelit
(bulan) mayor Pluto, dan 2003 UB313 adalah objek yang berada di luar wilayah Tata Surya dan disebut sebagai Kuiper Belt (Sabuk Kuiper). Bersama tiga calon anggota Tata Surya yang tereliminasi inilah Pluto akan “menjalani” status barunya sebagai dwarf planet alias planet kerdil. Para ahli astronomi menyepakati definisi planet. Menurut kesepakatan itu, benda angkasa disebut planet jika memiliki ukuran cukup besar dan
berada tetap di garis orbitnya selama mengitari matahari, serta tidak tumpang tindih dengan planet lain. Menurut para ahli, garis orbit Pluto tumpang tindih dengan orbit Neptunus, sehingga secara otomatis (karena ukurannya lebih kecil) Pluto terdiskualifikasi dari klasifikasi planet.

Pada tanggal 15 Maret 2004 astronomer dari Caltech, Gemini Observatory, dan Yale University mengumumkan penemuan baru benda langit kesembilan dari matahari. Benda langit ini dinamakan Sedna yang diambil dari nama Dewi Laut di Arctik. Sedna ini berjarak 90 kali lipat daripada jarak matahari ke bumi, dengan bentuk orbit yang ekstrem elips (http://www.gps.caltech.edu/~mbrown/sedna). Sedna adalah sebuah objek trans-Neptunus yang ditemukan oleh Michael E. Brown (Caltech), Chad Trujillo (Gemini Observatorium), dan David Rabinowitz (Universitas Yale) pada tanggal 14 November 2003. Pada waktu ditemukan, Sedna merupakan benda langit dalam Tata Surya terjauh yang pernah diamati pada saat itu. Diameter Sedna sekitar 1.180 sampai 1.800 km dengan massa 1,7 – 6,1×1021 kg. Perihelion Sedna 76,156 AU sedangkan aphelion-nya 975,056 AU. Sedna membutuhkan waktu 12.000 tahun untuk satu kali
mengorbit matahari.

Daftar Pustaka:

• Sulistyanto, Iwan Gatot. 2009. Geografi 1: untuk Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

Share :