TEORI TATA SURYA

1). TEORI NEBULA (TEORI KABUT)

Immanuel Kant (1749-1827), seorang ilmuwan filsafat jerman yang membuat suatu hipotesis tentang terbentuknya tata surya. Menurut Kant:

 ‘Dijagat raya terdapat gumpalan kabut yang berputar perlahan-lahan sehingga lama kelamaan bagian tengan kabut itu berubah menjadi gumpalan gas yang kemudian membentuk matahari, dan bagian kabut disekelilingnya membentuk planet-planet, satelit, dan benda-benda langit lainnya.’

Seorang ilmuwan fisika Prancis bernama Pierre Simon de laplace mengemukakan teori yang hampir sama dan pada waktu yang bersamaan. Menurut Laplace:

 ‘Tata surya berasal dari kabut panas yang berputar sehingga membentuk gumpalan kabut yang pada akhirnya menjadi berbentuk bulat seperti bola besar. Akibatnya putarannya itu, bentuk bola itu memepat pada kutubnya dan melebar pada bagian equatornya. Kemudian, sebagian massa gas pada equatornya menjauh dari gumpalan intinya membentuk cincin-cincin yang melingkari intinya. Dalam jangka waktu yag cukup lama cincin-cincin itu berubah menjadi gumpalan padat. Gumpalan kecil-kecil inilah yang membentuk planet-planet dengan satelitnya dan benda langit lainnya, sedangkan inti kabut tersebut tetap berbentuk gas pijar yang akhirnya disimpulkan menjadi matahari.’

Persamaan kedua teori diatas, terletak pada material asal pembentuk tata surya, yaitu teori kabut (nebula), sehingga kedua teori itu disebut Teori Nebula atau Teori Kabut, atau lebih dikenal dengan nama Teori Kant dan Laplace.

2) TEORI PLANETESIMAL

Thomas C. Chamberlin (1843-1928), seorang ilmuwan geologi dan Forest R. Moulton (1872-1952), seorang ilmuwan astronomi, keduanya ilmuwan yang mencetuskan teori yang dikenal dengan nama teori planetesimal yang artinya planet kecil. Disebut sebagai planet kecil karena menurut teori ini planet terbentuk dari benda padat atau unsur-unsur kecil yang memang telah ada sebelumnya.

‘Menurut teori ini, matahari yang ada sekarang sudah ada sebelumnya, kemudian pada suatu saat ada sebuah bintang melintas pada jarak yang tidak terlalu jauh dari matahari. Akibatnya, terjadi peristiwa pasang naik pada permukaan matahari maupun bintang itu, sehingga sebagian dari massa matahari tertarik kearah bintang mirip lidah raksasa. Pada saat bintang mejauhi matahari, sebagian dari massa yang tertarik itu jatuh kembali kepermukaan matahari dan sebagian lagi terhambur ke ruang angkasa, disekitar matahari menjadi planet-planet dan benda langit lainnya.’

     3) TEORI PASANG SURUT

Sir James Jeans (1877-1946) dan Harold Jeffreys (1891), mengemukakan teori pasang surut, teori ini hampir sama dengan teori planetesimal. Mereka mengemukakan bahwa :

‘Setelah bintang yang mendekat itu berlalu, massa matahari yang lepas membentuk benda menyerupai cerutu yang terbentang ke arah bintang. Karena bintang yang bergerak makin jauh, maka massa cerutu terputus-putus dan membentuk gumpalan gas disekitar matahari. Gumpalan-gumpalan gas membeku dan terbentuklah planet-planet.’

4) TEORI BINTANG KEMBAR

Hipotesis bintang kembar dikemukakan oleh Fred Hoyle pada tahun 1956. Hipotesis ini menyatakan bahwa :

‘pada awalnya tata surya berupa dua bintang yang berukuran hampir sama dan letaknya berdekatan. Dari kedua bintang tersebut, dengan salah satunya belum stabil. Pada bintang yang tidak stabil ini suatu saat terjadi reaksi yang sangat cepat sehingga menghasilkan energi berupa panas, dan akhirnya bintang tersebut meledak menjadi serpihan-serpihan kecil. Serpihan-serpihan tersebut terperangkap oleh gaya gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai bergerak mengelilinginya. Karena adanya gaya gravitasi serpihan yang letaknya berdekatan bergabung sedikit demi sedikit dan akhirnya membentuk planet, dan terbentuklah susunan tata surya.’

http://tatasuryareremili2013.blogspot.co.id/2013/05/teori-tentang-tata-surya.html

Ozon dan Lapisan Ozon

Ozon dan lapisan ozon adalah dua hal yang semakin sering kita dengar. Bahwa ozon dengan lapisan ozonnya yang melindungi bumi dari radiasi sinar ultraviolet yang dipancarkan matahari. Bahwa fakta semakin menipisnya lapisan ozon yang memici pemanasan global. Bahkan di beberapa bagian bumi kita, seperti kutub, lapisan ozon sudah berlubang.

Apa itu ozon dan lapisan ozon? Apa fungsi lapisan ozon? Apa yang menyebabkan kerusakan lapisan ozon? Dan apa yang bakal terjadi jika lapisan ini mengalami penipisan bahkan berlobang? Bagi sebagian kita pertanyaan-pertanyaan tersebut mungkin telah diketahui jawabnya. Namun tidak ada salahnya kita mengulang kembali pengetahuan dasar tentang lingkungan bumi ini.

Ozon adalah gas yang secara alami terdapat di atmosfir. Tersusun oleh tiga molekul oksigen atau biasa dilambangkan O3. Ozon terdapat di dua wilayah atmosfer yaitu di stratosfer dan troposfer. Di troposfer (sekitar 10-16 km dari permukaan bumi) terkandung 10% lapisan ini. Sisanya yang 90% terdapat di lapisan stratosfer (50 km dari troposfer).

Fungsi laipsan ozon adalah untuk melindungi bumi dari radiasi sinar ultraviolet yang dipancarkan matahari. Sebanyak 99% radiasi ini ditahan oleh lapisan ozon dan hanya sisanya, 1% radiasi yang sampai ke bumi. Hal ini membuat radiasi tersebut tidak berbahaya bagi makhluk hidup di bumi.

Sayangnya lapisan pelindung radiasi ultarviolet ini semakin mengalami penipisan bahkan kerusakan. Hasil pengamatan di tahun 1980-1991 mendapati lubang pada lapisan ozon yang membesar hingga hampir seluas benua Australia. Penelitian pada 2011 menunjukkan hasil yang mulai membaik. Lubang tersebut masih tersisa di atas kutub utara, Rusia, dan Autralia.

Lapisan Ozon

Apa yang terjadi jika lapisan ini mengalami penipisan bahkan berlobang? Penipisan lapisan ozon akan meningkatkan radiasi sinar ultraviolet sinar matahari sampai ke bumi. Hal ini berbagai dampak langsung bagi kesehatan manusia seperti kanker, tumbuhan, dan hewan. Pun mengakibatkan meningkatnya suhu bumi (pemanasan global) yang memicu mencairnya es di kutub, meningkatnya permukaan air laut, tidak menentunya cuaca dan iklim, dan meningkatnya bencana alam. Kesemuanya memberikan dampak lanjutan di berbagai bidang mulai kesehatan, ekonomi, sosial, hingga pertahanan dan keamanan.

Menipisnya lapisan ozon ini dipicu oleh meningkatnya penggunaan Bahan Perusak Ozon (BPO). Bahan ini diantaranya adalah kloroflorokarbon (CFC) dan hidroklorofluorokarbon (HCFC). Keduanya kerap digunakan sebagai pendingin (refrigeran) pada lemari es dan AC, bahan dorong (aerosol) untuk kaleng semprot pengharum ruangan, peralatan kosmetik, cat semprot, semprot nyamuk, dll. Zat ini bertahan dalam bentuk gas hingga terkumpul dalam jumlah yang semakin besar dan melayang ke atas sampai ke stratosfer. Sinar ultraviolet menguraikannya menjadi atom klor. Atom klor bereaksi dengan ozon dan melepaskan atom oksigennya yang labil. Satu atom klor dapat menyebabkan hancurnya ribuan molekul ozon.

Penipisan lapisan ozon juga disebabkan oleh meningkatnya karbon monoksida yang dihasilkan kendaraan bermotor dan pabrik. Penggundulan hutan pun turut berkontribusi lantaran kemampuan pohon dan hutan dalam menyerap gas-gas pemicu kerusakan lapisan ozon.

Dibutuhkan kepedulian dan aksi nyata dari semua pihak untuk mencegak semakin rusaknya lapisan ozon. Selain membuat peringatan Hari Ozon Internasional, PBB-pun di tahun 2014 menjadikan Hari Lingkungan Hidup 2014 sebagai salah satu kampanye global untuk meningkatkan kepedulian atas bahaya pemanasan global. Dengan tema “Raise your voice, not the sea level” mengingatkan bahaya pemanasan global terutama bagi pulau-pulau kecil di negara berkembang. Kesemua itu berawal dari penipisan lapisan ozon yang telah melindungi bumi kita.

dikutip dari :

http://alamendah.org/2014/04/17/ozon-dan-lapisan-ozon/

Mengapa Orbit Planet Berbentuk Elips?

Mengapa Orbit Planet Berbentuk Elips? 

Orbit benda-benda di tata Surya. Kredit: abovetopsecret site

Pada suatu masa, ketika Sir Isaac Newton sedang duduk di bawah pohon apel, sebuah apel jatuh ke pangkuannya. Dari kejadian inilah muncul pemikiran tentang hakikat gravitasi yang menjadi dasar dalam ilmu fisika. Newton kemudian menjadi orang pertama yang mengemukakan hukum gaya gravitasi dan pengaruhnya pada gerak benda-benda. Ia juga yang mengemukakan bahwa Bulan mengelilingi Bumi itu karena gaya yang sama dengan gaya yang menyebabkan apel jatuh.

Menurut Newton, gaya gravitasi makin lemah bila jarak kedua benda dijauhkan. Dan gaya gravitasi akan semakin besar kalau jumlah materi yang dikandung suatu benda makin banyak

Benda yang Bergerak Melingkar

Sebuah benda ketika tidak mengalami gaya apapun akan bergerak lurus dengan kecepatan tetap. Tapi benda akan bergerak melingkar jika ada gaya yang mengarah ke pusat. Gaya ini yang kita kenal sebagai gaya sentripetal.

Contoh : batu diikat dengan tali kemudian diayunkan maka batu itu akan berayun bergerak melingkar. Dalam kasus ini gaya tegangan tali akan bertindak sebagai gaya sentripetal. Jika tali diputus maka gaya melingkar tidak akan ada lagi dan batu akan melayang dengan gerak lurus beraturan. tapi, gravitasi BUmi akan menariknya untuk jatuh.

Untuk kasus Bulan, gerak melingkar Bulan karena padanya bekerja gaya tarik gravitasi Bumi. Dan untuk kasus planet gerak melingkar terjadi karena pada planet bekerja gaya gravitasi dari bintang induk. Untuk kasus Tata Surya gaya yang bekerja adalah gaya gravitasi Matahari terhadap planet-planetnya.

Sejarah Pengukuran

Bagi orang Yunani kuno, lingkaran merupakan bentuk yang mulia. 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 Heliosentris.

Teori heliosentris kemudian berkembang dan mulai dikenal ketika Nicolaus Copernicus (1473-1543)  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. Teori heliosentris disampaikan Copernicus yang lahir  tanggal 19 Februari 1473 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 Heliosentris dianggap berbahaya karena bertentangan dengan pandangan gereja yang menganggap manusialah yang menjadi sentral di alam semesta.

Lahirnya Hukum Kepler

Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya tentang Teori Heliosentris, 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 Praha pada tahun 1596.

Di Praha, 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 berbentuk elips dengan Matahari berada di titik fokus elips itu.

Kepler kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini yaitu ;

1. Planet bergerak dalam orbit elips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem.
2. Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang sama.
3. 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.

Apa itu Elips?

Elips merupakan tempat kedudukan dari titik-titik yang jumlah jaraknya ke titik fokus adalah tetap.

Orbit suatu benda mengitari benda lain dalam orbit Kepler tidak hanya berupa elips, tetapi secara umum orbit itu berupa irisan kerucut yaitu :

• Berbentuk lingkaran: e = 0
• Berbentuk elips: 0 < e < 1
• Berbentuk parabola: e = 1
• Berbentuk hiperbola: e > 1

e adalah nilai eksentrisitas irisan kerucut yang juga dikenal sebagai eksntrisitas sebuah orbit. Eksentrisitas merupakan parameter orbit untuk menentukan bentuk sebuah orbit dan seberapa besar dia mengalami perubahan dari bentuk lingkaran dengan nilai merentang dari 0 – 1 untuk menentukan bentuk lintasan orbit sebuah benda.

Kondisi lingkaran dengan e=0 adalah kondisi yang sangat ideal, yang berlaku pada sistem dua-benda tak terganggu, (hanya meninjau interaksi dua benda saja), dengan massa yang berada di pusat sistem jauh lebih dominan dibanding massa yang mengitarinya (dengan kata lain, massa pusat sistem tepat berada di pusat lingkaran).

Akan tetapi kenyataannya, ada lebih dari dua obyek yang memiliki massa yang berinteraksi pada sistem, seperti Tata Surya, walaupun massa Matahari adalah 99% massa dari seluruh sistem Tata Surya, akan tetapi tidak serta merta pengaruh gaya gravitasi massa planet bisa saling mengabaikan. Oleh karena itu pusat massa sistem tidaklah berada tepat pada pusat massa Matahari, dan demikian juga planet-planet tidak bergerak dengan e = 0, akan tetapi dengan eksentrisitas yang sedikit lebih besar dari nol, artinya cenderung mengikuti gerak elips, sebagaimana yang telah teramati selama ini.

Pericenter & Apocenter

Dalam lintasan orbit berbentuk elips, tentu ada titik terjauh (apocenter) dan titik terdekat (pericenter).

Pada orbit elips ini, kecepatan tertinggi dicapai saat objek berada di pericenter dan kecepatan terendah dicapai saat objek berada di apocenter. Orbit seperti ini mengikuti Hukum Kepler.

Hukum Kepler adalah manifestasi dari Hukum Newton mengenai gerak benda di bawah pengaruh gravitasi, untuk kasus spesifik yaitu orbit elips. Akselerasi yaitu perubahan kecepatan yang dialami sebuah objek bergantung pada besarnya gaya gravitasi yang dialami objek tersebut. Besarnya gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara objek.

Saat sebuah planet bergerak mendekati Matahari, ia akan merasakan gaya gravitasi yang semakin besar dan oleh karena itu ia mengalami percepatan dan kecepatannya meningkat. Planet tersebut memperoleh tambahan energi kinetik yaitu energi yang muncul karena pergerakan suatu objek.

Saat mencapai perihelion (titik terdekat dari Matahari), gabungan antara kecepatan maksimum planet dan tarikan gaya gravitasi menuju Matahari melontarkan kembali planet tersebut menjauhi Matahari. Meskipun bergerak menjauhi Matahari, tarikan gaya gravitasi dari Matahari masih akan dirasakan dan planet akan mengalami perlambatan. Saat ketika planet mencapai aphelion adalah saat ketika planet tersebut kembali bergerak mendekati Matahari. Dengan demikian siklus ini berulang kembali.

Untuk kasus planet di bintang lain, bentuk orbitnya juga berupa elips dan para ilmuwan bisa mengetahui bentuk orbitnya dari nilai eksentrisitas si planet.

dikutip dari : http://langitselatan.com/2013/02/19/mengapa-orbit-planet-berbentuk-elips/