Tata Surya dan Pembentukannya

      Tata Surya merupakan sistem yang terdiri atas matahari dan benda angkasa yang mengelilinginya. Karena diedari oleh benda-benda langit di sekelilingnya, benda-benda langit tersebut mempunyai lintasan edar tertentu yang berbentuk elips dengan matahari terletak pada salah satu fokusnya. Peredaran benda langit mengelilingi matahari disebut revolusi. Adapun bidang edar yang terbentuk oleh bumi disebut eliptika.

            Dalam revolusinya, anggota tata surya pada suatu saat berada pada jarak yang paling dekat dengan matahari disebut peribelium dan pada saat yang lain berada pada jarak yang paling jauh dari matahari disebut apbelium. Hal itu dijelaskan oleh Johannes Kepler seperti berikut :

1)     Lintasan planet (anggota tata surya) berbentuk elips dengan matahari terletak pada salah satu titik fokusnya.

2)    Garis hubung planet dan matahari dan lambat jika jauh dari matahari.

Peredaran planet mengitari matahari dikendalikan oleh gaya tarik-menarik antara planet dan matahari disebut gaya gravitasi. Jika jarak antara planet dan matahari makin dekat, maka gaya gravitasi yang terjadi di antara keduannya makin besar. Akibatnya, gerak revolusi planet makin cepat. Sebaliknya jika jarak antara keduannya makin kecil. Akibatnya, gerak revolusi planet makin lambat.

      Massa matahari sangat besar, sekitar 333.000 kali massa bumi. Adapun massa planet terbesar (Yupiter) hanya sekitar 300 kali massa bumi. Jadi, massa matahari hampir-hampir merupakan massa keseluruhan tata surya. Perbedaan massa yang sangat besar inilah yang  menyebabkan seluruh anggota tata surya beredar mengelilingi matahari.    

     Hal yang sama terjadi pada system bumi dan bulan. Bulan beredar mengelilingi bumi karena massas bulan jauh lebih kecil dibandingkan dengan bumi. Massa bulan kira-kira seperdelapan puluh satu massa bumi. Antara bumi dan bulan ada gaya tarik-menarik (gaya gravitasi). Gaya tarik-menarik antara bumi-bulan lebih besar daripada gaya tarik-menarik bumi-matahari. Hal itu disebabkan jarak bumi-bulan jauh lebih dekat daripada jarak bumi-matahari. Selain itu, bulan juga mengalami gaya gravitasi matahari. Itulah sebabnya, bulan selalu beredar mengelilingi bumi dan bersama-sama bumi mengelilingi matahari.

      Sejak di temukannya Pluto pada tahun 1930, para astronom memasukkan Pluto dalam Kategori planet dalam tata surya kita. Sehingga sampai tahun 2006 ada sembilan planet dalam tata surya kita. Namun, dalam konferensi tanggal 24 Agustus 2006 di Cekoslovakia, para astronom yang tergabung dalam organisasi astronomi internasional, memutuskan bahwa Pluto tidak termasuk dalam kategori planet.

     Menurut para astronom, benda langit bisa dikategorikan sebagai planet jika memenuhi kriteria sebagai berikut :

               a)    mempunyai ukuran diameter lebih besar dari 2.000 km. berbentuk bulat, dan

               b)    memiliki orbit yang tidak memotong orbit planet lain.

     Orbit Pluto sedikit dibawah orbit Neptunus. Ukuran planet Pluto jauh lebih kecil dari delapan planet lainnya dalam system tata surya. Ukuran planet Pluto bahkan lebih kecil daripada satelit (bulan) dari system tata surya (bulan dari bumi, bulan dari Yupiter: Io, europa, Ganymede, Calissto, Titan , dan Tritan).

      Sehingga berdasarkan hasil kajian para astronom modern, terdapat 8 planet dalam tata surya kita, yaitu

            Jumlah planet anggota tata surya yang telah diketahui ada 8 buah yaitu :

                   1)     Merkurius                                         

                   2)    Venus                                                 

                   3)    Bumi                                                

                   4)    Mars                  
                   5)  Yupiter      
                   6)  Saturnus  
                   7)  Uranus
                   8)   Neptunus

            Berdasarkan kedudukan garis edarnya, planet-planet dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu planet dalam dan planet luar. Planet dalam adalah planet yang garis edarnya terletak di antara garis edar bumi dan matahari. Yaitu Merkurius dan Venus. Adapun Planet Luar adalah planet-planet yang jarak jarak garis edarnya dari matahari lebih jauh daripada garis edar bumi. Yaitu Mars. Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.Diantara planet-planet tersebut yang dapat dilihat langsung dengan mata adalah Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, dan Saturnus.

      

Asal-Usul Terbentuknya Tata Surya

            Banyak ahli telah mengemukakan hipotesis tentang asal-usul Tata Surya, diantaranya.

1.      Hipotesis Nebula

            Hipotesis Nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace yang menyebutkan bahwa pada tahap awal Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen.

            Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut, berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi tersebut gas-gas memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar.

2.      Hipotesis Planetisimal

            Hipotesis Planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan matahari. Pada masa awal pembentukan matahari, kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada permukaan matahari dan bersama proses internal matahari, menarik materi berulang kali dari matahari.

            Efek gravitasi bintang mengakibatkan terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari matahari. Sementara sebagian besar materi tertarik kembali dan sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin, memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang disebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu sehingga membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.

3.      Hipotesis Pasang Surut Bintang

            Hipotesis Pasang Surut Bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jeans pada tahun 1917. Planet dianggap terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada matahari.  Keadaan yang hampir bertabrakan menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi dari matahari dan bintang lain oleh gaya pasang surut yang kemudian terkondensasi menjadi planet.

            Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi. Demikian pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya atas hipotesis tersebut.

4.      Hipotesis Kondensasi

            Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. Uiper  (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.

5.      Hipotesis Bintang Kembar

            Hipotesis Bintang Kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis Bintang Kembar menjelaskan bahwa Tata Surya berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan saling  berdekatan. Kemudian salah satunya meledak dan meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya.

Sejarah Terbentuknya Tata Surya

        Lima planet terdekat ke Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, dan Saturnus) telah dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata telanjang. Banyak bangsa di dunia memiliki nama sendiri untuk masing-masing planet.

       Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu 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 langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang. Karena teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam sehingga ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk  seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari Matahari makin memperkuat teori heliosentris yaitu bahwa matahari adalah pusat alam semesta. Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.

           Teleskop Galileo terus disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695) yang menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Yupiter. 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. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi.  

          Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya William Herschel (1738-1822) menemukan Uranus pada 1781. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa planet ini ada yang mengganggu. Kemudian Neptunus ditemukan pada Agustus 1846. Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus.Pluto kemudian ditemukan pada 1930. Pada saat Pluto ditemukan, ia hanya diketahui sebagai satu-satunya objek angkasa yang berada setelah Neptunus. Kemudian pada 1978 ditemukan satelit yang mengelilingi Pluto yaitu Charon yang sebelumnya sempat dikira sebagai planet karena ukurannya tidak jauh berbeda dengan Pluto.

       Para astronom kemudian menemukan sekitar 1.000 objek kecil yang letaknya melampaui Neptunus (disebut objek trans-Neptunus) yang juga mengelilingi Matahari. Di sana mungkin ada sekitar 100.000 objek serupa yang dikenal sebagai Objek Sabuk Kuiper (Sabuk Kuiper adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus). Belasan benda langit termasuk dalam Objek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar (1.250 km pada Juni 2002), Huya (750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km pada Maret 2004), Orcus, Vesta, Pallas, Hygiea, Varuna, dan 2003 EL61 (1.500 km pada Mei 2004). Penemuan 2003 EL61 cukup menghebohkan karena Objek Sabuk Kuiper ini diketahui juga memiliki satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran lebih kecil dari Pluto. Dan puncaknya adalah penemuan UB 313 (2.700 km pada Oktober 2003) yang diberi nama oleh penemunya Xena. Selain lebih besar dari Pluto, objek ini juga memiliki satelit.