Struktur BumiOSN KEBUMIAN STRUKTUR BUMI

Struktur Bumi seperti yang terlihat pada gambar diatas.

Secara keseluruhan, bumi terbagi menjadi empat aspek yaitu; atmosphere (udara), hydrosphere (air), lithosphere (batuan solid) dan biosphere

(kehidupan organik).

Disini saya hanya akan menjabarkan sedikit tentang lithosphere saja, karena berhubungan dengan batuan.

Lithosphere adalah akumulasi masa dari batuan-batuan padat yang membentuk selubung yang mengelilingi bagian cair bumi yang panas (magma).

Lithosphere terdiri dari komponen primer seperti;

1. Minerals, segala bentuk komponen kimia yang memiliki sifat-sifat fisika dan kimia. Seperti silika (SIO2) atau kalsium karbonat (CaCO3).

2. Batuan, secara alami terbentuk, materi mineral terkonsolidasi dan terkompaksi.Batuan bisa terdiri dari hanya satu macam mineral saja

(Contohnya;Salt) atau terdiri dari berbagai mineral (Contohnya; sandstone).

3. Fluida, komponen paling banyak adalah air (lebih dari 90%), gas dan hydrocarbon.

Ketebalan lithosphere bervariasi, dari sekitar 65 km sampai 100 km, dan terdiri dari batuan silika-magnesium (SIMA) dan silik-aluminium (SIAL).

Lithosphere mempunyai nilai Specific Gravity (SG) 2.7 sampai 3.

Crust adalah bagian paling atas dari lithosphere dan membentuk lempeng benua dan lempeng samudera. Fluida seperti air, minyak dan gas berada

pada lempeng-lempeng ini. Ketebalan crust bervariasi mulai dari 5 km sampai 60 km. Terdiri dari batuan dan mineral berbagai tipe. Klasifikasi dasar dari

batuan berdasarkan asal usul terbentuknya terdiri dari tiga macam batuan, yaitu;

1. Igneous Rock (Batuan Beku), terkristalisasi dari bekuan magma.

2. Sedimentary (Batuan Sediment), endapan dari hasil pengikisan batuan permukaan.

3. Metamorphic (Batuan Ubahan), hasil dari alterasi batuan dan mineral lain.

Crust, selagi dalam bentuk solidnya bersifat mobile dan mengapung diatas cairan magma. Menurut teori tektonik lempeng, terjadi arus konveksi dibawah

lapisan crust ini memaksa magma (batuan panas/cair, yang bergerak plastis) untuk bergerak keatas. Pada titik-titik tertentu (biasanya pada mid-ocean)

magma membentuk celah/palung dan menerobos ke permukaan. Hal ini akan menyebabkan lempeng saling bergerak menjauh atau saling bertabrakan

secara gradual. Jika pergerakan ini terjadi dengan tiba-tiba, terjadilah gempa.

Dari gambar disamping, dapat dilihat bahwa pergerakan konveksi dari magma

menyebabkan terjadinya mid-ocean ridge pada lempeng samudra dan rift

valley pada lempeng benua. Kedua lempeng ini bergerak saling mendekat

dan bertubrukan (subduction zone). Karena massa dari lempeng samudra

lebih kecil dari massa lempeng benua, pada subduction zone ini lempeng

samudra akan menyusup kebawah dan meleleh (melting). Siklus ini akan

terus berulang.

Disamping adalah gambar dari lempeng-lempeng yang mengapung bergerak

saling menjauh dan mendekat saat ini dibumi kita tercinta ini.

Mantel, Dibawah lithosphere penelitian semakin sulit dilakukan. Lapisan ini

dikenal juga sebagai lapisan Pyrosphere, ketebalannya diperkirakan 2900 km.

Terdiri dari besi dan mineral SIMA. Density sekitar 3.5 SG, dan suhu rata-rata

sekitar 2000 deg Celcius. Tekanan dari lapisan diatasnya membuat lapisan ini

selalu dalam kondisi solid, tapi tetap bisa melelehkan batuan. Lapisan mantle

paling luar sekitar 200 km dinamai dengan asthenosphere. Pada lapisan ini

tekanan dan suhu berada pada kondisi berimbang sehingga lapisan ini

bersifat plastis. Asthenosphere merupakan sumber dari aktivitas volkanik dan

seismik (gempa).

Core, inti bumi berukuran diameter 7000 km dan terdiri dari besi dan nikel.

Lapisan paling luar (tebal 2200 km) merupakan liquid atau cairan. Lapisan

terdalam bersifat solid atau padat, dengan density sekitar 10.5 SG dan

suhunya lebih dari 5000 deg celcius. Menurut teori, perputaran bumi pada

porosnya (rotasi) menyebabkan terjadinya arus sirkulasi pada bagian cair inti bumi. Sirkulasi ini merupakan sumber dari medan magnet yang menyelimuti

bumi.

General Data Average Density sekitar 5.5 SG

Suhu bumi meningkat seiring dengan kedalaman bumi, rata-rata 1 deg celcius per 30 m pada batuan sedimen. Ini disebut sebagai Geothermal Gradient. Pada daerah vulkanik gradiennya sekitar 1 deg celcius per 10 m. Pada daerah granite tua (basement rock) gradiennya sekitar 1 deg celcius per 80 m.

Perkiraan usia bumi sekitar 4.600.000.000 tahun (menggunakan metoda dating radioaktif).

Tektonika lempeng

Lempeng-lempeng tektonik di bumi barulah dipetakan pada paruh kedua abad ke-20.

Teori tektonika Lempeng (bahasa Inggris: Plate Tectonics) adalah teori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan

skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Teori ini telah mencakup dan juga menggantikan Teori Pergeseran Benua yang lebih dahulu dikemukakan pada paruh pertama abad ke-20

dan konsep seafloor spreadingyang dikembangkan pada tahun 1960-an.

Bagian terluar dari interior bumi terbentuk dari dua lapisan. Di bagian atas terdapat litosfer yang terdiri atas kerak dan bagian teratasmantel bumi yang kaku dan padat. Di bawah lapisan

litosfer terdapat astenosfer yang berbentuk padat tetapi bisa mengalir seperti cairan dengan sangat lambat dan dalam skala waktu geologis yang sangat lama

karena viskositas dan kekuatan geser (shear strength) yang rendah. Lebih dalam lagi, bagian mantel di bawah astenosfer sifatnya menjadi lebih kaku lagi. Penyebabnya bukanlah suhu

yang lebih dingin, melainkan tekanan yang tinggi.

Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil. Lempeng-lempeng

litosfer ini menumpang di atas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng, baik divergen (menjauh), konvergen (bertumbukan),

ataupun transform (menyamping). Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung, dan pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas

lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-100 mm/a.[1]

Perkembangan Teori

Peta dengan detail yang menunjukkan lempeng-lempeng tektonik dan arah vektor gerakannya

Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, geolog berasumsi bahwa kenampakan-kenampakan utama bumi berkedudukan tetap. Kebanyakan kenampakan geologis seperti

pegunungan bisa dijelaskan dengan pergerakan vertikal kerak seperti dijelaskan dalamteori geosinklin. Sejak tahun 1596, telah diamati bahwa pantai Samudera Atlantik yang

berhadap-hadapan antara benua Afrika danEropa dengan Amerika Utara dan Amerika Selatan memiliki kemiripan bentuk dan nampaknya pernah menjadi satu. Ketepatan ini

akan semakin jelas jika kita melihat tepi-tepi dari paparan benua di sana.[2] Sejak saat itu banyak teori telah dikemukakan untuk menjelaskan hal ini, tetapi semuanya menemui

jalan buntu karena asumsi bahwa bumi adalah sepenuhnya padat menyulitkan penemuan penjelasan yang sesuai.[3]

Penemuan radium dan sifat-sifat pemanasnya pada tahun 1896 mendorong pengkajian ulang umur bumi,[4] karena sebelumnya perkiraan didapatkan dari laju pendinginannya

dan dengan asumsi permukaan bumi beradiasi seperti benda hitam.[5] Dari perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa bahkan jika pada awalnya bumi adalah sebuah benda

yang merah-pijar, suhu Bumi akan menurun menjadi seperti sekarang dalam beberapa puluh juta tahun. Dengan adanya sumber panas yang baru ditemukan ini maka para

ilmuwan menganggap masuk akal bahwa Bumi sebenarnya jauh lebih tua dan intinya masih cukup panas untuk berada dalam keadaan cair.

Teori Tektonik Lempeng berasal dari Hipotesis Pergeseran Benua (continental drift) yang dikemukakan Alfred Wegener tahun 1912.[6] dan dikembangkan lagi dalam

bukunya The Origin of Continents and Oceans terbitan tahun 1915. Ia mengemukakan bahwa benua-benua yang sekarang ada dulu adalah satu bentang muka yang bergerak

menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi seperti 'bongkahan es' dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang di atas lautan basal yang

lebih padat.[7][8] Namun, tanpa adanya bukti terperinci dan perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini dipinggirkan. Mungkin saja bumi memiliki kerak yang padat dan inti

yang cair, tetapi tampaknya tetap saja tidak mungkin bahwa bagian-bagian kerak tersebut dapat bergerak-gerak. Di kemudian hari, dibuktikanlah teori yang dikemukakan geolog

Inggris Arthur Holmes tahun 1920 bahwa tautan bagian-bagian kerak ini kemungkinan ada di bawah laut. Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam mantel bumi

adalah kekuatan penggeraknya.[3][9][10]

Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami pergerakan didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang berbeda

usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah simposium di Tasmania tahun 1956. Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi bumi,[11] namun

selanjutnya justeru lebih mengarah ke pengembangan teori tektonik lempeng yang menjelaskan pemekaran (spreading) sebagai konsekuensi pergerakan vertikal (upwelling)

batuan, tetapi menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya terus membesar atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona subduksi/hunjaman

(subduction zone), dan sesar translasi (translation fault). Pada waktu itulah teori tektonik lempeng berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang umum dipakai dan

kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan. Penelitian lebih lanjut tentang hubungan antara seafloor spreading dan balikan medan magnet bumi (geomagnetic reversal)

oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason[12][13][14][15] menunjukkan dengan tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang baru.

Seiring dengan diterimanya anomali magnetik bumi yang ditunjukkan dengan lajur-lajur sejajar yang simetris dengan magnetisasi yang sama di dasar laut pada kedua sisi mid-

oceanic ridge, tektonik lempeng menjadi diterima secara luas. Kemajuan pesat dalam teknik pencitraan seismik mula-mula di dalam dan sekitar zona Wadati-Benioff dan

beragam observasi geologis lainnya tak lama kemudian mengukuhkan tektonik lempeng sebagai teori yang memiliki kemampuan yang luar biasa dalam segi penjelasan dan

prediksi.

Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi kelautan yang berkembang pesat pada tahun 1960-an memegang peranan penting dalam pengembangan teori ini.

Sejalan dengan itu, teori tektonik lempeng juga dikembangkan pada akhir 1960-an dan telah diterima secara cukup universal di semua disiplin ilmu, sekaligus juga membaharui

dunia ilmu bumi dengan memberi penjelasan bagi berbagai macam fenomena geologis dan juga implikasinya di dalam bidang lain seperti paleogeografi dan paleobiologi.

Prinsip-prinsip Utama

Bagian luar interior bumi dibagi menjadi litosfer dan astenosfer berdasarkan perbedaan mekanis dan cara terjadinya perpindahan panas. Litosfer lebih dingin dan kaku,

sedangkan astenosfer lebih panas dan secara mekanik lemah. Selain itu, litosfer kehilangan panasnya melalui proses konduksi, sedangkan astenosfer juga memindahkan

panas melalui konveksi dan memiliki gradien suhu yang hampir adiabatik. Pembagian ini sangat berbeda dengan pembagian bumi secara kimia menjadi inti, mantel, dan kerak.

Litosfer sendiri mencakup kerak dan juga sebagian dari mantel. Suatu bagian mantel bisa saja menjadi bagian dari litosfer atau astenosfer pada waktu yang berbeda, tergantung

dari suhu, tekanan, dan kekuatan gesernya. Prinsip kunci tektonik lempeng adalah bahwa litosfer terpisah menjadi lempeng-lempeng tektonik yang berbeda-beda. Lempeng ini

bergerak menumpang di atas astenosfer yang mempunyai viskoelastisitas sehingga bersifat seperti fluida. Pergerakan lempeng biasanya bisa mencapai 10-40 mm/a (secepat

pertumbuhan kuku jari) seperti di Mid-Atlantic Ridge, ataupun mencapai 160 mm/a (secepat pertumbuhan rambut) seperti di Lempeng Nazca.[16][17] Lempeng-lempeng ini

tebalnya sekitar 100 km dan terdiri atas mantel litosferik yang di atasnya dilapisi dengan hamparan salah satu dari dua jenis material kerak. Yang pertama adalahkerak

samudera atau yang sering disebut dengan "sima", gabungan dari silikon dan magnesium. Jenis yang kedua yaitu kerak benua yang sering disebut "sial", gabungan

dari silikon dan aluminium. Kedua jenis kerak ini berbeda dari segi ketebalan di mana kerak benua memiliki ketebalan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kerak

samudera. Ketebalan kerak benua mencapai 30-50 km sedangkan kerak samudera hanya 5-10 km.

Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary), yaitu daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi seperti gempa bumi dan pembentukan

kenampakan topografis seperti gunung, gunung berapi, dan palung samudera. Kebanyakan gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, seperti Cincin Api

Pasifik (Pacific Ring of Fire) di Lempeng Pasifik yang paling aktif dan dikenal luas.

Lempeng tektonik bisa merupakan kerak benua atau samudera, tetapi biasanya satu lempeng terdiri atas keduanya. Misalnya, Lempeng Afrika mencakup benua itu sendiri dan

sebagian dasar Samudera Atlantik dan Hindia. Perbedaan antara kerak benua dan samudera ialah berdasarkan kepadatan material pembentuknya. Kerak samudera lebih padat

daripada kerak benua dikarenakan perbedaan perbandingan jumlah berbagai elemen, khususnya silikon. Kerak samudera lebih padat karena komposisinya yang mengandung

lebih sedikit silikon dan lebih banyak materi yang berat. Dalam hal ini, kerak samudera dikatakan lebih bersifat mafik ketimbang felsik.[18] Maka, kerak samudera umumnya

berada di bawah permukaan laut seperti sebagian besar Lempeng Pasifik, sedangkan kerak benua timbul ke atas permukaan laut, mengikuti sebuah prinsip yang dikenal

dengan isostasi.

Jenis-jenis Batas Lempeng

Tiga jenis batas lempeng (plate boundary).

Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomena

yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah:

1. Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform

(transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan

dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalah Sesar San Andreas di California.

2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan

(rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen

3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona

subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut

yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan

air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat

kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau Jepang (Japanese island arc).

Kekuatan Penggerak Pergerakan Lempeng

Pergerakan lempeng tektonik bisa terjadi karena kepadatan relatif litosfer samudera dan karakter astenosfer yang relatif lemah. Pelepasan panas dari mantel telah didapati

sebagai sumber asli dari energi yang menggerakkan tektonik lempeng. Pandangan yang disetujui sekarang, meskipun masih cukup diperdebatkan, adalah bahwa kelebihan

kepadatan litosfer samudera yang membuatnya menyusup ke bawah di zona subduksi adalah sumber terkuat pergerakan lempeng. Pada waktu pembentukannya di mid ocean

ridge, litosfer samudera pada mulanya memiliki kepadatan yang lebih rendah dari astenosfer di sekitarnya, tetapi kepadatan ini meningkat seiring dengan penuaan karena

terjadinya pendinginan dan penebalan. Besarnya kepadatan litosfer yang lama relatif terhadap astenosfer di bawahnya memungkinkan terjadinya penyusupan ke mantel yang

dalam di zona subduksi sehingga menjadi sumber sebagian besar kekuatan penggerak pergerakan lempeng. Kelemahan astenosfer memungkinkan lempeng untuk bergerak

secara mudah menuju ke arah zona subduksi [19] Meskipun subduksi dipercaya sebagai kekuatan terkuat penggerak pergerakan lempeng, masih ada gaya penggerak lain yang

dibuktikan dengan adanya lempeng seperti lempeng Amerika Utara, juga lempeng Eurasia yang bergerak tetapi tidak mengalami subduksi di manapun. Sumber penggerak ini

masih menjadi topik penelitian intensif dan diskusi di kalangan ilmuwan ilmu bumi. Pencitraan dua dan tiga dimensi interior bumi (tomografi seismik) menunjukkan adanya

distribusi kepadatan yang heterogen secara lateral di seluruh mantel. Variasi dalam kepadatan ini bisa bersifat material (dari kimia batuan), mineral (dari variasi struktur mineral),

atau termal (melalui ekspansi dan kontraksi termal dari energi panas). Manifestasi dari keheterogenan kepadatan secara lateral adalah konveksi mantel dari gaya apung

(buoyancy forces) [20] Bagaimana konveksi mantel berhubungan secara langsung dan tidak dengan pergerakan planet masih menjadi bidang yang sedang dipelajari dan

dibincangkan dalam geodinamika. Dengan satu atau lain cara, energi ini harus dipindahkan ke litosfer supaya lempeng tektonik bisa bergerak. Ada dua jenis gaya yang utama

dalam pengaruhnya ke pergerakan planet, yaitu friksi dan gravitasi.

Gaya Gesek

Basal drag

Arus konveksi berskala besar di mantel atas disalurkan melalui astenosfer, sehingga pergerakan didorong oleh gesekan antara astenosfer dan litosfer.

Slab suction

Arus konveksi lokal memberikan tarikan ke bawah pada lempeng di zona subduksi di palung samudera. Penyerotan lempengan (slab suction) ini bisa terjadi dalam

kondisi geodinamik di mana tarikan basal terus bekerja pada lempeng ini pada saat ia masuk ke dalam mantel, meskipun sebetulnya tarikan lebih banyak bekerja pada

kedua sisi lempengan, atas dan bawah

Gravitasi

Runtuhan gravitasi: Pergerakan lempeng terjadi karena lebih tingginya lempeng di oceanic ridge. Litosfer samudera yang dingin menjadi lebih padat daripada mantel

panas yang merupakan sumbernya, maka dengan ketebalan yang semakin meningkat lempeng ini tenggelam ke dalam mantel untuk mengkompensasikan beratnya,

menghasilkan sedikit inklinasi lateral proporsional dengan jarak dari sumbu ini. :Dalam teks-teks geologi pada pendidikan dasar, proses ini sering disebut sebagai

sebuah doronga. Namun, sebenarnya sebutan yang lebih tepat adalah runtuhan karena topografi sebuah lempeng bisa jadi sangat berbeda-beda dan topografi

pematang (ridge) yang melakukan pemekaran hanyalah fitur yang paling dominan. Sebagai contoh, pembengkakan litosfer sebelum ia turun ke bawah lempeng yang

bersebelahan menghasilkan kenampakan yang bisa mempengaruhi topografi. Lalu, mantel plume yang menekan sisi bawah lempeng tektonik bisa juga mengubah

topografi dasar samudera.

Slab-pull (tarikan lempengan)

Pergerakan lempeng sebagian disebabkan juga oleh berat lempeng yang dingin dan padat yang turun ke mantel di palung samudera.[21] Ada bukti yang cukup banyak

bahwa konveksi juga terjadi di mantel dengan skala cukup besar. Pergerakan ke atas materi di mid-oceanic ridge mungkin sekali adalah bagian dari konveksi ini.

Beberapa model awal Tektonik Lempeng menggambarkan bahwa lempeng-lempeng ini menumpang di atas sel-sel seperti ban berjalan. Namun, kebanyakan ilmuwan

sekarang percaya bahwa astenosfer tidaklah cukup kuat untuk secara langsung menyebabkan pergerakan oleh gesekan gaya-gaya itu. Slab pull sendiri sangat mungkin

menjadi gaya terbesar yang bekerja pada lempeng. Model yang lebih baru juga memberi peranan yang penting pada penyerotan (suction) di palung, tetapi lempeng

seperti Lempeng Amerika Utara tidak mengalami subduksi di manapun juga, tetapi juga mengalami pergerakan seperti juga Lempeng Afrika, Eurasia, dan Antarktika.

Kekuatan penggerak utama untuk pergerakan lempeng dan sumber energinya itu sendiri masih menjadi bahan riset yang sedang berlangsung

Gaya dari luar

Dalam studi yang dipublikasikan pada edisi Januari-Februari 2006 dari buletin Geological Society of America Bulletin, sebuah tim ilmuwan dari Italia dan

Amerika Serikat berpendapat bahwa komponen lempeng yang mengarah ke barat berasal dari rotasi Bumi dan gesekan pasang bulan yang mengikutinya.

Mereka berkata karena Bumi berputar ke timur di bawah bulan, gravitasi bulan meskipun sangat kecil menarik lapisan permuikaan bumi kembali ke barat.

Beberapa juga mengemukakan ide kontroversial bahwa hasil ini mungkin juga menjelaskan mengapa Venus dan Mars tidak memiliki lempeng tektonik,

yaitu karena ketiadaan bulan di Venus dan kecilnya ukuran bulan Mars untuk memberi efek seperti pasang di bumi.[22] Pemikiran ini sendiri sebetulnya

tidaklah baru. Hal ini sendiri aslinya dikemukakan oleh bapak dari hipotesis ini sendiri, Alfred Wegener, dan kemudian ditentang fisikawan Harold

Jeffreys yang menghitung bahwa besarnya gaya gesek oasang yang diperlukan akan dengan cepat membawa rotasi bumi untuk berhenti sejak waktu

lama. Banyak lempeng juga bergerak ke utara dan barat, bahkan banyaknya pergerakan ke barat dasar Samudera Pasifik adalah jika dilihat dari sudut

pandang pusat pemekaran (spreading) di Samudera Pasifik yang mengarah ke timur. Dikatakan juga bahwa relatif dengan mantel bawah, ada sedikit

komponen yang mengarah ke barat pada pergerakan semua lempeng

Signifikansi relatif masing-masing mekanisme

Pergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor di sini menunjukkan arah dan magnitudo gerakan.

Vektor yang sebenarnya pada pergerakan sebuah planet harusnya menjadi fungsi semua gaya yang bekerja pada lempeng itu. Namun, masalahnya

adalah seberapa besar setiap proses ambil bagian dalam pergerakan setiap lempeng Keragaman kondisi geodinamik dan sifat setiap lempeng seharusnya

menghasilkan perbedaan dalam seberapa proses-proses tersebut secara aktif menggerakkan lempeng. satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah

dengan melihat laju di mana setiap lempeng bergerak dan mempertimbangkan bukti yang ada untuk setiap kekuatan penggerak dari lempeng ini sejauh

mungkin. Salah satu hubungan terpenting yang ditemukan adalah bahwa lempeng litosferik yang lengket pada lempeng yang tersubduksi bergerak jauh

lebih cepat daripada lempeng yang tidak. Misalnya, Lempeng Pasifik dikelilingi zona subduksi (Ring of Fire) sehingga bergerak jauh lebih cepat daripada

lempeng di Atlantik yang lengket pada benua yang berdekatan dan bukan lempeng tersubduksi. Maka, gaya yang berhubungkan dengan lempeng yang

bergerak ke bawah (slab pull dan slab suction) adalah kekuatan penggerak yang menentukan pergerakan lempeng kecuali untuk lempeng yang tidak

disubduksikan. Walau bagaimanapun juga, kekuatan penggerak pergerakan lempeng itu sendiri masih menjadi bahan perdebatan dan riset para ilmuwan

Lempeng-lempeng utama

Peta lempeng-lempeng tektonik

Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu:

Lempeng Afrika, meliputi Afrika - Lempeng benua

Lempeng Antarktika, meliputi Antarktika - Lempeng benua

Lempeng Australia, meliputi Australia (tergabung dengan Lempeng India antara 50 sampai 55 juta tahun yang lalu)- Lempeng benua

Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa - Lempeng benua

Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia timur laut - Lempeng benua

Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan - Lempeng benua

Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik - Lempeng samudera

Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng India, Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca,Lempeng

Cocos, Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia.

Pergerakan lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua seiring berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen

yang mencakup hampir semua atau semua benua. Superkontinen Rodinia diperkirakan terbentuk 1 miliar tahun yang lalu dan mencakup hampir semua

atau semua benua di Bumi dan terpecah menjadi delapan benua sekitar 600 juta tahun yang lalu. Delapan benua ini selanjutnya tersusun kembali menjadi

superkontinen lain yang disebut Pangaea yang pada akhirnya juga terpecah menjadi Laurasia (yang menjadi Amerika Utara dan Eurasia),

dan Gondwana (yang menjadi benua sisanya)

Bumi

Bumi  

Foto Bumi dari luar angkasa

Penamaan

Adjektif Terestrial, Terran, Telluric, Tellurian, Kebumian

Ciri-ciri orbit

Epos J2000.0 [note 1]

Aphelion 152.097.701 km

1,0167103335 SA

Perihelion 147.098.074 km

0,9832898912 SA

Sumbu semi-mayor 149.597.887,5 km

1,0000001124 SA

Eksentrisitas 0,016710219

Periode orbit 365,256366 hari

1,0000175 tahun

Kecepatan

orbit rata-rata29,783 km/s

107.218 km/jam

Inklinasi 1°34'43,3"[1]

ke Bidang Invariabel

Bujur node menaik 348,73936°

Argumen perihelion 114,20783°

Satelit 1 (Bulan)

Ciri-ciri fisik

Jari-jari rata-rata 6,371.0 km[2]

Jari-jarikhatulistiwa 6.378,1 km[3]

Jari-jarikutub 6.356,8 km[4]

Kepepatan 0,0033528[3]

Keliling khatulistiwa 40.075,02 km (khatulistiwa)

40.007,86 km (meridian)

40.041,47 km (rata-rata)

Luas permukaan 510.072.000 km²[5][6][note 2]

148.940.000 km² daratan  (29,2 %)

361.132.000 km² perairan (70,8 %)

Volume 1,0832073×10 12  km3

Massa 5,9736×1024 kg[7]

Kepadatan rata-rata 5,5153 g/cm3

Gravitasi permukaan

di khatulistiwa9,780327 m/s² [8]

0,99732 g

Kecepatan lepas 11,186 km/s 

Hari sideris 0,99726968 d[9]

23h 56m 4.100s

Kecepatan rotasi 1674,4 km/jam

Kemiringan sumbu 23,439281°

Albedo 0,367[7]

Suhupermukaan

   Kelvin

   Celsius

min rata-rata maks

184 K 287 K 331 K

−89 °C 14 °C 57, 7 °C

Atmosfer

Tekananpermukaan 101,3 kPa (Permukaan laut)

Komposisi 78,08% Nitrogen (N2)

20,95% Oksigen (O2)

0,93% Argon

0,038% Karbon dioksida

Sekitar 1% uap air (bervariasi

sesuai iklim)[7]

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 miliar tahun. Jarak antara Bumi denganmatahari adalah 149.6 juta kilometer atau

1 AU (Inggris: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari,

sinar ultraviolet dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi

menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer dan Eksosfer.

Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi adalah antara -70 °C hingga

55 °C bergantung pada iklim setempat. Sehari dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 miliar ton, dengan luas

permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis

Bumi dipatok sebagai 1.

Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1.

Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78%nitrogen, 21% oksigen dan 1% uap air, karbondioksida dan gas lain.

Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500 °C, diselimuti pula olehinti luar yang bersifat cair setebal

2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.

Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang

menghasilkan gempa bumi.

Titik tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau

terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspiadengan luas 394.299 km2.

Komposisi dan struktur

Bumi adalah sebuah planet kebumian, yang artinya terbuat dari batuan, berbeda dibandingkan gas raksasa seperti Jupiter. Planet ini adalah yang terbesar dari empat planet

kebumian, dalam kedua arti, massa dan ukuran. Dari keempat planet kebumian, bumi juga memiliki kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan terbesar, medan magnet terkuat

dan rotasi paling cepat. Bumi juga merupakan satu-satunya planet kebumian yang memilikilempeng tektonik yang aktif.

Bentuk

Putaran rotasi bumi pada poros utara-selatan yang berakibat terjadinya siang dan malam

Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulat pepat (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada

bagian khatulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter

rata-rata dari bulatan bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke

kutub utara melalui kota Paris, Perancis.

Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17%

dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola biliar, 0,22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan bumi

adalah gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena buncitan khatulistiwa, bagian bumi yang terletak

paling jauh dari titik tengah bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ekuador.

Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga bumi yang berasal dari dalam bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan bumi ini. Tenaga alam

eksogen berasal dari luar bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga itulah yang membuat berbagai macam relief di muka bumi ini seperti yang kita tahu bahwa permukaan

bumi yang kita huni ini terdiri atas berbagai bentukan seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dsb. Adanya bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan bumi

menjadi tidak rata. Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief bumi.

Komposisi kimia

Tabel Kerak oksida F. W. Clarke

Senyawa Formula

Komposisi

Silika SiO2 59,71%

Alumina Al2O3 15,41%

kapur CaO 4,90%

Magnesia MgO 4,36%

Natrium oksida Na2O 3,55%

Besi(II) oksida FeO 3,52%

Kalium oksida K2O 2,80%

Besi(III) oksida Fe2O3 2,63%

Air H2O 1,52%

Titanium dioksida TiO2 0,60%

Fosfor pentaoksida P2O5 0,22%

Total 99,22%

Massa bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi(32,1%), oksigen

(30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur(2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka.

Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%) dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%) dan selebihnya kurang dari 1%

unsur langka.[10]

Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya

adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida

besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling

umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida (lihat tabel kanan). Konstituen

lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil. [note 3]

Lapisan bumi

Menurut komposisi (jenis dari materialnya), bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:

Kerak Bumi

Mantel Bumi

Inti Bumi

Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material)-nya, bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:

Litosfir

Astenosfir

Mesosfir

Inti Bumi bagian luar

Inti bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam bumi yang melapisi inti bumi bagian dalam. Inti bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara

2900-4980 km. Inti bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C.

Inti Bumi bagian dalam

Inti bumi bagian dalam merupakan bagian bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti bumi. inti bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter 2600km. Inti bumi

terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur dapat mencapai 4800 °C.

Batuan-batuan di bumi (Jenis dan   terbentuknya)

 Bagian luar bumi tertutupi oleh daratan dan lautan dimana bagian dari lautan lebih besar daripada bagian daratan. Akan tetapi karena daratan adalah bagian dari

kulit bumi yang dapat kita amati langsung dengan dekat maka banyak hal-hal yang dapat pula kita ketahui dengan cepat dan jelas. Salah satu diantaranya adalah

kenyataan bahwa daratan tersusun oleh beberapa jenis batuan yang berbeda satu sama lain. Dari jenisnya batuan-batuan tersebut dapat digolongkan menjadi 3 jenis

golongan. Mereka adalah : batuan beku (igneous rocks), batuan sediment (sedimentary rocks), dan batuan metamorfosa/malihan (metamorphic rocks). Batuan-

batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan berbeda pula proses terbentuknya.

Batuan beku atau sering disebut igneous rocks adalah batuan yang terbentuk dari satu atau beberapa mineral dan terbentuk akibat pembekuan dari magma. Berdasarkan teksturnya batuan

beku ini bisa dibedakan lagi menjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Perbedaan antara keduanya bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya

terbentuk dari pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral penyusunnya relatif besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering

dijadikan hiasan rumah). Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga mineral

penyusunnya lebih kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite 

Batuan sediment atau sering disebut sedimentary rocks adalah batuan yang terbentuk akibat proses pembatuan atau lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian

tertransportasi dan seterusnya terendapkan. Batuan sediment ini bias digolongkan lagi menjadi beberapa bagian diantaranya batuan sediment klastik, batuan sediment kimia, dan batuan

sediment organik. Batuan sediment klastik terbentuk melalui proses pengendapan dari material-material yang mengalami proses transportasi. Besar butir dari batuan sediment klastik

bervariasi dari mulai ukuran lempung sampai ukuran bongkah. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan penyimpan hidrokarbon (reservoir rocks) atau bisa juga menjadi batuan induk

sebagai penghasil hidrokarbon (source rocks). Contohnya batu konglomerat, batu pasir dan batu lempung. Batuan sediment kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya

batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam (salt). Batuan sediment organik terbentuk dari gabungan sisa-sisa

makhluk hidup. Batuan ini biasanya menjadi batuan induk (source) atau batuan penyimpan (reservoir). Contohnya adalah batugamping terumbu.

Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan temperature dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya

temperature dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula. Contoh batuan

tersebut adalah batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung. Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping. Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari

batu pasir.Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi

batuan-batuan baru lagi.

Proses-proses tersebut berlangsung sepanjang waktu baik di masa lampau maupun masa yang akan datang. Kejadian alam dan proses geologi yang berlangsung sekarang inilah yang

memberikan gambaran apa yang telah terjadi di masa lampau seperti diungkapkan oleh ahli geologi “JAMES HUTTON” dengan teorinya “THE PRESENT IS THE KEY TO THE PAST”

Referensi :

AAPG – www.aapg.org Bahan pelajaran dari University of North Dakota – http://volcano.und.edu

Batuan metamorf

Kuarsit , salah satu jenis batuan metamorf

Batuan metamorf adalah salah satu kelompok utama batuan yang merupakan hasil transformasi atau ubahan dari suatu tipe batuan yang telah ada sebelumnya, protolith, oleh

suatu proses yang disebut metamorfisme, yang berarti "perubahan bentuk". Protolith yang dikenai panas (lebih besar dari 150 °Celsius) dan tekanan ekstrim akan mengalami

perubahan fisika dan/atau kimia yang besar. Protolith dapat berupa batuan sedimen, batuan beku, atau batuan metamorf lain yang lebih tua. Beberapa contoh batuan metamorf

adalah gneis, batu sabak, batu marmer, dan skist.

Batuan metamorf menyusun sebagian besar dari kerak Bumi dan digolongkan berdasarkan tekstur dan dari susunan kimia dan mineral (fasies metamorf) Mereka terbentuk jauh

dibawah permukaan bumi oleh tegasan yang besar dari batuan diatasnya serta tekanan dan suhu tinggi. Mereka juga terbentuk olehintrusi batu lebur, disebut magma, ke dalam

batuan padat dan terbentuk terutama pada kontak antara magma dan batuan yang bersuhu tinggi.

Penelitian batuan metamorf (saat ini tersingkap di permukaan bumi akibat erosi dan pengangkatan) memberikan kita informasi yang sangat berharga mengenai suhu dan

tekanan yang terjadi jauh di dalam permukaan bumi.

Mineral

Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. Istilah mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Mineral termasuk dalam

komposisiunsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawaan organik biasanya tidak termasuk). Ilmu yang

mempelajari mineral disebutmineralogi.

Foto dari US Geological Survey

Klasifikasi dan definisi mineral

Agar dapat diklasifikasikan sebagai mineral sejati, senyawa tersebut haruslah berupa padatan dan memiliki struktur kristal. Senyawa ini juga harus terbentuk secara alami dan memiliki

komposisi kimia yang tertentu. Definisi sebelumnya tidak memasukkan senyawa seperti mineral yang berasal dari turunan senyawa organik. Bagaimanapun juga, The International

Mineralogical Association tahun 1995 telah mengajukan definisi baru tentang definisi material:

Mineral adalah suatu unsur atau senyawa yang dalam keadaan normalnya memiliki unsur kristal dan terbentuk dari hasil proses geologi.[1]

Klasifikasi modern telah mengikutsertakan kelas organik kedalam daftar mineral, seperti skema klasifikasi yang diajukan oleh Dana dan Strunz.[2][3]

Magma

Lava Hawaii yang mengalir (lava adalah magma yang mengalir keluar)

Magma merupakan batu-batuan cair yang terletak di dalam kamar magma di bawah permukaan bumi. Magma di bumi merupakan larutan silika bersuhutinggi yang kompleks dan

merupakan asal semua batuan beku. Magma berada dalam tekanan tinggi dan kadang kala memancut keluar melalui pembukaangunung berapi dalam bentuk aliran lava atau

letusan gunung berapi.

Hasil letupan gunung berapi ini mengandung larutan gas yang tidak pernah sampai ke permukaan bumi. Magma terkumpul dalam kamar magma yang terasing di bawah kerak bumi dan

mengandung komposisi yang berlainan menurut tempat magma itu didapati.

Batuan sedimen

Batu kapur, jenis umum batuan endapan

Batuan endapan atau batuan sedimen adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan (bersama dengan batuan beku dan batuan metamorfosis) yang terbentuk melalui tiga cara

utama: pelapukan batuan lain (clastic); pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik; dan pengendapan (precipitation) darilarutan. Jenis batuan umum seperti batu kapur, batu

pasir, dan lempung, termasuk dalam batuan endapan. Batuan endapan meliputi 75% dari permukaan bumi.

Penamaan batuan sedimen biasanya berdasarkan besar butir penyusun batuan tersebut Penamaan tersebut adalah: breksi, konglomerat, batupasir, batu lempung

Breksi adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butitan yang bersudut

Konglomerat adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butiran yang membudar

Batu pasir adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 2 mm sampai 1/16 mm

Batu lanau adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 1/16 mm sampai 1/256 mm

Batu lempung adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih kecil dari 1/256 mm

ROCK CYCLE / SIKLUS   BATUAN

Sebelumnya kita sudah tahu bahwa di bumi ada tiga jenis batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Ketiga batuan

tersebut dapat berubah menjadi batuan metamorf tetapi ketiganya juga bisa berubah menjadi batuan lainnya. Semua batuan akan mengalami

pelapukan dan erosi menjadi partikel-partikel atau pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga bisa membentuk batuan sedimen.

Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi magma dan kemudian kembali menjadi batuan beku. Kesemuanya ini disebut siklus batuan

atau ROCK CYCLE.

 Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan. Penyebab pelapukan tersebut ada 3 macam:

1. Pelapukan secara fisika: perubahan suhu dari panas ke dingin akan membuat batuan mengalami perubahan. Hujan pun juga dapat membuat rekahan-rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang sehingga proses-proses fisika tersebut dapat membuat batuan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi.

2. Pelapukan secara kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan seperti contohnya larutan HCl akan bereaksi dengan batu gamping. Bahkan air pun dapat bereaksi melarutan beberapa jenis batuan. Salah satu contoh yang nyata adalah “hujan asam” yang sangat mempengaruhi terjadinya pelapukan secara kimia.

3. Pelapukan secara biologi: Selain pelapukan yang terjadi akibat proses fisikan dan kimia, salah satu pelapukan yang dapat terjadi adalah pelapukan secara biologi. Salah satu contohnya adalah pelapukan yang disebabkan oleh gangguan dari akar tanaman yang cukup besar. Akar-akar tanaman yang besar ini mampu membuat rekahan-rekahan di batuan dan akhirnya dapat memecah batuan menjadi bagian yang lebih kecil lagi.

Setelah batuan mengalami pelapukan, batuan-batuan tersebut akan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi sehingga mudah untuk berpindah tempat. Berpindahnya

tempat dari partikel-partikel kecil ini disebut erosi. Proses erosi ini dapat terjadi melalui beberapa cara:

1. Akibat grafitasi: akibat adanya grafitasi bumi maka pecahan batuan yang ada bisa langsung jatuh ke permukaan tanah atau menggelinding melalui tebing sampai akhirnya terkumpul di permukaan tanah.

2. Akibat air: air yang melewati pecahan-pecahan kecil batuan yang ada dapat mengangkut pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat yang lain. Salah satu contoh yang dapat diamati dengan jelas adalah peranan sungai dalam mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ini.

3. Akibat angin: selain air, angin pun dapat mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ukurannya seperti halnya yang saat ini terjadi di daerah gurun.4. Akibat glasier: sungai es atau yang sering disebut glasier seperti yang ada di Alaska sekarang juga mampu memindahkan pecahan-pecahan batuan yang ada.

Pecahan-pecahan batuan yang terbawa akibat erosi tidak dapat terbawa selamanya. Seperti halnya sungai akan bertemu laut, angin akan berkurang tiupannya, dan

juga glasier akan meleleh. Akibat semua ini, maka pecahan batuan yang terbawa akan terendapkan. Proses ini yang sering disebut proses pengendapan. Selama

proses pengendapan, pecahan batuan akan diendapkan secara berlapis dimana pecahan yang berat akan diendapkan terlebih dahulu baru kemudian diikuti pecahan

yang lebih ringan dan seterusnya. Proses pengendapan ini akan membentuk perlapisan pada batuan yang sering kita lihat di batuan sedimen saat ini. 

Pada saat perlapisan di batuan sedimen ini terbentuk, tekanan yang ada di perlapisan yang paling bawah akan bertambah akibat pertambahan beban di atasnya.

Akibat pertambahan tekanan ini, air yang ada dalam lapisan-lapisan batuan akan tertekan sehingga keluar dari lapisan batuan yang ada. Proses ini sering disebut

kompaksi. Pada saat yang bersamaan pula, partikel-partikel yang ada dalam lapisan mulai bersatu. Adanya semen seperti lempung, silika, atau kalsit diantara

partikel-partikel yang ada membuat partikel tersebut menyatu membentuk batuan yang lebih keras. Proses ini sering disebut sementasi. Setelah proses kompaksi dan

sementasi terjadi pada pecahan batuan yang ada, perlapisan sedimen yang ada sebelumnya berganti menjadi batuan sedimen yang berlapis-lapis. Batuan sedimen seperti batu pasir, batu

lempung, dan batu gamping dapat dibedakan dari batuan lainnya melalui adanya perlapisan, butiran-butiran sedimen yang menjadi satu akibat adanya semen, dan juga adanya fosil yang ikut

terendapkan saat pecahan batuan dan fosil mengalami proses erosi, kompaksi dan akhirnya tersementasikan bersama-sama. 

Pada kerak bumi yang cukup dalam, tekanan dan suhu yang ada sangatlah tinggi. Kondisi tekanan dan suhu yang sangat tinggi seperti ini dapat mengubah mineral

yang dalam batuan. Proses ini sering disebut proses metamorfisme. Semua batuan yang ada dapat mengalami proses metamorfisme. Tingkat proses metamorfisme

yang terjadi tergantung dari:

1. Apakah batuan yang ada terkena efek tekanan dan atau suhu yang tinggi.2. Apakah batuan tersebut mengalami perubahan bentuk.3. Berapa lama batuan yang ada terkena tekanan dan suhu yang tinggi.

Dengan bertambahnya dalam suatu batuan dalam bumi, kemungkinan batuan yang ada melebur kembali menjadi magma sangatlah besar. Ini karena tekanan dan

suhu yang sangat tinggi pada kedalaman yang sangat dalam. Akibat densitas dari magma yang terbentuk lebih kecil dari batuan sekitarnya, maka magma tersebut

akan mencoba kembali ke permukaan menembus kerak bumi yang ada. Magma juga terbentuk di bawah kerak bumi yaitu di mantle bumi. Magma ini juga akan

berusaha menerobos kerak bumi untuk kemudian berkumpul dengan magma yang sudah terbentuk sebelumnya dan selanjutnya berusaha menerobos kerak bumi untuk membentuk batuan

beku baik itu plutonik ataupun vulkanik. 

Kadang-kadang magma mampu menerobos sampai ke permukaan bumi melalui rekahan atau patahan yang ada di bumi. Pada saat magma mampu menembus

permukaan bumi, maka kadang terbentuk ledakan atau sering disebut volcanic eruption. Proses ini sering disebut proses ekstrusif. Batuan yang terbentuk dari

magma yang keluar ke permukaan disebut batuan beku ekstrusif. Basalt dan pumice (batu apung) adalah salah satu contoh batuan ekstrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini

tergantung dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku ekstrusif memperlihatkan cirri-ciri berikut:

1. Butirannya sangatlah kecil. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat cepat sehingga mineral-mineral yang ada sebagai penyusun batuan tidak mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.

2. Umumnya memperlihatkan adanya rongga-rongga yang terbentuk akibat gas yang terkandung dalam batuan atau yang sering disebut “gas bubble”.

Batuan yang meleleh akibat tekanan dan suhu yang sangat tinggi sering membentuk magma chamber dalam kerak bumi. Magma ini bercampur dengan magma yang

terbentuk dari mantle. Karena letak magma chamber yang relatif dalam dan tidak mengalami proses ekstrusif, maka magma yang ada mengalami proses pendinginan

yang relatif lambat dan membentuk kristal-kristal mineral yang akhirnya membentuk batuan beku intrusif. Batuan beku intrusif dapat tersingkap di permukaan

membentuk pluton. Salah satu jenis pluton terbesar yang tersingkap dengan jelas adalah batholit seperti yang ada di Sierra Nevada – USA yang merupakan batholit granit yang sangat besar.

Gabbro juga salah satu contoh batuan intrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini tergantung dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku intrusif memperlihatkan cirri-

ciri berikut:

1. Butirannya cukup besar. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat lambat sehingga mineral-mineral yang ada sebagai penyusun batuan mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.

2. Biasanya mineral-mineral pembentuk batuan beku intrusif memperlihatkan angular interlocking.

Proses-proses inilah semua yang terjadi dimasa lampau, sekarang, dan yang akan datang. Terjadinya proses-proses ini menjaga keseimbangan batuan yang ada di bumi.Referensi :

Oxford University Museum - http://www.oum.ox.ac.uk/

Tanah

Profil tanah, memperlihatkan beberapahorizon tanah.

Tanah (bahasa Yunani: pedon; bahasa Latin: solum) adalah bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan organik.

Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar.

Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernafas dan tumbuh. Tanah juga menjadihabitat hidup berbagai mikroorganisme. Bagi

sebagian besar hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak.

Ilmu yang mempelajari berbagai aspek mengenai tanah dikenal sebagai ilmu tanah.

Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai penyimpan air dan menekan erosi, meskipun tanah sendiri juga dapat tererosi.

Komposisi tanah berbeda-beda pada satu lokasi dengan lokasi yang lain. Air dan udara merupakan bagian dari tanah.

Pembentukan tanah (pedogenesis)

Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organisme, membentuk tubuh unik yang menutupi batuan. Proses pembentukan tanah dikenal sebagai ''pedogenesis''.

Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri atas lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon tanah. Setiap horizon menceritakan mengenai asal dan

proses-proses fisika, kimia, dan biologiyang telah dilalui tubuh tanah tersebut.

Hans Jenny (1899-1992), seorang pakar tanah asal Swiss yang bekerja di Amerika Serikat, menyebutkan bahwa tanah terbentuk dari bahan induk yang telah mengalami

modifikasi/pelapukan akibat dinamika faktor iklim, organisme (termasuk manusia), dan relief permukaan bumi (topografi) seiring dengan berjalannya waktu.

Berdasarkan dinamika kelima faktor tersebut terbentuklah berbagai jenis tanah dan dapat dilakukan klasifikasi tanah.

Karakteristik

Tubuh tanah (solum) tidak lain adalah batuan yang melapuk dan mengalami proses pembentukan lanjutan. Usia tanah yang ditemukan saat ini tidak ada yang lebih tua daripada

periode Tersier dan kebanyakan terbentuk dari masa Pleistosen.

Tubuh tanah terbentuk dari campuran bahan organik dan mineral. Tanah non-organik atau tanah mineral terbentuk dari batuan sehingga ia mengandung mineral. Sebaliknya, tanah

organik (organosol/humosol) terbentuk dari pemadatan terhadap bahan organik yang terdegradasi.

Tanah organik berwarna hitam dan merupakan pembentuk utama lahan gambut dan kelak dapat menjadi batu bara. Tanah organik cenderung memiliki keasaman tinggi karena

mengandung beberapaasam organik (substansi humik) hasil dekomposisi berbagai bahan organik. Kelompok tanah ini biasanya miskin mineral, pasokan mineral berasal dari aliran

air atau hasil dekomposisi jaringan makhluk hidup. Tanah organik dapat ditanami karena memiliki sifat fisik gembur (sarang) sehingga mampu menyimpan cukup air namun karena

memiliki keasaman tinggi sebagian besar tanaman pangan akan memberikan hasil terbatas dan di bawah capaian optimum.

Tanah non-organik didominasi oleh mineral. Mineral ini membentuk partikel pembentuk tanah. Tekstur tanah demikian ditentukan oleh komposisi tiga partikel pembentuk

tanah: pasir, lanau (debu), danlempung. Tanah pasiran didominasi oleh pasir, tanah lempungan didominasi oleh lempung. Tanah dengan komposisi pasir, lanau, dan lempung yang

seimbang dikenal sebagai geluh (loam).

Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat orang. Warna tanah sangat bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga, kuning, hingga putih.

Selain itu, tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan perbedaan warna yang kontras sebagai akibat proses kimia (pengasaman) atau pencucian (leaching). Tanah berwarna

hitam atau gelap seringkali menandakan kehadiran bahan organik yang tinggi, baik karena pelapukan vegetasi maupun proses pengendapan di rawa-rawa. Warna gelap juga dapat

disebabkan oleh kehadiran mangan, belerang, dan nitrogen. Warna tanah kemerahan atau kekuningan biasanya disebabkan kandungan besi teroksidasi yang tinggi; warna yang

berbeda terjadi karena pengaruh kondisi proses kimia pembentukannya. Suasanaaerobik/oksidatif menghasilkan warna yang seragam atau perubahan warna bertahap, sedangkan

suasana anaerobik/reduktif membawa pada pola warna yang bertotol-totol atau warna yang terkonsentrasi[1].

Struktur tanah merupakan karakteristik fisik tanah yang terbentuk dari komposisi antara agregat (butir) tanah dan ruang antaragregat. Tanah tersusun dari tiga fasa: fasa padatan,

fasa cair, dan fasa gas. Fasa cair dan gas mengisi ruang antaragregat. Struktur tanah tergantung dari imbangan ketiga faktor penyusun ini. Ruang antaragregat disebut sebagai

porus (jamak pori). Struktur tanah baik bagi perakaran apabila pori berukuran besar (makropori) terisi udara dan pori berukuran kecil (mikropori) terisi air. Tanah yang gembur

(sarang) memiliki agregat yang cukup besar dengan makropori dan mikropori yang seimbang. Tanah menjadi semakin liat apabila berlebihan lempung sehingga kekurangan

makropori.

Pencemaran tanah

Pencemaran tanah terjadi akibat masuknya benda asing (misalnya senyawa kimia buatan manusia) ke tanah dan mengubah suasana/lingkungan asli tanah sehingga terjadi

penurunan kualitas dalam fungsi tanah. Pencemaran dapat terjadi karena kebocoran limbah cair atau bahan kimia industri atau fasilitas komersial; penggunaan pestisida; masuknya

air permukaan tanah tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan; kecelakaan kendaraaan pengangkut minyak, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan

sampah serta limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara sembarangan (illegal dumping).

Geologi struktur

Formasi batuan terlipat, salah satu subjek studi geologi struktur

Geologi struktur adalah studi mengenai distribusi tiga dimensi tubuh batuan dan permukaannya yang datar ataupun terlipat, beserta susunan internalnya.

Geologi struktur mencakup bentuk permukaan yang juga dibahas pada studi geomorfologi, metamorfisme dan geologi rekayasa. Dengan mempelajari struktur tiga dimensi batuan dan

daerah, dapat dibuat kesimpulan mengenai sejarah tektonik, lingkungan geologi pada masa lampau dan kejadian deformasinya. Hal ini dapat dipadukan pada waktu dengan

menggunakan kontrol stratigrafi maupun geokronologi, untuk menentukan waktu pembentukan struktur tersebut.

Secara lebih formal dinyatakan sebagai cabang geologi yang berhubungan dengan proses geologi dimana suatu gaya telah menyebabkan transformasi bentuk, susunan, atau struktur

internal batuan kedalam bentuk, susunan, atau susunan intenal yang lain.

Geologi

Geologi (berasal dari Yunani: γη- [ge-, "bumi"] dan λογος [logos, "kata", "alasan"]) adalah Ilmu (sains) yang mempelajari bumi, komposisinya, struktur, sifat-sifat fisik, sejarah, dan proses

pembentukannya.

Geologiwan telah membantu dalam menentukan umur bumi yang diperkirakan sekitar 4.5 miliar (4.5x109) tahun, dan menentukan bahwa kulit bumi terpecah menjadi lempeng

tektonik yang bergerak di atas mantel yang setengah cair (astenosfir) melalui proses yang sering disebut tektonik lempeng. Geologiwan membantu menemukan dan mengatur sumber

daya alam yang ada di bumi, sepertiminyak bumi, batu bara, dan juga metal seperti besi, tembaga, dan uranium serta mineral lainnya yang memiliki nilai ekonomi,

seperti asbestos, perlit, mika, fosfat, zeolit, tanah liat, pumis, kuarsa, dan silika, dan juga elemen lainnya seperti belerang, klorin, dan helium.

Astrogeologi adalah aplikasi ilmu geologi tentang planet lainnya dalam tata surya (solar sistem). Namun istilah khusus lainnya seperti selenology (pelajaran tentang

bulan), areologi (pelajaran tentang planet Mars), dll, juga dipakai.

Kata "geologi" pertama kali digunakan oleh Jean-André Deluc dalam tahun 1778 dan diperkenalkan sebagai istilah yang baku oleh Horace-Bénédict de Saussure pada tahun 1779.

Atmosfer

Lapisan-lapisan di Atmosfer Bumi

Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian

0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi. Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di

lapisan tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena

pembiasan sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang sensitif yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh

pemahaman yang lebih baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya.

Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengan sedikit argon (0.9%), karbondioksida (variabel, tetapi sekitar 0.0357%), uap air, dan gas lainnya. Atmosfer

melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet dari matahari dan mengurangi suhu ekstrem di antarasiang dan malam. 75% dari atmosfer ada dalam 11 km dari

permukaan planet.

Atmosfer tidak mempunyai batas mendadak, tetapi agak menipis lambat laun dengan menambah ketinggian, tidak ada batas pasti antara atmosfer danangkasa luar.

Troposfer

Lapisan ini berada pada level yang terendah, campuran gasnya paling ideal untuk menopang kehidupan di bumi. Dalam lapisan ini kehidupan terlindung dari sengatan radiasi yang

dipancarkan oleh benda-benda langit lain. Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Dalam

lapisan ini, hampir semua jenis cuaca, perubahan suhu yang mendadak, angin tekanan dan kelembaban yang kita rasakan sehari-hari berlangsung. Suhu udara pada permukaan air laut

sekitar 27 derajat Celsius, dan semakin naik ke atas, suhu semakin turun. Dan setiap kenaikan 100m suhu berkurang 0,61 derajat Celsius (sesuai dengan Teori Braak). Pada lapisan ini

terjadi peristiwa cuaca seperti hujan, angin, musim salju, kemarau, dsb.

Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling hangat dari troposfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari dan menyalurkan panasnya ke udara.

Biasanya, jika ketinggian bertambah, suhu udara akan berkurang secara tunak (steady), dari sekitar 17℃ sampai -52℃. Pada permukaan bumi yang tertentu, seperti daerah

pegunungan dan dataran tinggi dapat menyebabkan anomali terhadap gradien suhu tersebut.

Di antara stratosfer dan troposfer terdapat lapisan yang disebut lapisan Tropopause, yang membatasi lapisan troposfer dengan stratosfer.

Stratosfer

Perubahan secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu -

70oF atau sekitar - 57oC. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu.Disini juga tempat terbangnya pesawat. Awan tinggi jenis cirrus kadang-

kadang terjadi di lapisan paling bawah, namun tidak ada pola cuaca yang signifikan yang terjadi pada lapisan ini.

Dari bagian tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon yang bertambah. Lapisan

ozon ini menyerap radiasi sinar ultra ungu. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan stratopause memisahkan stratosfer dengan lapisan

berikutnya.

Mesosfer

Kurang lebih 25 mil atau 40km diatas permukaan bumi terdapat lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian bertambah, sampai

menjadi sekitar - 143oC di dekat bagian atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi. Suhu serendah ini memungkinkan terjadi awan noctilucent, yang terbentuk

dari kristal es.

Termosfer

Transisi dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km. Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 1982oC.

Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra ungu. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer,

yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio jarak jauh.

Fenomena aurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi disini. Pengertian Lapisan Termosfer sebagai Lapisan Atmosfir

Pengertian Lapisan Termosfer sebagai Lapisan Atmosfir) – Lapisan Termosfer Berada di atas mesopouse dengan ketinggian sekitar 75 km sampai pada ketinggian sekitar 650 km. Pada

lapisan ini, gas-gas akan terionisasi, oleh karenanya lapisan ini sering juda disebut lapisan ionosfer. Molekul oksigen akan terpecah menjadi oksegen atomik di sini. Proses pemecahan

molekul oksigen dan gas-gas atmosfer lainnya akan menghasilkan panas, yang akan menyebabkan meningkatnya suhu pada lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan

meningkaknya ketinggian. Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu :

1. Lapisan Udara Terletak antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini tempat terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara KENNELY

dan HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suu udara di sini berkisar – 70° C sampai +50° C .

2. Lapisan udara F Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara APPLETON.

3. Lapisan udara atom Pada lapisan ini, benda-benda berada dalam lbentuk atom. Letaknya lapisan ini antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari matahari, dan

diduga suhunya mencapai 1200° C .

Eksosfer

Adanya refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik. Cahaya matahari yang dipantulkan tersebut juga disebut sebagai cahaya Zodiakal

Komposisi dari atmosfer bumi

Gas-gas penyusun atmosfer

Atmosfer tersusun oleh:

Nitrogen ( )

Oksigen ( )

Argon ( )

Air ( )

Ozon ( )

Karbondioksida ( )

Angin

Gerakan angin terlihat dari foto satelit

Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara

tinggi ke bertekanan udara rendah.

Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya berkurang. Udara dingin

di sekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Di atas tanah udara menjadi panas lagi dan naik kembali. Aliran

naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamanakan konveksi.

Faktor terjadinya angin

Faktor terjadinya angin, yaitu:

Anemometer, alat pengukur kecepatan angin

Gradien barometris

Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin cepat tiupan angin.

Letak tempat

Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh dari garis khatulistiwa.

Tinggi tempat

Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup, hal ini disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju udara. Di permukaan bumi, gunung,

pohon, dan topografi yang tidak rata lainnya memberikan gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempat, gaya gesekan ini semakin kecil.

Waktu

Di siang hari angin bergerak lebih cepat daripada di malam hari

Jenis-jenis angin

Angin laut

Angin laut adalah angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang umumnya terjadi pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.00. Angin ini

biasa dimanfaatkan para nelayan untuk pulang dari menangkap ikan di laut.

Angin darat

Angin darat adalah angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut yang umumnya terjadi pada saat malam hari dari jam 20.00 sampai dengan jam 06.00. Angin

jenis ini bermanfaat bagi para nelayan untuk berangkat mencari ikan dengan perahu bertenaga angin sederhana.

Angin lembah

Angin lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke arah puncak gunung yang biasa terjadi pada siang hari.

Angin gunung

Angin gunung adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah gunung yang terjadi pada malam hari.

Angin Fohn

Angin Fohn/angin jatuh adalah angin yang terjadi seusai hujan Orografis. angin yang bertiup pada suatu wilayah dengan temperatur dan kelengasan yang

berbeda. Angin Fohn terjadi karena ada gerakan massa udara yang naik pegunungan yang tingginya lebih dari 200 meter di satu sisi lalu turun di sisi lain. Angin

Fohn yang jatuh dari puncak gunung bersifat panas dan kering, karena uap air sudah dibuang pada saat hujan Orografis.

Biasanya angin ini bersifat panas merusak dan dapat menimbulkan korban. Tanaman yang terkena angin ini bisa mati dan manusia yang terkena angin ini bisa

turun daya tahan tubuhnya terhada serangan penyakit.[rujukan?]

Angin Munsoon

Angin Munsoon, Moonsun, muson adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan

berlawanan yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah tahun. Umumnya pada setengah tahun pertama bertiup angin darat yang kering dan setengah

tahun berikutnya bertiup angin laut yang basah. Pada bulan Oktober – April, matahari berada pada belahan langit Selatan, sehingga benua Australia lebih banyak

memperoleh pemanasan matahari dari benua Asia. Akibatnya di Australia terdapat pusat tekanan udara rendah (depresi) sedangkan di Asia terdapat pusat-pusat

tekanan udara tinggi (kompresi). Keadaan ini menyebabkan arus angin dari benua Asia ke benua Australia. Di Indonesia angin ini merupakan angin musim Timur

Laut di belahan bumi Utara dan angin musim Barat di belahan bumi Selatan. Oleh karena angin ini melewati Samudra Pasifik dan Samudra Hindia maka banyak

membawa uap air, sehingga pada umumnya di Indonesia terjadi musim penghujan.

Musim penghujan meliputi seluruh wilayah indonesia, hanya saja persebarannya tidak merata. makin ke timur curah hujan makin berkurang karena kandungan uap

airnya makin sedikit.

Pada bulan April-Oktober, matahari berada di belahan langit utara, sehingga benua Asia lebih panas daripada benua Australia. Akibatnya, di asia terdapat pusat-

pusat tekanan udara rendah, sedangkan di australia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi yang menyebabkan terjadinya angin dari australia menuju asia. Di

indonesia terjadi angin musim timur di belahan bumi selatan dan angin musim barat daya di belahan bumi utara. Oleh karena tidak melewati lautan yang luas maka

angin tidak banyak mengandung uap air oleh karena itu pada umumnya di indonesia terjadi musim kemarau, kecuali pantai barat sumatera, sulawesi tenggara,

dan pantai selatan irian jaya. Antara kedua musim tersebut ada musim yang disebut musim pancaroba (peralihan), yaitu : Musim kemareng yang merupakan

peralihan dari musim penghujan ke musim kemarau, dan musim labuh yang merupakan peralihan musim kemarau ke musim penghujan. Adapun ciri-ciri musim

pancaroba yaitu: Udara terasa panas, arah angin tidak teratur dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu singkat dan lebat. Angin Munson dibagi menjadi 2,

yaitu Munson Barat atau dikenal dengan Angin Musim Barat dan Munson Timur atau dikenal dengan Angin Musim Timur

Angin Musim Barat

Angin Musim Barat/Angin Muson Barat adalah angin yang mengalir dari Benua Asia (musim dingin) ke Benua Australia (musim panas) dan mengandung curah

hujan yang banyak di Indonesia bagian Barat, hal ini disebabkan karena angin melewati tempat yang luas, seperti perairan dan samudra. Contoh perairan dan

samudra yang dilewati adalah Laut China Selatan dan Samudra Hindia. Angin Musim Barat menyebabkan Indonesia mengalami musim hujan.

Angin ini terjadi pada bulan Desember, januari dan Februari, dan maksimal pada bulan Januari dengan kecepatan minimum 3 m/s.

Angin Musim Timur

Angin Musim Timur/Angin Muson Timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (musim panas) sedikit curah hujan

(kemarau) di Indonesia bagian Timur karena angin melewati celah- celah sempit dan berbagai gurun (Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang

menyebabkan Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli dan Agustus, dan maksimal pada bulan Juli.

JENIS AWANAwan tidak sama jenisnya dan selalu berubah bentuk. Awan bergantung pada ketinggian dan suhunya.Awan dibedakan menurut bentuk dan tingginya. Ada 4 kumpulan yang utama,yaitu awan rendah, awan sederhana tinggi, awan tinggi dan awan yang tinggi keatas.1. Awan Rendah - terdiri dari awan Stratokumulus, awan Nimbostratus dan awan Stratus.- terletak kurang daripada 3000 meter dari muka bumi.- Awan Stratokumulus kelihatan kasar.- Awan Nimbostratus gelap dan mempunyai lapisan-lapisan jelas dan dikenali juga sebagai awan hujan- Awan Stratus sangat rendah, tebal dan berwarna kelabu. 

2. Awan Sederhana Tinggi- tediri dari awan Altokumulus dan Altostratus.- letaknya antara 3000 hingga 6000 meter dari muka bumi- Awan Altokumulus berkepul-kepul, tidak rata dan berlapis.Awan itu menandakan keadaan cuaca yang baik.- Awan Altostratus lebih padat, berwarna kelabu dan kelihatan seperti air.

3. Awan Tinggi- terdiri dari awan Sirus, Sirokumulus dan Sirostratus- Awan Sirus kelihatan seperti kapas tipis dan awan ini menunjukkan cuaca agak cerah.- Awan Sirokumulus kelihatan seperti sisik ikan.

- Awan Sirostratus ialah awan putih yang tipis

4. Awan yang Tinggi ke Atas- terdiri dari awan Kumulus dan awan Kumulonimbus.- letaknya kira-kira 6000 hingga 9000 meter dari muka bumi.- Awan Kumulus terbentuk kelompok-kelompok bulat - Awan Kumulonimbus berbentuk kelompok-kelompok besar. Kelompok-kelompok yang berwarna putih dan hitam ini mempunyai bentuk dan rupa yang beranekaragam. Awan membawa hujan yang disertai dengan kilat dan petir.

Hujan

Hujan

Hujan merupakan satu bentuk presipitasi yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es) atau aerosol (seperti embun dan kabut). Hujan

terbentuk apabila titik air yang terpisah jatuh ke bumi dari awan. Tidak semua air hujan sampai ke permukaan bumi karena sebagian menguap ketika jatuh melalui udara kering. Hujan

jenis ini disebut sebagai virga.

Hujan memainkan peranan penting dalam siklus hidrologi. Lembaban dari laut menguap, berubah menjadi awan, terkumpul menjadi awan mendung, lalu turun kembali ke bumi, dan

akhirnya kembali ke laut melalui sungai dan anak sungai untuk mengulangi daur ulang itu semula.

Pengukur hujan (ombrometer) standar

Jumlah air hujan diukur menggunakan pengukur hujan atau ombrometer. Ia dinyatakan sebagai kedalaman air yang terkumpul pada permukaan datar, dan diukur kurang lebih 0.25mm.

Satuan curah hujan menurut SI adalah milimeter, yang merupakan penyingkatan dari liter per meter persegi.

Air hujan sering digambarkan sebagai berbentuk "lonjong", lebar di bawah dan menciut di atas, tetapi ini tidaklah tepat. Air hujan kecil hampir bulat. Air hujan yang besar menjadi semakin

leper, seperti rotihamburger; air hujan yang lebih besar berbentuk payung terjun. Air hujan yang besar jatuh lebih cepat berbanding air hujan yang lebih kecil.

Beberapa kebudayaan telah membentuk kebencian kepada hujan dan telah menciptakan pelbagai peralatan seperti payung dan baju hujan. Banyak orang juga lebih gemar tinggal di

dalam rumah pada hari hujan.

Biasanya hujan memiliki kadar asam pH 6. Air hujan dengan pH di bawah 5,6 dianggap hujan asam.

Banyak orang menganggap bahwa bau yang tercium pada saat hujan dianggap wangi atau menyenangkan. Sumber dari bau ini adalah petrichor, minyak atsiriyang diproduksi oleh

tumbuhan, kemudian diserap oleh batuan dan tanah, dan kemudian dilepas ke udara pada saat hujan.

Jenis-jenis hujan

Untuk kepentingan kajian atau praktis, hujan dibedakan menurut terjadinya, ukuran butirannya, atau curah hujannya.

Jenis-jenis hujan berdasarkan terjadinya

Hujan siklonal , yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai dengan angin berputar.

Hujan zenithal , yaitu hujan yang sering terjadi di daerah sekitar ekuator, akibat pertemuan Angin Pasat Timur Laut dengan Angin Pasat Tenggara. Kemudian angin tersebut naik dan

membentuk gumpalan-gumpalan awan di sekitar ekuator yang berakibat awan menjadi jenuh dan turunlah hujan.

Hujan orografis , yaitu hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air yang bergerak horisontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan, suhu udara menjadi dingin

sehingga terjadi kondensasi. Terjadilah hujan di sekitar pegunungan.

Hujan frontal , yaitu hujan yang terjadi apabila massa udara yang dingin bertemu dengan massa udara yang panas. Tempat pertemuan antara kedua massa itu disebut bidang front.

Karena lebih berat massa udara dingin lebih berada di bawah. Di sekitar bidang front inilah sering terjadi hujan lebat yang disebut hujan frontal.

Hujan muson  atau hujan musiman, yaitu hujan yang terjadi karena Angin Musim (Angin Muson). Penyebab terjadinya Angin Muson adalah karena adanya pergerakan semu

tahunan Matahari antaraGaris Balik Utara dan Garis Balik Selatan. Di Indonesia, hujan muson terjadi bulan Oktober sampai April. Sementara di kawasan Asia Timur terjadi

bulan Mei sampai Agustus. Siklus muson inilah yang menyebabkan adanya musim penghujan dan musim kemarau.

Jenis-jenis hujan berdasarkan ukuran butirnya

Hujan gerimis / drizzle , diameter butirannya kurang dari 0,5 mm

Hujan   salju , terdiri dari kristal-kristal es yang suhunya berada dibawah 0° Celsius

Hujan batu es , curahan batu es yang turun dalam cuaca panas dari awan yang suhunya dibawah 0° Celsius

Hujan deras / rain , curahan air yang turun dari awan dengan suhu diatas 0° Celsius dengan diameter ±7 mm.

Jenis-jenis hujan berdasarkan besarnya curah hujan (definisi BMKG)

hujan sedang, 20 - 50 mm per hari

hujan lebat, 50-100 mm per hari

hujan sangat lebat, di atas 100 mm per hari

Hujan buatan

Sering kali kebutuhan air tidak dapat dipenuhi dari hujan alami. Maka orang menciptakan suatu teknik untuk menambah curah hujan dengan memberikan perlakuan pada awan.

Perlakuan ini dinamakan hujan buatan (rain-making), atau sering pula dinamakan penyemaian awan (cloud-seeding).

Hujan buatan adalah usaha manusia untuk meningkatkan curah hujan yang turun secara alami dengan mengubah proses fisika yang terjadi di dalam awan. Proses fisika yang dapat

diubah meliputi proses tumbukan dan penggabungan (collision dan coalescense), proses pembentukan es (ice nucleation). Jadi jelas bahwa hujan buatan sebenarnya tidak menciptakan

sesuatu dari yang tidak ada. Untuk menerapkan usaha hujan buatan diperlukan tersedianya awan yang mempunyai kandungan air yang cukup, sehingga dapat terjadi hujan yang sampai

ke tanah.

Bahan yang dipakai dalam hujan buatan dinamakan bahan semai.

Cuaca

Citra satelit yang menunjukkan pergerakanhurricane mendekati pantai timur Amerika Serikat

Cuaca terdiri dari seluruh fenomena yang terjadi di atmosfer Bumi atau sebuah planet lainnya. Cuaca biasanya merupakan sebuah aktivitas fenomena ini dalam waktu beberapa hari. Cuaca rata-rata dengan jangka waktu

yang lebih lama dikenal sebagai iklim. Aspek cuaca ini diteliti lebih lanjut oleh ahli klimatologi, untuk tanda-tanda perubahan iklim.

Cuaca terjadi karena suhu dan kelembaban yang berbeda antara satu tempat dengan tempat lainnya. Perbedaan ini bisa terjadi karena sudut pemanasan matahari yang berbeda dari satu tempat ke tempat lainnya karena

perbedaan lintang bumi. Perbedaan yang tinggi antara suhu udara di daerah tropis dan daerah kutub bisa menimbulkan jet stream. Sumbu bumi yang miring dibanding orbit bumi terhadap matahari membuat perbedaan

cuaca sepanjang tahun untuk daerah sub tropis hingga kutub. Di permukaan bumi suhu biasanya berkisar ± 40° C. Selama ribuan tahun perubahan orbit bumi juga memengaruhi jumlah dan distribusi energi matahari yang

diterima oleh bumi dan memengaruhi iklim jangka panjang.

Cuaca di bumi juga dipengaruhi oleh hal-hal lain yang terjadi di angkasa, diantaranya adanya angin matahari atau disebut juga star's corona

Iklim

Iklim adalah kondisi rata-rata cuaca dalam waktu yang panjang. Studi tentang iklim dipelajari dalam meteorologi. Iklim di bumi sangat dipengaruhi oleh posisi matahari terhadap bumi.

Terdapat beberapa klasifikasi iklim di bumi ini yang ditentukan oleh letak geografis. Secara umum kita dapat menyebutnya sebagai iklim tropis, lintang menengah dan lintang tinggi. Ilmu

yang mempelajari tentang iklim adalah klimatologi.

Teori Pembentukan Tata Surya Awal Abad ke-20Perkembangan teori pementukan Tata Surya pada dekade terakhir abad ke-19 dan dekade pertama abad ke-20, didominasi oleh 2 orang Amerika yakni Thomas Chamberlin (1843-1928) dan

Forest Moulton (1872-1952). Dalam membangun teorinya, mereka melakukan komunikasi secara konstan, bertukar pemikiran dan menguji ide-ide yang muncul, namun publikasi atas karya besar

mereka dilakukan secara terpisah.

Pada tahun 1890-an, Chamberlin menawarkan solusi untuk teori nebula Laplace. Ia menawarkan adanya satu akumulasi yang membentuk planet atau inti planet (objek kecil terkondensasi diluar

materi nebula) yang kemudian dikenal sebagai planetesimal. Menurut Chamberlin, planetesimal akan bergabung membentuk proto planet. Namun karena adanya perbedaan kecepatan partikel

dalam dan partikel luar, dimana partikel dalam bergerak lebih cepat dari partikel luar, maka objek yang terbentuk akan memiliki spin retrograde.

Walaupun ide planetesimal ini cukup baik, sejak tahun 1900 Chamberlin dan Moulton mengembangkan teori alternatif untuk pembentukan planet. Keduanya mengembangkan teori tentang materi

yang terlontar dari bintang membentuk nebula spiral. Nebula spiral ini tidak diketahui asalnya dan berhasil dipotret oleh para pengamat. Menurut mereka, materi yang terlontar ini bisa membentuk

planet yang akan mengitari bintang induknya. Tapi ide ini kemudian mereka tolak karena orbit yang mereka dapatkan terlalu eksentrik/lonjong.

Chamberlin kemudian membangun teori baru yang melibatkan erupsi matahari. Ia memberikan kemungkinan bahwa spiral nebula merupakan hasil interaksi pemisahan dari bintang yang berada

dalam proses erupsi dengan bintang lainnya. Teori ini membutuhkan matahari yang aktif dengan prominensa yang masif. Namun sayangnya gaya pasang surut bintang yang berinteraksi dengan

matahari hanya mampu menahan materi prominensa di luar matahari tapi tidak mampu memindahkan materi dari matahari. Untuk itu dibutuhkan jarak matahari-bintang lebih besar dari limit Roche

untuk matahari dan massa masif yang lebih besar dari massa matahari untuk bintang lainnya.

Teori Pasang Surut Jeans

Astronomi Inggris, James Jeans (1877-1946) mengemukakan Tata Surya merupakan hasil interaksi antara bintang lain dan matahari. Perbedaan ide yang ia munculkan dengan ide Chamberlin –

Moulton terletak pada absennya prominensa. Menurut Jeans dalam interaksi antara matahari dengan bintang lain yang melewatinya, pasang surut yang ditimbulkan pada matahari sangat besar

sehingga ada materi yang terlepas dalam bentuk filamen. Filamen ini tidak stabil dan pecah menjadi gumpalan-gimpalan yang kemudian membentuk proto planet. Akibat pengaruh gravitasi dari

bintang proto planet memiliki momentum sudut yang cukup untuk masuk kedalam orbit disekitar matahari. Pada akhirnya efek pasang surut matahari pada proto planet saat pertama kali melewati

perihelion memberikan kemungkinan bagi proses pembentukan planet untuk membentuk satelit.

Pada model ini tampaknya spin matahari yang lambat dikesampingkan karena dianggap matahari telah terlebih dahulu terbentuk sebelum proses pembentukan planet. Selain itu tanpa adanya

prominensa maka kemiringan axis solar spin dan bidang orbit matahari-bintang tidak akan bisa dijelaskan.

Tahun 1919, Jeans memperbaharui teorinya. Ia menyatakan bahwa saat pertemuan kedua bintang terjadi, radius matahari sama dengan orbit Neptunus. Pengubahan ini memperlihatkan

kemudahan untuk melontarkan materi pada jarak yang dikehendaki. Materinya juga cukup dingin, dengan temperatur 20 K dan massa sekitar ½ massa jupiter. Harold Jeffreys (1891-1989) yang

sebelumnya mengkritik teori Chamberlin-Moulton juga memberikan beberapa keberatan atas teori Jeans. Keberatan pertamanya mengenai keberadaan bintang masif yang jarang sehingga

kemungkinan adanya bintang yang berpapasan dengan matahari pada jarak yang diharapkan sangatlah kecil.

Tahun 1939, keberatan lain datang dari Lyman Spitzer (1914-1997). Menurutnya jika matahari sudah berada dalam kondisi sekarang saat materinya membentuk Jupiter maka diperlukan materi

pembentuk yang berasal dari kedalaman dimana kerapatannya sama dengan kerapatan rata-rata matahari dan temperatur sekitar 106 K. Tapi jika harga temperatur ini dipakai dalam persamaan

untuk massa kritis jeans, maka massa minimum Jupiter menjadi 100 kali massa Jupiter saat ini.

sumber : The Origin and Evolution of the Solar System (M. M. Woolfson)

Sejarah Awal Teori Pembentukan Tata SuryaSebuah 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.

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.

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.

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.

Lahirnya Hukum Kepler

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 ;

1. Planet bergerak dalam orbit ellips 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.

Awal mula dipakainya teleskop 

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.

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.

Teori Pembentukan Tata Surya Sesudah NewtonKemunculan Newton dengan teori gravitasinya menjadi dasar yang kuat dalam menciptakan teori ilmiah pembentukan Tata Surya. Dalam artikel ini akan dibahas teori pembentukan Tata Surya

yang lahir sesudah era Newton sampai akhir abad ke-19. Perkembangan teori pembentukan Tata Surya sampai dengan tahun 1960 terbagi dalam dua kelompok pemikiran yakni teori monistik

yang menyatakan bahwa matahari dan planet berasal dari materi yang sama. Dan yang kedua teori dualistik menyatakan matahari dan bumi berasal dari sumber materi yang berbeda dan terbetuk

pada waktu yang berbeda.

Teori Komet Buffon

Tahun 1745, George comte de Buffon (1701-1788) dari Perancis mempostulatkan teori dualistik dan katastrofi yang menyatakan bahwa tabrakan komet dengan permukaan matahari menyebabkan

materi matahari terlontar dan membentuk planet pada jarak yang berbeda. Kelemahannya Buffon tidak bisa menjelaskan asal komet. Ia hanya mengasumsikan bahwa komet jauh lebih masif dari

kenyataannya.

Teori Nebula Laplace

Ada beberapa teori yang menginspirasi terbentuknya teori Laplace, dimulai dari filsuf Perancis, Renè Descartes (1596-1650) yang percaya bahwa angkasa terisi oleh “fluida alam semesta†�dan planet terbentuk dalam pusaran air. Sayangnya teori ini tidak didukung dasar ilmiah.

Seratus tahun kemudian Immanuel Kant (1724-1804) menunjukkan adanya awan gas yang berkontraksi dibawah pengaruh gravitasi sehingga awan tersebut menjadi pipih. Ide ini didasarkan dari

teori pusaran Descartes tapi fluidanya berubah menjadi gas. Setelah adanya teleskop, William Herschel (1738-1822) mengamati adanya nebula yang ia asumsikan sebagai kumpulan bintang yang

gagal. Tahun 1791, ia melihat bintang tunggal yang dikelilingi halo yang terang. Hal inilah yang memberinya kesimpulan bahwa bintang terbentuk dari nebula dan halo merupakan sisa nebula.

Dari teori-teori ini Pierre Laplace (1749-1827) menyatakan adanya awan gas dan debu yang berputar pelan dan mengalami keruntuhan akibat gravitasi. Pada saat keruntuhan, momentum sudut

dipertahankan melalui putaran yang dipercepat sehingga terjadi pemipihan. Selama kontraksi ada materi yang tertinggal kedalam bentuk piringan sementara pusat massa terus berkontraksi. Materi

yang terlepas kedalam piringan akan membentuk sejumlah cincin dan materi di dalam cincin akan mengelompok akibat adanya gravitasi. Kondensasi juga terjadi di setiap cincin yang

menyebabkan terbentuknya sistem planet. Materi di dalam awan yang runtuh dan memiliki massa dominan akan membentuk matahari.

Namun menurut Clerk Maxwell (1831-1879) letak permasalahan teori ini cincin hanya bisa stabil jika terdiri dari partikel-partikel padat bukannya gas. Menurut Maxwell cincin tidak bisa

berkondensasi menjadi planet karena gaya inersianya akan memisahkan bagian dalam dan luar cincin. Seandainya proses pemisahan bisa terlewati, massa cincin masih jauh lebih masif dibanding

massa planet yang terbentuk.

Permasalahan lain muncul dari distribusi momentum sudut dimana tidak ada mekanisme tertentu yang bisa menjelaskan bahwa keberadaan materi dalam jumlah kecil, yang membentuk planet,

bisa memiliki semua momentum sudutnya. Seharusnya sebagian besar momentum sudut berada di pusat objek. Jika momentum sudut intrinsik dari materi luar bisa membentuk planet, maka

kondensasi pusat tidak mungkin runtuh untuk membentuk bintang,

Penyempurnaan Teori Laplace

Tahun 1854, Edouard Roche (1820-1883) mengatakan bahwa awan yang diajukan Laplace dalam teorinya bisa memiliki kondensasi pusat yang tinggi sehingga sebagian besar massa berada

dekat spin axis dan memiliki kaitan yang kecil dengan momentum angular. Tahun 1873, Roche menyempurnakan teori Laplace dengan analisis “Matahari ditambah atmosfer, yang memiliki �kondensasi pusat yang tinggi. Model ini berada diluar rentang planet dan mengalami keruntuhan saat mendingin. Dalam model ini atmosfer berkorotasi terhadap matahari. Saat sistem mengalami

keruntuhan kecepatan sudut bertambah untuk mempertahankan momentum sudut sementara jarak mengecil. Jika jarak mengecil lebih cepat dari radius efektif atmosfer, maka semua atmosfer

diluar jarak akan membentuk cincin.

Keberatan dari James Jeans (1877-1946). Ia menunjukkan dengan distribusi nebula yang diberikan oleh Roche, materi luar akan menjadi renggang sehingga tidak dapat melawan gaya pasang

surut terhadap pusat massanya dan kondensasi tidak akan terjadi. Jeans juga mennunjukkan bahwa untuk materi di dalam cincin yang mengalir dari nebula yang runtuh menuju kondensasi

membutuhkan kerapatan yang lebih besar dari kerapatan sistem. Hal ini akan menghasilkan massa atmosfer dengan magnitudo mendekati magnitudo di pusat massa, sehingga bisa

menyelesaikan permasalahan momentum sudut.

sumber : The Origin and Evolution of the Solar System (M. M. Woolfson)

Tata Surya

Gambaran umum Tata Surya (Ukuran planet digambarkan sesuai skala, sedangkan jaraknya

tidak): Matahari, Merkurius, Venus, Bumi, Mars,Ceres, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto, Haumea, Makemakedan Eris.

Berkas suara ini dibuat dari revisi tanggal 2010-09-10, dan tidak termasuk suntingan terbaru ke artikel. (Bantuan suara)

Lebih banyak artikel

Tata Surya[a] 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, limaplanet kerdil/katai, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi[b], 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, yang biasa disebut dengan "bulan" sesuai dengan Bulan atau satelit alami Bumi. Masing-

masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.

Asal usul

Banyak hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah dikemukakan para ahli, di antaranya :

Pierre-Simon Laplace, pendukung Hipotesis Nebula

Gerard Kuiper, pendukung Hipotesis Kondensasi

Hipotesis Nebula

Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772)[1] tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis

serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace [2]  secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, 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 dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi , gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan

suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan

mereka.[3]

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, sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang

mereka sebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa

materi lainnya menjadi komet dan asteroid.

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 tersebut oleh gaya pasang surut bersama mereka, yang kemudian terkondensasi

menjadi planet.[3] Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi.[3]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. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya

terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.

Hipotesis Bintang Kembar

Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang

hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan

mulai mengelilinginya.

Sejarah penemuan

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 ini 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, ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk penampakan Venus, 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, bukan Bumi, yang

sebelumnya digagas oleh Nicolaus Copernicus (1473-1543). Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.

Model heliosentris dalammanuskrip Copernicus.

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

Pada 1781, William Herschel (1738-1822) menemukan Uranus. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa planet ini ada yang mengganggu. Neptunusditemukan 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, Charon, satelit yang mengelilingi Pluto

ditemukan, sebelumnya sempat dikira sebagai planet yang sebenarnya karena ukurannya tidak berbeda jauh dengan Pluto.

Para astronom kemudian menemukan sekitar 1.000 objek kecil lainnya 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.

Struktur

Perbanding relatif massa planet. Yupiter adalah 71% dari total dan Saturnus 21%. Merkurius dan Mars, yang total bersama hanya kurang dari 0.1% tidak nampak dalam diagram di atas.

Orbit-orbit Tata Surya dengan skala yang sesungguhnya

Illustrasi skala

Komponen utama sistem Tata Surya adalah matahari, sebuah bintang deret utama kelas G2 yang mengandung 99,86 persen massa dari sistem dan mendominasi seluruh dengan gaya

gravitasinya.[5] Yupiter dan Saturnus, dua komponen terbesar yang mengedari matahari, mencakup kira-kira 90 persen massa selebihnya.[c]

Hampir semua objek-objek besar yang mengorbit matahari terletak pada bidang edaran bumi, yang umumnya dinamai ekliptika. Semua planetterletak sangat dekat pada ekliptika,

sementara komet dan objek-objek sabuk Kuiper biasanya memiliki beda sudut yang sangat besar dibandingkan ekliptika.

Planet-planet dan objek-objek Tata Surya juga mengorbit mengelilingi matahari berlawanan dengan arah jarum jam jika dilihat dari atas kutub utara matahari, terkecuali Komet Halley.

Hukum Gerakan Planet Kepler menjabarkan bahwa orbit dari objek-objek Tata Surya sekeliling matahari bergerak mengikuti bentuk elips dengan matahari sebagai salah satu titik

fokusnya. Objek yang berjarak lebih dekat dari matahari (sumbu semi-mayor-nya lebih kecil) memiliki tahun waktu yang lebih pendek. Pada orbit elips, jarak antara objek dengan

matahari bervariasi sepanjang tahun. Jarak terdekat antara objek dengan matahari dinamai perihelion, sedangkan jarak terjauh dari matahari dinamai aphelion. Semua objek Tata Surya

bergerak tercepat di titik perihelion dan terlambat di titik aphelion. Orbit planet-planet bisa dibilang hampir berbentuk lingkaran, sedangkan komet, asteroid dan objek sabuk Kuiper

kebanyakan orbitnya berbentuk elips.

Untuk mempermudah representasi, kebanyakan diagram Tata Surya menunjukan jarak antara orbit yang sama antara satu dengan lainnya. Pada kenyataannya, dengan beberapa

perkecualian, semakin jauh letak sebuah planet atau sabuk dari matahari, semakin besar jarak antara objek itu dengan jalur edaran orbit sebelumnya. Sebagai contoh, Venus terletak

sekitar sekitar 0,33 satuan astronomi (SA) lebih dariMerkurius [d] , sedangkan Saturnus adalah 4,3 SA dari Yupiter, dan Neptunus terletak 10,5 SA dari Uranus. Beberapa upaya telah

dicoba untuk menentukan korelasi jarak antar orbit ini (hukum Titus-Bode), tetapi sejauh ini tidak satu teori pun telah diterima.

Hampir semua planet-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 alami yang paling besar terletak di orbit sinkron, dengan satu sisi satelit berpaling ke arah planet induknya secara permanen. Empat

planet terbesar juga memliki cincin yang berisi partikel-partikel kecil yang mengorbit secara serempak.

Terminologi

Secara informal, Tata Surya dapat dibagi menjadi tiga daerah. Tata Surya bagian dalam mencakup empat planet kebumian dan sabuk asteroidutama. Pada daerah yang lebih jauh, Tata

Surya bagian luar, terdapat empat gas planet raksasa.[6] Sejak ditemukannya Sabuk Kuiper, bagian terluar Tata Surya dianggap wilayah berbeda tersendiri yang meliputi semua objek

melampaui Neptunus.[7]

Secara dinamis dan fisik, objek yang mengorbit matahari dapat diklasifikasikan dalam tiga golongan: planet, planet kerdil, dan benda kecil Tata Surya. Planet adalah sebuah badan yang

mengedari matahari dan mempunyai massa cukup besar untuk membentuk bulatan diri dan telah membersihkan orbitnya dengan menginkorporasikan semua objek-objek kecil di

sekitarnya. Dengan definisi ini, Tata Surya memiliki delapan planet: Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, dan Neptunus. Pluto telah dilepaskan status planetnya karena tidak

dapat membersihkan orbitnya dari objek-objek Sabuk Kuiper.[8] Planet kerdil adalah benda angkasa bukan satelit yang mengelilingi matahari, mempunyai massa yang cukup untuk bisa

membentuk bulatan diri tetapi belum dapat membersihkan daerah sekitarnya.[8] Menurut definisi ini, Tata Surya memiliki lima buah planet kerdil: Ceres, Pluto, Haumea, Makemake,

dan Eris.[9] Objek lain yang mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil adalah: Sedna, Orcus, dan Quaoar. Planet kerdil yang memiliki orbit di daerah trans-Neptunus biasanya

disebut "plutoid".[10] Sisa objek-objek lain berikutnya yang mengitari matahari adalah benda kecil Tata Surya.[8]

Ilmuwan ahli planet menggunakan istilah gas, es, dan batu untuk mendeskripsi kelas zat yang terdapat di dalam Tata Surya. Batu digunakan untuk menamai bahan bertitik lebur tinggi

(lebih besar dari 500 K), sebagai contoh silikat. Bahan batuan ini sangat umum terdapat di Tata Surya bagian dalam, merupakan komponen pembentuk utama hampir semua planet

kebumian dan asteroid. Gas adalah bahan-bahan bertitik lebur rendah seperti atom hidrogen, helium, dan gas mulia, bahan-bahan ini mendominasi wilayah tengah Tata Surya, yang

didominasi oleh Yupiter dan Saturnus. Sedangkan es, seperti air, metana, amonia dan karbon dioksida,[11] memiliki titik lebur sekitar ratusan derajat kelvin. Bahan ini merupakan

komponen utama dari sebagian besar satelit planet raksasa. Ia juga merupakan komponen utama Uranus dan Neptunus (yang sering disebut "es raksasa"), serta berbagai benda kecil

yang terletak di dekat orbit Neptunus.[12]

Istilah volatiles mencakup semua bahan bertitik didih rendah (kurang dari ratusan kelvin), yang termasuk gas dan es; tergantung pada suhunya, 'volatiles' dapat ditemukan sebagai es,

cairan, atau gas di berbagai bagian Tata Surya.

Zona planet

Zona Tata Surya yang meliputi, planet bagian dalam, sabuk asteroid, planet bagian luar, dan sabuk Kuiper. (Gambar tidak sesuai skala)

Di zona planet dalam, Matahari adalah pusat Tata Surya dan letaknya paling dekat dengan planet Merkurius (jarak dari matahari 57,9 × 106 km, atau 0,39 SA), Venus (108,2 × 106 km,

0,72 SA), Bumi (149,6 × 106 km, 1 SA) dan Mars(227,9 × 106 km, 1,52 SA). Ukuran diameternya antara 4.878 km dan 12.756 km, dengan massa jenis antara 3,95 g/cm3dan 5,52 g/cm3.

Antara Mars dan Yupiter terdapat daerah yang disebut sabuk asteroid, kumpulan batuan metal dan mineral. Kebanyakan asteroid-asteroid ini hanya berdiameter beberapa kilometer

(lihat: Daftar asteroid), dan beberapa memiliki diameter 100 km atau lebih. Ceres, bagian dari kumpulan asteroid ini, berukuran sekitar 960 km dan dikategorikan sebagai planet kerdil.

Orbit asteroid-asteroid ini sangat eliptis, bahkan beberapa menyimpangi Merkurius (Icarus) dan Uranus (Chiron).

Pada zona planet luar, terdapat planet gas raksasa Yupiter (778,3 × 106 km, 5,2 SA), Uranus (2,875 × 109 km, 19,2 SA) dan Neptunus (4,504 × 109 km, 30,1 SA) dengan massa jenis

antara 0,7 g/cm3 dan 1,66 g/cm3.

Jarak rata-rata antara planet-planet dengan matahari bisa diperkirakan dengan menggunakan baris matematis Titus-Bode. Regularitas jarak antara jalur edaran orbit-orbit ini

kemungkinan merupakan efek resonansi sisa dari awal terbentuknya Tata Surya. Anehnya, planet Neptunus tidak muncul di baris matematis Titus-Bode, yang membuat para pengamat

berspekulasi bahwa Neptunus merupakan hasil tabrakan kosmis.

Matahari

Matahari dilihat dari spektrum sinar-X

Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan

kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar

angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik, termasuk spektrum optik.

Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil kuning (tipe G V) yang berukuran tengahan, tetapi nama ini bisa menyebabkan kesalahpahaman, karena dibandingkan dengan bintang-

bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti, matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengandiagram Hertzsprung-Russell, yaitu sebuah grafik yang

menggambarkan hubungan nilai luminositas sebuah bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih panas akan lebih cemerlang. Bintang-bintang yang

mengikuti pola ini dikatakan terletak pada deret utama, dan matahari letaknya persis di tengah deret ini. Akan tetapi, bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih panas dari matahari

adalah langka, sedangkan bintang-bintang yang lebih redup dan dingin adalah umum.[13]

Dipercayai bahwa posisi matahari pada deret utama secara umum merupakan "puncak hidup" dari sebuah bintang, karena belum habisnya hidrogen yang tersimpan untuk fusi nuklir.

Saat ini Matahari tumbuh semakin cemerlang. Pada awal kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari kecermelangan sekarang.[14]

Matahari secara metalisitas dikategorikan sebagai bintang "populasi I". Bintang kategori ini terbentuk lebih akhir pada tingkat evolusi alam semesta, sehingga mengandung lebih banyak

unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium ("metal" dalam sebutan astronomi) dibandingkan dengan bintang "populasi II".[15] Unsur-unsur yang lebih berat

daripada hidrogen dan helium terbentuk di dalam inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi pertama perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat

dipenuhi oleh unsur-unsur yang lebih berat ini. Bintang-bintang tertua mengandung sangat sedikit metal, sedangkan bintang baru mempunyai kandungan metal yang lebih tinggi. Tingkat

metalitas yang tinggi ini diperkirakan mempunyai pengaruh penting pada pembentukan sistem Tata Surya, karena terbentuknya planet adalah hasil penggumpalan metal. [16]

Medium antarplanet

Lembar aliran heliosfer, karena gerak rotasi magnetis matahari terhadap medium antarplanet.

Di samping cahaya, matahari juga secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang dikenal sebagai angin matahari. Semburan partikel ini

menyebar keluar kira-kira pada kecepatan 1,5 juta kilometer per jam,[17] menciptakan atmosfer tipis (heliosfer) yang merambah Tata Surya paling tidak sejauh 100 SA (lihat

juga heliopause). Kesemuanya ini disebut medium antarplanet. Badai geomagnetis pada permukaan matahari, sepertisemburan matahari (solar flares) dan lontaran massa

korona (coronal mass ejection) menyebabkan gangguan pada heliosfer, menciptakan cuaca ruang angkasa.[18] Struktur terbesar dari heliosfer dinamai lembar aliran heliosfer (heliospheric

current sheet), sebuah spiral yang terjadi karena gerak rotasi magnetis matahari terhadap medium antarplanet.[19][20] Medan magnet bumi mencegah atmosfer bumi berinteraksi dengan

angin matahari. Venus dan Marsyang tidak memiliki medan magnet, atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa.[21] Interaksi antara angin matahari dan medan magnet bumi

menyebabkan terjadinya aurora, yang dapat dilihat dekat kutub magnetik bumi.

Heliosfer juga berperan melindungi Tata Surya dari sinar kosmik yang berasal dari luar Tata Surya. Medan magnet planet-planet menambah peran perlindungan selanjutnya.

Densitas sinar kosmik pada medium antarbintang dan kekuatan medan magnet matahari mengalami perubahan pada skala waktu yang sangat panjang, sehingga derajat radiasi kosmis

di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi, meski tidak diketahui seberapa besar.[22]

Medium antarplanet juga merupakan tempat beradanya paling tidak dua daerah mirip piringan yang berisi debu kosmis. Yang pertama, awan debu zodiak, terletak di Tata Surya bagian

dalam dan merupakan penyebab cahaya zodiak. Ini kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam sabuk asteroid yang disebabkan oleh interaksi dengan planet-planet.[23]Daerah kedua

membentang antara 10 SA sampai sekitar 40 SA, dan mungkin disebabkan oleh tabrakan yang mirip tetapi tejadi di dalam Sabuk Kuiper.[24][25]

Tata Surya bagian dalam

Tata Surya bagian dalam adalah nama umum yang mencakup planet kebumian dan asteroid. Terutama terbuat dari silikat dan logam, objek dari Tata Surya bagian dalam melingkup

dekat denganmatahari, radius dari seluruh daerah ini lebih pendek dari jarak antara Yupiter dan Saturnus.

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 bulan 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.

Merkurius

Merkurius (0,4 SA dari matahari) adalah planet terdekat dari matahari serta juga terkecil (0,055 massa bumi). Merkurius tidak memiliki satelit alami dan ciri geologisnya di

samping kawah meteorid yang diketahui adalah lobed ridges atau rupes, kemungkinan terjadi karena pengerutan pada perioda awal sejarahnya.[26] Atmosfer Merkurius yang

hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang terlepas dari permukaannya karena semburan angin matahari.[27] Besarnya inti besi dan tipisnya kerak Merkurius masih belum

bisa dapat diterangkan. Menurut dugaan hipotesa lapisan luar planet ini terlepas setelah terjadi tabrakan raksasa, dan perkembangan ("akresi") penuhnya terhambat oleh energi

awal matahari.[28][29]

Venus

Venus (0,7 SA dari matahari) berukuran mirip bumi (0,815 massa bumi). Dan seperti bumi, planet ini memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfernya juga

tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi planet ini lebih kering dari bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat dari bumi. Venus tidak memiliki satelit. Venus adalah

planet terpanas dengan suhu permukaan mencapai 400 °C, kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung di dalam atmosfer.[30] Sejauh ini aktivitas

geologis Venus belum dideteksi, tetapi karena planet ini tidak memiliki medan magnet yang bisa mencegah habisnya atmosfer, diduga sumber atmosfer Venus berasal dari

gunung berapi.[31]

Bumi

Bumi (1 SA dari matahari) adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat, satu-satunya yang diketahui memiliki aktivitas geologi dan satu-satunya planet yang diketahui

memiliki mahluk hidup. Hidrosfer-nya yang cair adalah khas di antara planet-planet kebumian dan juga merupakan satu-satunya planet yang diamati memiliki lempeng tektonik.

Atmosfer bumi sangat berbeda dibandingkan planet-planet lainnya, karena dipengaruhi oleh keberadaan mahluk hidup yang menghasilkan 21% oksigen.[32] Bumi memiliki

satu satelit, bulan, satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam Tata Surya.

Mars

Mars (1,5 SA dari matahari) berukuran lebih keci dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi). Planet ini memiliki atmosfer tipis yang kandungan utamanya adalah karbon dioksida.

Permukaan Mars yang dipenuhi gunung berapi raksasa seperti Olympus Mons dan lembah retakan seperti Valles marineris, menunjukan aktivitas geologis yang terus terjadi

sampai baru belakangan ini. Warna merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi.[33] Mars mempunyai dua satelit alami kecil (Deimos dan Phobos) yang diduga

merupakan asteroid yang terjebak gravitasi Mars.[34]

Sabuk asteroid

Sabuk asteroid utama dan asteroid Troya

Asteroid secara umum adalah objek Tata Surya yang terdiri dari batuan dan mineral logam beku.[35]

Sabuk asteroid utama terletak di antara orbit Mars dan Yupiter, berjarak antara 2,3 dan 3,3 SA dari matahari, diduga merupakan sisa dari bahan formasi Tata

Surya yang gagal menggumpal karena pengaruh gravitasi Yupiter.[36]

Gradasi ukuran asteroid adalah ratusan kilometer sampai mikroskopis. Semua asteroid, kecuali Ceres yang terbesar, diklasifikasikan sebagaibenda kecil Tata

Surya. Beberapa asteroid seperti Vesta dan Hygiea mungkin akan diklasifikasi sebagai planet kerdil jika terbukti telah mencapai kesetimbangan hidrostatik.[37]

Sabuk asteroid terdiri dari beribu-ribu, mungkin jutaan objek yang berdiameter satu kilometer.[38] Meskipun demikian, massa total dari sabuk utama ini tidaklah lebih

dari seperseribu massa bumi.[39] Sabuk utama tidaklah rapat, kapal ruang angkasa secara rutin menerobos daerah ini tanpa mengalami kecelakaan. Asteroid yang

berdiameter antara 10 dan 10−4 m disebut meteorid.[40]

Ceres

Ceres

Ceres (2,77 SA) adalah benda terbesar di sabuk asteroid dan diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Diameternya adalah sedikit kurang dari 1000 km, cukup besar

untuk memiliki gravitasi sendiri untuk menggumpal membentuk bundaran. Ceres dianggap sebagai planet ketika ditemukan pada abad ke 19, tetapi di-reklasifikasi

menjadi asteroid pada tahun 1850an setelah observasi lebih lanjut menemukan beberapa asteroid lagi.[41] Ceres direklasifikasi lanjut pada tahun 2006 sebagai

planet kerdil.

]Kelompok asteroid

Asteroid pada sabuk utama dibagi menjadi kelompok dan keluarga asteroid bedasarkan sifat-sifat orbitnya. Bulan asteroid adalah asteroid yang mengedari

asteroid yang lebih besar. Mereka tidak mudah dibedakan dari bulan-bulan planet, kadang kala hampir sebesar pasangannya. Sabuk asteroid juga memiliki komet

sabuk utama yang mungkin merupakan sumber air bumi.[42]

Asteroid-asteroid Trojan terletak di titik L4 atau L5 Yupiter (daerah gravitasi stabil yang berada di depan dan belakang sebuah orbit planet), sebutan "trojan" sering

digunakan untuk objek-objek kecil pada Titik Langrange dari sebuah planet atau satelit. Kelompok Asteroid Hilda terletak di orbit resonansi 2:3 dari Yupiter, yang

artinya kelompok ini mengedari matahari tiga kali untuk setiak dua edaran Yupiter.

Bagian dalam Tata Surya juga dipenuhi oleh asteroid liar, yang banyak memotong orbit-orbit planet planet bagian dalam.

Tata Surya bagian luar

Pada bagian luar dari Tata Surya terdapat gas-gas raksasa dengan satelit-satelitnya yang berukuran planet. Banyak komet berperioda pendek termasuk beberapa

Centaur, juga berorbit di daerah ini. Badan-badan padat di daerah ini mengandung jumlah volatil (contoh: air, amonia, metan, yang sering disebut "es" dalam

peristilahan ilmu keplanetan) yang lebih tinggi dibandingkan planet batuan di bagian dalam Tata Surya.

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.[43] Keempat raksasa gas ini semuanya memiliki cincin, meski hanya sistem cincin

Saturnus yang dapat dilihat dengan mudah dari bumi.

Yupiter

Yupiter (5,2 SA), dengan 318 kali massa bumi, adalah 2,5 kali massa dari gabungan seluruh planet lainnya. Kandungan utamanya adalahhidrogen dan helium. Sumber panas di

dalam Yupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen pada atmosfernya, sebagai contoh pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui Yupiter

memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar, Ganymede,Callisto, Io, dan Europa menampakan kemiripan dengan planet kebumian, seperti gunung berapi dan inti yang panas.

[44] Ganymede, yang merupakan satelit terbesar di Tata Surya, berukuran lebih besar dari Merkurius.

Saturnus

Saturnus (9,5 SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya, memiliki beberapa kesamaan dengan Yupiter, sebagai contoh komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya

sebesar 60% volume Yupiter, planet ini hanya seberat kurang dari sepertiga Yupiter atau 95 kali massa bumi, membuat planet ini sebuah planet yang paling tidak padat di Tata

Surya. Saturnus memiliki 60 satelit yang diketahui sejauh ini (dan 3 yang belum dipastikan) dua di antaranya Titan dan Enceladus, menunjukan activitas geologis, meski hampir

terdiri hanya dari es saja.[45] Titan berukuran lebih besar dariMerkurius dan merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang cukup berarti.

Uranus

Uranus (19,6 SA) yang memiliki 14 kali massa bumi, adalah planet yang paling ringan di antara planet-planet luar. Planet ini memiliki kelainan ciri orbit. Uranus mengedari

matahari dengan bujkuran poros 90 derajad pada ekliptika. Planet ini memiliki inti yang sangat dingin dibandingkan gas raksasa lainnya dan hanya sedikit memancarkan energi

panas.[46] Uranus memiliki 27 satelit yang diketahui, yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel dan Miranda.

Neptunus

Neptunus (30 SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus, memiliki 17 kali massa bumi, sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi

tidak sebanyak Yupiter atau Saturnus.[47] Neptunus memiliki 13 satelit yang diketahui. Yang terbesar, Triton, geologinya aktif, dan memiliki geyser nitrogen cair.[48] Triton adalah

satu-satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah (retrogade). Neptunus juga didampingi beberapa planet minor pada orbitnya, yang disebut Trojan Neptunus. Benda-benda

ini memiliki resonansi 1:1 dengan Neptunus.

Komet

Komet Hale-Bopp

Komet adalah badan Tata Surya kecil, biasanya hanya berukuran beberapa kilometer, dan terbuat dari es volatil. Badan-badan ini memiliki

eksentrisitas orbit tinggi, secara umum perihelion-nya terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelion-nya lebih jauh dari Pluto.

Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam, dekatnya jarak dari matahari menyebabkan permukaan esnya bersumblimasi dan

berionisasi, yang menghasilkan koma, ekor gas dan debu panjang, yang sering dapat dilihat dengan mata telanjang.

Komet berperioda pendek memiliki kelangsungan orbit kurang dari dua ratus tahun. Sedangkan komet berperioda panjang memiliki orbit

yang berlangsung ribuan tahun. Komet berperioda pendek dipercaya berasal dari Sabuk Kuiper, sedangkan komet berperioda panjang,

seperti Hale-bopp, berasal dari Awan Oort. Banyak kelompok komet, seperti Kreutz Sungrazers, terbentuk dari pecahan sebuah induk

tunggal.[49] Sebagian komet berorbit hiperbolik mungking berasal dari luar Tata Surya, tetapi menentukan jalur orbitnya secara pasti

sangatlah sulit.[50] Komet tua yang bahan volatilesnya telah habis karena panas matahari sering dikategorikan sebagai asteroid.[51]

Centaur

Centaur adalah benda-benda es mirip komet yang poros semi-majornya lebih besar dari Yupiter (5,5 SA) dan lebih kecil dari Neptunus (30

SA). Centaur terbesar yang diketahui adalah, 10199 Chariklo, berdiameter 250 km.[52] Centaur temuan pertama, 2060 Chiron, juga

diklasifikasikan sebagai komet (95P) karena memiliki koma sama seperti komet kalau mendekati matahari.[53] Beberapa astronom

mengklasifikasikan Centaurs sebagai objek sabuk Kuiper sebaran-ke-dalam (inward-scattered Kuiper belt objects), seiring dengan sebaran

keluar yang bertempat di piringan tersebar (outward-scattered residents of the scattered disc).[54]

Daerah trans-Neptunus

Plot seluruh objek sabuk Kuiper

Diagram yang menunjukkan pembagian sabuk Kuiper

Daerah yang terletak jauh melampaui Neptunus, atau daerah trans-Neptunus, sebagian besar belum dieksplorasi. Menurut dugaan daerah

ini sebagian besar terdiri dari dunia-dunia kecil (yang terbesar memiliki diameter seperlima bumi dan bermassa jauh lebih kecil dari bulan)

dan terutama mengandung batu dan es. Daerah ini juga dikenal sebagai daerah luar Tata Surya, meskipun berbagai orang menggunakan

istilah ini untuk daerah yang terletak melebihi sabuk asteroid.

Sabuk Kuiper

Sabuk Kuiper adalah sebuah cincin raksasa mirip dengan sabuk asteroid, tetapi komposisi utamanya adalah es. Sabuk ini terletak antara 30

dan 50 SA, dan terdiri dari benda kecil Tata Surya. Meski demikian, beberapa objek Kuiper yang terbesar, seperti Quaoar, Varuna,

dan Orcus, mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Para ilmuwan memperkirakan terdapat sekitar 100.000 objek Sabuk Kuiper

yang berdiameter lebih dari 50 km, tetapi diperkirakan massa total Sabuk Kuiper hanya sepersepuluh massa bumi.[55] Banyak objek Kuiper

memiliki satelit ganda dan kebanyakan memiliki orbit di luar bidang eliptika.

Sabuk Kuiper secara kasar bisa dibagi menjadi "sabuk klasik" dan resonansi. Resonansi adalah orbit yang terkait pada Neptunus (contoh:

dua orbit untuk setiap tiga orbit Neptunus atau satu untuk setiap dua). Resonansi yang pertama bermula pada Neptunus sendiri. Sabuk

klasik terdiri dari objek yang tidak memiliki resonansi dengan Neptunus, dan terletak sekitar 39,4 SA sampai 47,7 SA.[56] Anggota dari sabuk

klasik diklasifikasikan sebagai cubewanos, setelah anggota jenis pertamanya ditemukan (15760) 1992QB1 [57]

Pluto dan Charon

Pluto dan ketiga bulannya

Pluto (rata-rata 39 SA), sebuah planet kerdil, adalah objek terbesar sejauh ini di Sabuk Kuiper. Ketika ditemukan pada tahun 1930, benda ini

dianggap sebagai planet yang kesembilan, definisi ini diganti pada tahun 2006 dengan diangkatnya definisi formal planet. Pluto memiliki

kemiringan orbit cukup eksentrik (17 derajat dari bidang ekliptika) dan berjarak 29,7 SA dari matahari pada titik prihelion (sejarak orbit

Neptunus) sampai 49,5 SA pada titik aphelion.

Tidak jelas apakah Charon, bulan Pluto yang terbesar, akan terus diklasifikasikan sebagai satelit atau menjadi sebuah planet kerdil juga.

Pluto dan Charon, keduanya mengedari titik barycenter gravitasi di atas permukaannya, yang membuat Pluto-Charon sebuah sistem ganda.

Dua bulan yang jauh lebih kecil Nix dan Hydra juga mengedari Pluto dan Charon. Pluto terletak pada sabuk resonan dan memiliki 3:2

resonansi dengan Neptunus, yang berarti Pluto mengedari matahari dua kali untuk setiap tiga edaran Neptunus. Objek sabuk Kuiper yang

orbitnya memiliki resonansi yang sama disebut plutino.[58]

Haumea dan Makemake

Haumea (rata-rata 43,34 SA) dan Makemake (rata-rata 45,79 SA) adalah dua objek terbesar sejauh ini di dalam sabuk Kuiper klasik.

Haumea adalah sebuah objek berbentuk telur dan memiliki dua bulan. Makemake adalah objek paling cemerlang di sabuk Kuiper setelah

Pluto. Pada awalnya dinamai 2003 EL61 dan 2005 FY9, pada tahun 2008 diberi nama dan status sebagai planet kerdil. Orbit keduanya

berinklinasi jauh lebih membujur dari Pluto (28° dan 29°) [59] dan lain seperti Pluto, keduanya tidak dipengaruhi oleh Neptunus, sebagai

bagian dari kelompok Objek Sabuk Kuiper klasik.

Piringan tersebar

Hitam: tersebar; biru: klasik; hijau: resonan

Eris dan satelitnya Dysnomia

Piringan tersebar (scattered disc) berpotongan dengan sabuk Kuiper dan menyebar keluar jauh lebih luas. Daerah ini diduga merupakan

sumber komet berperioda pendek. Objek piringan tersebar diduga terlempar ke orbit yang tidak menentu karena pengaruh gravitasi dari

gerakan migrasi awal Neptunus. Kebanyakan objek piringan tersebar(scattered disc objects, atau SDO) memiliki perihelion di dalam sabuk

Kuiper dan apehelion hampir sejauh 150 SA dari matahari. Orbit OPT juga memiliki inklinasi tinggi pada bidang ekliptika dan sering hampir

bersudut siku-siku. Beberapa astronom menggolongkan piringan tersebar hanya sebagai bagian dari sabuk Kuiper dan menjuluki piringan

tersebar sebagai "objek sabuk Kuiper tersebar" (scattered Kuiper belt objects).[60]

Eris

Eris (rata-rata 68 SA) adalah objek piringan tersebar terbesar sejauh ini dan menyebabkan mulainya debat tentang definisi planet, karena

Eris hanya 5%lebih besar dari Pluto dan memiliki perkiraan diameter sekitar 2.400 km. Eris adalah planet kerdil terbesar yang diketahui dan

memiliki satu bulan Dysnomia.[61] Seperti Pluto, orbitnya memiliki eksentrisitas tinggi, dengan titik perihelion 38,2 SA (mirip jarak Pluto ke

matahari) dan titik aphelion 97,6 SA dengan bidang ekliptika sangat membujur.

Daerah terjauh

Titik tempat Tata Surya berakhir dan ruang antar bintang mulai tidaklah persis terdefinisi. Batasan-batasan luar ini terbentuk dari dua gaya

tekan yang terpisah: angin matahari dan gravitasi matahari. Batasan terjauh pengaruh angin matahari kira kira berjarak empat kali jarak

Pluto dan matahari. Heliopause ini disebut sebagai titik permulaan medium antar bintang. Akan tetapi Bola Roche Matahari, jarak efektif

pengaruh gravitasi matahari, diperkirakan mencakup sekitar seribu kali lebih jauh.

Heliopause

Voyager memasuki heliosheath

Heliopause dibagi menjadi dua bagian terpisah. Awan angin yang bergerak pada kecepatan 400 km/detik sampai menabrak plasma dari

medium ruang antarbintang. Tabrakan ini terjadi pada benturan terminasi yang kira kira terletak di 80-100 SA dari matahari pada daerah

lawan angin dan sekitar 200 SA dari matahari pada daerah searah jurusan angin. Kemudian angin melambat dramatis, memampat dan

berubah menjadi kencang, membentuk struktur oval yang dikenal sebagai heliosheath, dengan kelakuan mirip seperki ekor komet, mengulur

keluar sejauh 40 SA di bagian arah lawan angin dan berkali-kali lipat lebih jauh pada sebelah lainnya. Voyager 1 dan Voyager 2 dilaporkan

telah menembus benturan terminasi ini dan memasuki heliosheath, pada jarak 94 dan 84 SA dari matahari. Batasan luar dari

heliosfer, heliopause, adalah titik tempat angin matahari berhenti dan ruang antar bintang bermula.

Bentuk dari ujung luar heliosfer kemungkinan dipengaruhi dari dinamika fluida dari interaksi medium antar bintang dan juga medan magnet

matahari yang mengarah di sebelah selatan (sehingga memberi bentuk tumpul pada hemisfer utara dengan jarak 9 SA, dan lebih jauh

daripada hemisfer selatan. Selebih dariheliopause, pada jarak sekitar 230 SA, terdapat benturan busur, jaluran ombak plasma yang

ditinggalkan matahari seiring edarannya berkeliling di Bima Sakti.

Sejauh ini belum ada kapal luar angkasa yang melewati heliopause, sehingga tidaklah mungkin mengetahui kondisi ruang antar bintang

lokal dengan pasti. Diharapkan satelit NASA voyager akan menembus heliopause pada sekitar dekade yang akan datang dan mengirim

kembali data tingkat radiasi dan angin matahari. Dalam pada itu, sebuah tim yang dibiayai NASA telah mengembangkan konsep "Vision

Mission" yang akan khusus mengirimkan satelit penjajak ke heliosfer.

Awan Oort

Gambaran seorang artis tentang Awan Oort

Secara hipotesa, Awan Oort adalah sebuah massa berukuran raksasa yang terdiri dari bertrilyun-trilyun objek es, dipercaya merupakan

sumber komet berperioda panjang. Awan ini menyelubungi matahari pada jarak sekitar 50.000 SA (sekitar 1 tahun cahaya) sampai sejauh

100.000 SA (1,87 tahun cahaya). Daerah ini dipercaya mengandung komet yang terlempar dari bagian dalam Tata Surya karena interaksi

dengan planet-planet bagian luar. Objek Awan Oort bergerak sangat lambat dan bisa digoncangkan oleh situasi-situasi langka seperti

tabrakan, effek gravitasi dari laluan bintang, atau gaya pasang galaksi, gaya pasang yang didorong Bima Sakti.[62][63]

Sedna

Foto teleskop Sedna

90377 Sedna (rata-rata 525,86 SA) adalah sebuah benda kemerahan mirip Pluto dengan orbit raksasa yang sangat eliptis, sekitar 76 SA

pada perihelion dan 928 SA pada aphelion dan berjangka orbit 12.050 tahun. Mike Brown, penemu objek ini pada tahun 2003, menegaskan

bahwa Sedna tidak merupakan bagian dari piringan tersebar ataupun sabuk Kuiper karena perihelionnya terlalu jauh dari pengaruh migrasi

Neptunus. Dia dan beberapa astronom lainnya berpendapat bahwa Sedna adalah objek pertama dari sebuah kelompok baru, yang mungkin

juga mencakup 2000 CR105. Sebuah benda bertitik perihelion pada 45 SA, aphelion pada 415 SA, dan berjangka orbit 3.420 tahun. Brown

menjuluki kelompok ini "Awan Oort bagian dalam", karena mungkin terbentuk melalui proses yang mirip, meski jauh lebih dekat ke matahari.

Kemungkinan besar Sedna adalah sebuah planet kerdil, meski bentuk kebulatannya masih harus ditentukan dengan pasti.

Batasan-batasan

Lihat pula: Planet X

Banyak hal dari Tata Surya kita yang masih belum diketahui. Medan gravitasi matahari diperkirakan mendominasi gaya gravitasi bintang-

bintang sekeliling sejauh dua tahun cahaya (125.000 SA). Perkiraan bawah radius Awan Oort, di sisi lain, tidak lebih besar dari 50.000 SA.

[64] Sekalipun Sedna telah ditemukan, daerah antara Sabuk Kuiper dan Awan Oort, sebuah daerah yang memiliki radius puluhan ribu SA,

bisa dikatakan belum dipetakan. Selain itu, juga ada studi yang sedang berjalan, yang mempelajari daerah antara Merkurius dan matahari.

[65] Objek-objek baru mungkin masih akan ditemukan di daerah yang belum dipetakan.

Dimensi

Perbandingan beberapa ukuran penting planet-planet:

Karakteristik Merkurius Venus Bumi Mars Yupiter Saturnus Uranus Neptunus

Jarak orbit (juta km) (SA) 57,91 (0,39)108,21 (0,72)

149,60 (1,00) 227,94 (1,52) 778,41 (5,20)1.426,72

(9,54)2.870,97

(19,19)4.498,25

(30,07)

Waktu edaran (tahun)0,24 (88

hari)0,62 (224

hari)1,00 1,88 11,86 29,45 84,02 164,79

Jangka rotasi 58,65 hari 243,02 hari23 jam 56

menit24 jam 37

menit9 jam 55

menit10 jam 47

menit17 jam 14

menit16 jam 7 menit

Eksentrisitas edaran 0,206 0,007 0,017 0,093 0,048 0,054 0,047 0,009

Sudut inklinasi orbit (°) 7,00 3,39 0,00 1,85 1,31 2,48 0,77 1,77

Sudut inklinasi ekuator terhadap orbit (°)

0,00 177,36 23,45 25,19 3,12 26,73 97,86 29,58

Diameter ekuator (km) 4.879 12.104 12.756 6.805 142.984 120.536 51.118 49.528

Massa (dibanding Bumi) 0,06 0,81 1,00 0,15 317,8 95,2 14,5 17,1

Kepadatan menengah (g/cm³) 5,43 5,24 5,52 3,93 1,33 0,69 1,27 1,64

Suhu permukaanmin.

menengah-173 °C+167 °C

+437 °C+464 °C

-89 °C+15 °C

-133 °C-55 °C

maks. +427 °C +497 °C +58 °C +27 °C -108 °C -139 °C -197 °C -201 °C

Konteks galaksi

Lokasi Tata Surya di dalam galaksi Bima Sakti

Lukisan artis dari Gelembung Lokal

Tata Surya terletak di galaksi Bima Sakti, sebuah galaksi spiral yang berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya dan memiliki sekitar 200

milyar bintang.[66]Matahari berlokasi di salah satu lengan spiral galaksi yang disebut Lengan Orion.[67] Letak Matahari berjarak antara 25.000

dan 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi, dengan kecepatan orbit mengelilingi pusat galaksi sekitar 2.200 kilometer per detik. Setiap

revolusinya berjangka 225-250 juta tahun. Waktu revolusi ini dikenal sebagai tahun galaksi Tata Surya.[68] Apex matahari, arah jalur matahari

di ruang semesta, dekat letaknya dengan konstelasi Herkules terarah pada posisi akhir bintang Vega.[69]

Lokasi Tata Surya di dalam galaksi berperan penting dalam evolusi kehidupan di Bumi. Bentuk orbit bumi adalah mirip lingkaran dengan

kecepatan hampir sama dengan lengan spiral galaksi, karenanya bumi sangat jarang menerobos jalur lengan. Lengan spiral galaksi

memiliki konsentrasi supernova tinggi yang berpotensi bahaya sangat besar terhadap kehidupan di Bumi. Situasi ini memberi Bumi jangka

stabilitas yang panjang yang memungkinkan evolusi kehidupan.[70] Tata Surya juga terletak jauh dari daerah padat bintang di pusat galaksi.

Di daerah pusat, tarikan gravitasi bintang-bintang yang berdekatan bisa menggoyang benda-benda di Awan Oort dan menembakan komet-

komet ke bagian dalam Tata Surya. Ini bisa menghasilkan potensi tabrakan yang merusak kehidupan di Bumi. Intensitas radiasi dari pusat

galaksi juga memengaruhi perkembangan bentuk hidup tingkat tinggi. Walaupun demikian, para ilmuwan berhipotesa bahwa pada lokasi

Tata Surya sekarang ini supernova telah memengaruhi kehidupan di Bumi pada 35.000 tahun terakhir dengan melemparkan pecahan-

pecahan inti bintang ke arah matahari dalam bentuk debu radiasi atau bahan yang lebih besar lainnya, seperti berbagai benda mirip komet.

[71]

Daerah lingkungan sekitar

Lingkungan galaksi terdekat dari Tata Surya adalah sesuatu yang dinamai Awan Antarbintang Lokal (Local Interstellar Cloud, atau Local

Fluff), yaitu wilayah berawan tebal yang dikenal dengan nama Gelembung Lokal (Local Bubble), yang terletak di tengah-tengah wilayah

yang jarang. Gelembung Lokal ini berbentuk rongga mirip jam pasir yang terdapat pada medium antarbintang, dan berukuran sekitar 300

tahun cahaya. Gelembung ini penuh ditebari plasma bersuhu tinggi yang mungkin berasal dari beberapa supernova yang belum lama

terjadi.[72]

Di dalam jarak sepuluh tahun cahaya (95 triliun km) dari matahari, jumlah bintang relatif sedikit. Bintang yang terdekat adalah sistem kembar

tiga Alpha Centauri, yang berjarak 4,4 tahun cahaya. Alpha Centauri A dan B merupakan bintang ganda mirip dengan matahari, sedangkan

Centauri C adalah kerdil merah (disebut juga Proxima Centauri) yang mengedari kembaran ganda pertama pada jarak 0,2 tahun cahaya.

Bintang-bintang terdekat berikutnya adalah sebuah kerdil merah yang dinamai Bintang Barnard (5,9 tahun cahaya), Wolf 359 (7,8 tahun

cahaya) dan Lalande 21185 (8,3 tahun cahaya). Bintang terbesar dalam jarak sepuluh tahun cahaya adalah Sirius, sebuah bintang

cemerlang dikategori 'urutan utama' kira-kira bermassa dua kali massa matahari, dan dikelilingi oleh sebuah kerdil putih bernama Sirius B.

Keduanya berjarak 8,6 tahun cahaya. Sisa sistem selebihnya yang terletak di dalam jarak 10 tahun cahaya adalah sistem bintang ganda

kerdil merah Luyten 726-8 (8,7 tahun cahaya) dan sebuah kerdial merah bernama Ross 154 (9,7 tahun cahaya).[73] Bintang tunggal terdekat

yang mirip matahari adalah Tau Ceti, yang terletak 11,9 tahun cahaya. Bintang ini kira-kira berukuran 80% berat matahari, tetapi

kecemerlangannya (luminositas) hanya 60%.[74] Planet luar Tata Surya terdekat dari matahari, yang diketahui sejauh ini adalah di

bintang Epsilon Eridani, sebuah bintang yang sedikit lebih pudar dan lebih merah dibandingkan mathari. Letaknya sekitar 10,5 tahun

cahaya. Planet bintang ini yang sudah dipastikan, bernama Epsilon Eridani b, kurang lebih berukuran 1,5 kali massa Yupiter dan

mengelilingi induk bintangnya dengan jarak 6,9 tahun cahaya.[75]

Catatan

a. ^ Kapitalisasi istilah ini beragam. Persatuan Astronomi Internasional, badan yang mengurusi masalah penamaan astronomis,

menyebutkan bahwa seluruh objek astronomi dikapitalisasi namanya(Tata Surya). Namun, istilah ini juga sering ditemui dalam bentuk

huruf kecil (tata surya)

b. ^ Lihat Daftar bulan untuk semua satelit alami dari delapan planet dan lima planet kerdil.

c. ^ Massa Tata Surya tidak termasuk Matahari, Yupiter, dan Saturnus, dapat dihitung dengan menambahkan semua massa objek terbesar

yang dihitung dan menggunakan perhitungan kasar untuk massa awan Oort (sekitar 3 kali massa Bumi),,[76] sabuk Kuiper (sekitar 0,1 kali

massa Bumi)[55] dan sabuk asteroid (sekitar 0,0005 kali massa Bumi)[39] dengan total massa ~37 kali massa Bumi, atau 8,1 persen massa

di orbit di sekitar Matahari. Jika dikurangi dengan massa Uranus dan Neptunus (keduanya ~31 kali massa Bumi), sisanya ~6 kali massa

Bumi merupakan 1,3 persen dari massa keseluruhan.

d. ^ Astronom mengukur jarak di dalam Tata Surya dengan satuan astronomi (SA). Satu SA jaraknya sekitar jarak rata-rata Matahari dan

Bumi, atau 149.598.000 km. Pluto berjarak sekitar 38 SA dari Matahari, Yupiter 5,2 SA. Satu tahun cahaya adalah 63.240 SA..

LAGI TENTANG DEFINISI PLANET

Kelihatannya masih banyak yang tidak puas dengan definisi planet yang dihasilkan dalam sidang umum Perhimpunan Astronomi Internasional (IAU – International

Astronomical Union) pada Agustus 2006 lalu. Atau mungkin lebih tepatnya banyak yang tidak puas dengan kenyataan Pluto tidak termasuk lagi dalam kategori planet.

Satelit-satelit di Tata Surya. Kredit : NASA

Bagi sebagian orang, itu bukanlah masalah besar. Sementara bagi sebagian yang lain, ini masalah nasionalisme. O iya, sebagai catatan, mereka yang tidak puas sebagian

besar adalah orang Amerika. Sebagian dari mereka ini menganggap masalah Pluto ini adalah masalah nasionalisme. Karena yang menemukan Pluto adalah orang Amerika,

Clyde Tombaugh. Sementara planet Uranus dan Neptunus ditemukan oleh orang Eropa. Jika Pluto tidak dimasukkan dalam kategori planet, maka hilanglah jejak Amerika.

Mungkin begitu anggapan mereka.

Sebagai tanggapan definisi planet oleh IAU, berbagai definisi lain diajukan. Alasannya adalah bahwa definisi IAU tidak tajam dan sulit diterjemahkan dalam bahasa awam.

Dalam editorial majalah Sky & Teleskop misalnya, sang Editor mengusulkan kategori objek dalam tata surya dibedakan menjadi:

1. Planet Raksasa Gas (Gas Giant)

Planet raksasa gas ini lebih lanjut bisa dibedakan menjadi:

o Jovian (planet raksasa gas).

Termasuk dalam kategori ini adalah Jupiter dan Saturnus

o Uranian (planet raksasa es)

Planet Uranus dan Neptunus masuk dalam kategori ini

2. Planet Terrestrial.

Yang termasuk dalam kategori planet terrestrial adalah Planet Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars

3. Planet Kerdil (Dwarf).

Kategori ini dibagi lagi menjadi:

o Cerean

Yang termasuk Cerean adalah planet kecil batuan, dengan mengambil model dari asteroidCeres. Asteroid-asteroid yang berada dalam sabuk utama asteroid

antara orbit Mars dan Jupiter, masuk dalam kategori Cerean.

o Plutonian

Yang termasuk Plutonian adalah planet kecil es, dengan mengambil model dari Pluto. Objek-objek diluar orbit Neptunus (misalnya: Pluto, Eris, Quaouar, dll)

termasuk kategori Plutonian.

OK, kira-kira demikianlah saran dari sang Editor.

Ada satu lagi yang menarik. Dalam Astronomical Journal terbitan Desember 2006, Steven Soter (American Museum of Natural History, New York) mengajukan batasan

planet. Ia mendefinisikan besaran m (mu), yang merupakan rasio dari massa objek yang ditinjau terhadap massa total objek-objek yang memiliki orbit serupa di sekitarnya.

Objek-objek yang dalam definisi planet IAU termasuk planet, memiliki mu lebih besar dari 5000. Sedangkan Pluto, Ceres, Eris, dll memiliki mu tak lebih dari 1/3. Dan Soter

mengusulkan batasan planet adalah objek-objek dengan mu diatas 100. Menarik…

APA ITU PLANET?

Saat sistem ekstrasolar belum ditemukan, perbedaan antara planet dan bintang dapat didefinisikan dengan jelas. Contohnya antara Jupiter dan bintang terkecil (75 kali

massa Jupiter)  keduanya dapat langsung dibedakan.

Montase Tata Surya. Kredit : NASA

Tahun 1995, planet pertama di bintang lain ditemukan dan semenjak itu sudah ada 495 planet di bintang lain yang ditemukan dengan massa 0.006 – 21 Massa Jupiter.

Awalnya diperkirakan obyek-obyek tersebut merupakan bintang yang kecil sebagai bagian dari sistem bintang ganda, namun karakternya yang berbeda menunjukkan

kalau obyek tersebut bukanlah bintang.

Pada tahun 2003, sebuah obyek mirip Pluto ditemukan di Tata Surya sekaligus menjadi pbyek paling jauh di Tata Surya. Sedna, benda yang berada di sabuk kuiper ini

kemudia membawa para ahli untuk kembali mempertanyakan definisi planet? dan apakah Pluto itu planet atau bukan. Di tahun 2005, penemuan Eris memicu kembali

perdebatan tentang definisi planet di kalangan astronom, sekaligus mengubah sejarah pendefinisian planet di Tata Surya maupun di bintang-bintang lainnya.

Dalam menentukan definisi planet, ada 3 area yang ditinjau yakni : Karakteristik fisik atau ukuran, Orbit, dan asal usul pembentukan.

Planet

Apa itu planet? berdasarkan kamus,  planet adalah obyek langit yang bersinar karena memantulkan cahaya dari bintang dan bergerak mengelilingi bintang. Bagi

masyarakat awam, planet adalah anggota tata surya yang bergerak mengitari matahari.

Bagi para pengamat langit, planet merupakan obyek langit yang tidak berkelap kelip seperti bintang karena planet tidak dapat menghasilkan cahaya.  Namun bagi para

peneliti, definisi planet tidak semudah itu. Hasil pengamatan selama bertahun-tahun yang disertai berbagai teori memberikan berbagai definisi tentang planet. Sebagian

kutipan definisi planet tersebut sebagai berikut :

Geoffry W Marcy:

Planet adalah obyek yang memiliki massa antara yang dipunyai Pluto dan ambang pembakaran deutrium dan yang terbentuk dalam orbit di

sekeliling obyek yang dapat membangkitkan energi melalui reaksi nuklir.

G H A Cole:

planet adalah sebuah benda dingin

Gibor Basri:

planet adalah non fusor yang sferis yang lahir dalam orbit disekeliling suatu fusor.

Alan Stern & Hal Levinson:

planet adalah benda keplanetan yang terikat dalam orbit sekeliling sistem multi bintang dan bintang tunggal.

Mike Brown

planet adalah obyek dalam tata surya yang lebih masif dari total massa obyek lainnya dalam orbit yang berdekatan atau sama.

Planet sendiri berasal dari kata Yunani “wanderer” atau “pengelana” yang merupakan obyek langit dingin, dan tidak menghasilkan energi. Planet hanya dapat

memantulkan cahaya bergantung pada besar albedonya.  Sebagai benda dingin, planet tidak memiliki sumber energi panas yang signifikan didalamnya dan tidak

dipengaruhi oleh temperatur. Bila pada katai coklat dan bintang proses termonuklir menyuplai energi panas internal, pada planet energi panas diperoleh dari luar dirinya

misalnya dari bintang induk. Selain itu kondisi interior planet, tidak cukup memadai untuk menyebabkan ionisasi atom-atom pembentuknya.

Problema Ukuran Sebuah Planet

Keberadaan Pluto sebagai planet semakin hari semakin terancam, bahkan seharusnya sejak awal Pluto tidak ditempatkan sebagai planet. Ukuran Pluto yang kecil bahkan

kurang dari setengah kali ukuran planet lainnya, dengan orbit yang berbeda dari planet lainnya menyebabkan sebagian astronom menempatkannya sebagai bagian dari

Sabuk Kuipert. Sabuk Kuipert diketahui keberadaannya pada tahun 1982 dengan anggota batu-batuan yang beku.

Menurut Michael A’Hearn, astronom dari University of Maryland dan mantan presiden divisi IAU’sPlanetary Systems Sciences, “seandainya saja saat Pluto

ditemukan (thn 1930), kita telah mengetahui adanya sabuk Kuipert, maka ia akan menjadi obyek raksasa Sabuk Kuipert”.

Pada awal tahun 1999, terjadi perdebatan di kalangan IAU saat Pluto diberikan dua status sebagai planet dan sebagai obyek trans-neptunian, mengacu pada lokasinya yang

jauh. Namun status ini kemudian dibatalkan dan sampai saat ini kita masih mengenal Pluto sebagai salah satu planet dalam tata surya.

Dengan menggunakan perhitungan batas massa dari G.H.A. Cole berdasarkan komposisi pembentukannya, maka Pluto masih dapat dikategorikan sebagai planet. Demikian

juga halnya dengan Varuna, Quouar, Ceres dan Sedna. Namun bagi mereka yang menganggap Pluto bukanlah planet, maka Sedna akan tetap dikenal sebagai planetoid.

Sistem Tata Surya berdasarkan klasifikasi baru. Kredit : IAU

Resolusi IAU 2006

Tahun 2005, Mike Brown dan timnya menemukan sebuah obyek yang lebih besar dari Pluto di area Sabuk Kuiper atau juga dikenal sebagai obyek trans-Neptunian.

Keberadaan benda kecil yang awalnya dikenal sebagai 2003 UB313 menjadi pemicu perdebatan definisi planet. Pertanyaanya, dengan ukuran lebih besar dari Pluto,

akankah 2003 UB313 atau yang sempat dinamai Xena ini akan menjadi planet ke-10?

Jika obyek yang kemudian resmi dinamai Eris ini menjadi planet ke-10, tentu akan ada sederetan benda-benda berukuran serupa di Sabuk Kuiper yang juga harus

diperhitungkan sebagai planet. Maka, pada tahun 2006, dalam General Assembly IAU yang ke-26 di Praha, ditetapkanlah resolusi baru mengenai definisi planet :

1. Memiliki orbit yang mengitari Matahari / bintang

2. Memiliki massa yang besar agar gravitasinya cukup besar untuk mempertahankan bentuk bola

3. Mampu membersihkan area sekeliling orbitnya dari benda-benda kecil.

Terkait syarat ke-3, menurut Hal Levison, ada dua cara planet membersihkan populasi benda kecil disekelilingnya :

1. Planet bisa mengakresi benda-benda kecil tersebut

2. Planet tersebut secara gravitasional melontarkan benda-benda kecil disekelilingnya keluar dari Tata Surya.

Resolusi IAU tersebut menghasilkan 3 kategori utama dalam Tata Surya :

1. Planet : 8 obyek dari Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus,  Neptunus

2. Planet Katai : Ceres, Pluto, Haumea, Makemake, Eris dan obyek bundar lainnya yang belum menyapu bersih lingkungan disekitar orbitnya, dan bukan

merupakan satelit

3. Benda Kecil di Tata Surya : semua obyek lain yang mengorbit Matahari.

Pada tahun 2008, IAU menetapkan nama Plutoid bagi obyek planet kerdil yang berada di luar orbit Neptunus atau yang juga dikenal sebagai trans Neptunian object.

Plutoid merupakan benda langit yang mengorbit Matahari pada jarak lebih besar dari jarak Neptunus. Mereka memiliki massa yang cukup agar gaya gravitasi dapat

mempertahankan bentuk bola. Kriteria lainnya adalah area di sekeliling orbit plutoid masih belum bersih dari obyek-obyek lainnya.

Bola langit

Bola langit digunakan untuk menentukan posisi benda-benda langit sehingga memudahkan dalam pengamatan. Untuk keperluan itu, digunakan berbagai sistem

koordinat bola langit.

Altitude – Azimuth

Misalkan seorang pengamat di bumi, dalam gambar bola langit posisi pada pusat bola. Bola langit terbagi menjadi 2 hemisphere oleh adanya horizon. Salah satu

hemisphere tak terlihat karena terhalang horizon bumi.

Titik pada bola langit yang tepat berada diatas pengamat disebut zenith. Benda langit (misalnya pada posisi x) terlihat pada bagian hemisphere yang tampak, dan

memiliki ketinggian sudut jika diukur dari horizon. Ketinggian ini disebut altitude. Busur antara benda langit dengan zenith disebut jarak zenith.

Misalkan altitude dinyatakan dengan a, dan jarak zenith dengan z

Selanjutnya, misalkan ditarik sebuah lingkaran besar dari Z, melintasi x, lalu berpotongan dengan lingkaran besar ekuator. Panjang busur yang diambil dari acuan

arah utara (titik U) sampai ke perpotongan tadi disebut azimuth.

Penentuan posisi dengan altitude dan azimuth dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari, misalnya mengetahui posisi terbit matahari pada saat ekuinoks, atau

misalnya untuk memastikan kemana pandangan harus diarahkan untuk mengamati hilal pada hari tertentu.

Sistem Ekuatorial

Dalam pengamatan dengan alat bantu semacam teleskop, sistem koordinat yang biasa dipakai adalah sistem ekuatorial. Dudukan teleskop kebanyakan didesain

ekuatorial untuk memudahkan dalam mengikuti track obyek yang diamati.

Ada 2 jenis sistem koordinat ini, yang satu menggunakan deklinasi dan sudut jam, sedang yang lainnya menggunakan deklinasi dan ascensiorecta. Sistem

koordinat ini bergantung pada posisi lintang dan bujur mana pengamat di bumi berada.

Deklinasi – Sudut Jam

Yang dimaksud dengan deklinasi adalah jarak antara benda langit dengan garis ekuator langit. Pada gambar diatas, deklinasi adalah garis DX. Besarnya deklinasi

sifatnya tetap, karena itu deklinasi ini dapat digunakan untuk memperkirakan posisi bintang yang terlihat oleh pengamat yang berada pada lintang berbeda-beda.

Bintang dengan deklinasi 0o, terlihat oleh

pengamat di ekuator berada di zenith saat melintasi meridian. Oleh pengamat di lintang 30o, bintang yang sama berada di belahan langit selatan dengan altitude

60o saat melintasi meridian.

Pada gambar bola langit, sudut jam adalah sudut XAZ. Acuan pengukuran sudut jam adalah dari meridian pengamat ke meridian obyek. Benda langit yang berada

di meridian pengamat disebut memiliki sudut jam 0h. Ketika baru terbit, sudut jam benda langit tersebut adalah – 6h, dan saat tenggelam + 6h.

Deklinasi – Ascensiorecta

Sistem ekuatorial ini digabungkan dengan lintasan semu matahari (ekliptika). Bidang ekliptika ini akan berpotongan dengan bidang ekuator langit, dan titik

perpotongannya adalah pada titik ekuinoks. Pada gambar dibawah, titik vernal equinox (Aries) dinyatakan dengan simbol γ.

Ascensiorecta (Right Ascension – RA) adalah busur pada ekuator langit yang ditarik dari titik vernal equinox ke arah timur hingga ke meridian benda langit. Pada

gambar dinyatakan dengan busur γC. Besarnya berkisar antara 0h – 24h atau setara dengan perputaran 360o.

Penggunaan RA adalah sebagai alternatif dari penggunaan sudut jam (Hour Angle – HA), karena besarnya HA tidak pernah tetap. Misalnya untuk penulisan katalog,

posisi benda langit yang diberikan adalah posisi fixed, karena itu dipilihlah RA sebagai salah satu sumbu koordinat.

Gerak Semu   Matahari

Adanya pergantiam musim sepanjang tahun disebabkan oleh gerak semu matahari. Gerak semu ini adalah peredaran matahari jika dilihat dari bumi sepanjang

tahun. Pada tanggal 21 Juni, matahari akan terbit di koordinat 23,5 derajat, atau sejauh 23,5 derajat arah utara dari khatulistiwa. Sebaliknya di bulan Desember

tanggal 22, matahari terbit di -23,5 derajat, atau sejauh 23,5 derajat arah selatan khatulistiwa.

Kenapa Ada Gerak Semu

Bumi bergerak mengelilingi matahari (revolusi), dan juga berotasi terhadap sumbu bola bumi. Namun sumbu rotasi bumi itu tidak tegak lurus terhadap sumbu

revolusi. Lihat gambar:

Karena kemiringan itu, wilayah yang diterangi matahari sepanjang tahun berbeda-beda. Selama setengah tahun, matahari lebih banyak menerangi wilayah utara

ketimbang wilayah selatan, dan setengah tahun berikutnya hal sebaliknya yang terjadi. Jika fenomena ini diamati sepanjang tahun dari bumi, maka terlihat seolah-

olah matahari itu bergerak dari utara ke selatan selama setengah tahun, dan kemudian balik lagi bergerak dari selatan ke utara pada setengah tahun berikutnya.

Dalam bola langit, lintasan gerak semu matahari itu disebut ekliptika.

Deklinasi Matahari

Lintasan semu matahari itu menggambarkan adanya perubahan deklinasi matahari secara periodik. Deklinasi adalah jarak sudut antara sebuah benda langit

dengan “khatulistiwa langit”. Khatulistiwa langit ini sendiri merupakan proyeksi khatulistiwa bumi terhadap bola langit – kalau diambil asumsi bahwa langit

berbentuk bola. Jadi, deklinasi itu analog dengan lintang di bumi.

Deklinasi matahari selalu bertambah dan berkurang setiap hari secara periodik. Pertambahan/pengurangannya per hari adalah kira-kira sebesar 0.9856 derajat.

Dengan begitu, waktu yang dibutuhkan untuk deklinasi matahari berubah dari +23,5 derajat ke -23,5 derajat adalah 182,6211 hari.

Equinoxes dan Solstices

Equinox maksudnya adalah saat malam dan siang sama panjang di seluruh permukaan bumi. Bagi orang di khatulistiwa, tiap saat malam dan siang itu sama saja

panjangnya. Namun tidak demikian dengan orang lain yang ada di kawasan utara atau kawasan selatan. Pada musim dingin, orang Eropa merasakan malam yang

lebih panjang ketimbang siang, dan pada saat yang bersamaan, orang di Australia merasakan siang yang lebih lama. Nah, pada saat equinox ini orang utara atau

selatan itu merasakan panjang siang dan malam yang sama.

Solstice maksudnya “matahari tetap” kalau diterjemahkan dari bahasa Yunani. Disebut begitu karena matahari pada tanggal-tanggal solstice tampak tidak banyak

bergerak ke utara ataupun ke selatan. Seperti sudah dijelaskan sebelumnya, sepanjang tahun matahari bergerak dari deklinasi +23,5 derajat ke -23,5 derajat lalu

kembali lagi ke +23,5 derajat. Tanggal-tanggal solstice merupakan “titik balik” nya.

Equinox dan solstice terjadi dua kali dalam setahun, yakni tanggal 21 Maret dan 23 September (equinox) serta 21 Juni dan 22 Desember (solstice).

Bagi manusia yang tinggal di kawasan dengan 4 musim, saat equinox dan solstice ini juga menjadi penanda pergantian musim. Sebagai contoh, di kawasan utara,

tanggal 21 Maret (Vernal Equinox) adalah penanda masuknya musim semi, 21 Juni (spring solstice) masuk musim panas, 23 September (autumnal equinox) masuk

musim gugur dan 22 Desember (winter solstice) masuk musim dingin.

“Matahari Tak Pernah Tenggelam”

Di kawasan kutub utara dan selatan, ada waktu-waktu dimana siang itu berlangsung sepanjang hari, atau malam berlangsung sepanjang hari. Maksudnya, ada

beberapa waktu dimana matahari tak pernah tenggelam (siang terus) walaupun jam tangan dan kalender sudah menunjukkan pergantian hari. Di waktu lain,

matahari malah tak pernah terbit (malam terus).

Hal ini juga merupakan efek dari gerak semu matahari tadi. Ketika matahari beredar di belahan utara (deklinasi positif), orang eskimo di kutub utara akan melihat

matahari terus sepanjang hari, dan pinguin di kutub selatan malah tak pernah melihat matahari. Hal sebaliknya terjadi kalau matahari beredar di belahan selatan

(deklinasi negatif).

Kosmologi (Bagian   I)

Apa Itu Kosmologi?

Kosmologi adalah salah satu cabang ilmu astronomi, dengan fokus utama pada alam semesta skala besar (cosmos). Yang dipelajari dalam kosmologi antara lain

bagaimana terbentuknya alam semesta, proses-proses apa saja yang mungkin terjadi sejak awal terbentuk sampai sekarang, dan juga memprediksi bagaimana

akhir alam semesta ini kelak – kalau ternyata alam semesta memiliki akhir.

Dalam mempelajari alam semesta, tentunya kita mesti tahu apa saja yang terdapat dalam alam semesta, dan juga bagaimana ‘sifat-sifat fisis’ nya. Dengan

teknologi yang dimiliki manusia sekarang, kita beruntung bahwa kita cukup memiliki data-data yang dibutuhkan. Namun perlu dicatat bahwa semua data itu tidak

mampu memberikan gambaran eksak. Kita tak dapat memastikan apakah asumsi yang didapat dari hasil pengamatan astronomi sesuai dengan kenyataannya.

Yang dapat dilakukan adalah mencocokkan asumsi dengan hukum-hukum fisika yang berlaku, sesuai dengan konsep tentang kebenaran ilmiah. Jadi selama cocok

dengan hukum-hukum fisika, sebuah asumsi akan dikatakan ‘benar’.

Ukuran Semesta

Seberapa besar ukuran alam semesta tidak pernah diketahui manusia hingga saat ini. Namun, dari hasil pengamatan, kita dapat mengetahui berapa jarak benda-

benda langit. Dengan mengetahui jarak benda-benda langit itu, kita dapat bayangkan berapa besarnya alam semesta.

Jarak dari bumi ke matahari mencapai 150 juta kilometer, atau dalam astronomi, sering disebut sebagai 1 AU (Astronomical Unit – Satuan Astronomis). Matahari

(beserta benda-benda langit yang mengorbitnya) juga mengelilingi pusat Galaksi. Jarak dari matahari ke pusat Galaksi diperkirakan 26.000 ± 1400 LY (Light Year –

Tahun Cahaya), sedangkan diameter Galaksi sendiri kira-kira 100.000 LY. Bentuk dari Galaksi Bima Sakti menurut perkiraan para ahli adalah seperti pada gambar

diatas.

Sebagai catatan, ‘satu tahun cahaya’ adalah besarnya jarak yang ditempuh oleh cahaya selama satu tahun. Karena satu tahun adalah sekitar 31.536.000 detik,

dan kecepatan cahaya 300.000 km/s, maka satu tahun cahaya adalah 9.460.800.000.000 km!

Besaran jarak tadi baru untuk satu galaksi. Hasil pengamatan saja sudah menunjukkan bahwa jumlah galaksi di alam semesta ini sangat banyak. Jarak antar

galaksi -tentu saja- juga sangat besar. Antara Bima Sakti dengan Andromeda misalnya, berjarak 2.54 ± 0.06 Mly. Andromeda itu galaksi yang masih relatif dekat.

Terbayangkah berapa jarak antara Bima Sakti dengan galaksi-galaksi terjauh yang berhasil diamati manusia?

Demikianlah, bahwa alam semesta kita itu sangat besar! Namun ‘besar’ bukan berarti tak bisa dipelajari. Untuk mempelajari alam semesta sebesar ini, para

ilmuwan telah melakukan banyak pendekatan-pendekatan, baik fisis maupun matematis. Satu hal yang sangat berperan dalam kosmologi adalah Teori Relativitas

Umum dan Relativitas Khusus, yang dikeluarkan oleh Albert Einstein.

Kosmologi (Bagian   2)

Pada postingan sebelumnya sudah diperkenalkan sedikit tentang keadaan alam semesta. Berikut ini adalah lanjutan pembahasan mengenai asal-usul alam

semesta, yang dipelajari dalam Kosmologi.

Ruang dan Waktu

Terlebih dahulu kita perlu mendefinisikan ruang dan kaitannya dengan waktu. Ruangadalah tempat berlangsungnya sebuah kejadian. Misalnya, kita belajar

didalam ruangan kelas. Kita dapat memandang sebuah kotak ‘memiliki ruang’. Jika sudut pandangnya diperluas, kita bisa mengatakan satu kota adalah sebuah

ruang, satu bumi adalah sebuah ruang, dan—tentu saja, alam semesta adalah sebuah ruang.

Waktu, didefinisikan sebagai rentang antara dua atau lebih kejadian. Waktu membutuhkan titik acuan (awal dan akhir), dan acuannya itu adalah kejadian, sedang

kejadian ada didalam ruang. Jadi, waktu ada setelah ada ruang. Tak ada ruang, pastilah tak ada waktu. Jika ruang hadir tanpa waktu, maka tentulah didalam ruang

itu tak ada kejadian apa-apa. Tak ada makhluk, tak ada materi, tak ada hukum-hukum fisika. Kesimpulannya, ruang tanpa waktu itu juga tidak ada, sebab tak ada

yang dapat menjadi petunjuk apakah ruang itu hadir atau tidak.

Dalam bahasan kita ini juga akan ditemui istilah ruang-waktu. Maksudnya adalah ruang yang selalu berkaitan dengan waktu. Dalam mekanika Newton, sistem

koordinat ruang dipisahkan dengan waktu. Kita dapat menggambarkan dalam koordinat Cartesian, perpindahan benda dari titik (x1, y1) ke titik (x2, y2), tapi dalam

sistem koordinat itu tidak digambarkan waktu perpindahan benda. Dalam mekanika relativistik yang digunakan untuk menjelaskan asal-usul alam semesta, ruang

dan waktu dianggap sebagai satu kesatuan yang tak terpisahkan, dan disebut ruang-waktu (spacetime).

Homogen dan Isotropis

Alam semesta, jika ditinjau dalam skala besar, bersifat homogen dan isotropis. Homogen maksudnya sama, yakni kalau kita meninjau alam semesta bervolume

100 MPc3 atau lebih, semua yang ada di dalamnya memiliki parameter-parameter yang sama, entah itu kerapatan, struktur galaksi, dsb. Isotropis maksudnya,

pada arah manapun kita melihat, tak ada bedanya. Atas, bawah, kiri, kanan, utara, selatan, yang akan didapati adalah keadaan yang sama.

Perlu diingat bahwa homogen dan isotropis ini hanya berlaku untuk alam semesta skala besar, yaitu yang mencakup jarak 100 MPc atau lebih. Jika anda

membandingkan tata surya dengan sistem di bintang lain misalnya, maka homogen dan isotropis ini tidak berlaku, sebab tinjauan seperti itu hanya “skala kecil”.

Karena itu akan ditemukan ada perbedaan parameter untuk masing-masing pengamatan, misalnya kerapatan awan antar bintang di sekitar tata surya dengan di

sekitar bintang lain itu berbeda. Tapi kalau anda mengukur kerapatan semua obyek yang ada antara titik pengamatan hingga > 100 MPc ke arah utara kutub

Galaksi, kemudian membandingkannya dengan hasil pengamatan untuk > 100 MPc ke arah selatan kutub Galaksi, yang akan didapati adalah hasil yang sama.

Kerapatan bintang di kedua region itu sama, struktur galaksi juga sama, dsb.

Homogen dan Isotropis ini adalah prinsip dalam kosmologi. Dalam skala besar, tak ada satu titik pun yang akan dianggap istimewa. Bumi tidak istimewa, karena

itu tidak digunakan anggapan bahwa bumi adalah pusat alam semesta. Lebih jauh, dimana pusat alam semesta pun merupakan sesuatu yang tak bisa

didefinisikan.

Redshift

Pergeseran merah (redshift) merupakan perubahan spektrum ke arah panjang gelombang yang lebih besar (energi lebih kecil), didapatkan dengan melakukan

observasi yang simultan. Misalkan anda mengamati spektrum sebuah galaksi dan mendapatkan spektrumnya, maka spektrum galaksi itu disebut mengalami

pergeseran merah kalau dari hasil pengamatan berikutnya didapatkan spektrum yang relatif berbeda, dimana gambaran panjang gelombang yang didapatkan

lebih besar.

Vesto Slipher pada 1925 mendapatkan bahwa hampir semua dari 40 spektrum galaksi yang dia amati mengalami pergeseran merah. Pada 1929, Edwin

Hubble melakukan observasi dan studi lebih dalam, dan menyatakan bahwa semakin jauh galaksi, pergeseran merahnya makin besar.

Pergeseran merah diterjemahkan dengan menggunakan teori Doppler tentang gelombang—pelajar SMA barangkali pernah mendengar istilah Efek Doppler.

Pada gelombang bunyi, jika sumber bunyi bergerak menjauh atau dijauhi, kekuatan bunyi yang terdengar akan berkurang, dengan kata lain panjang

gelombangnya makin besar (panjang gelombang berbanding terbalik dengan energi). Begitu pula dengan gelombang elektromagnet, atau cahaya. Jadi kalau ada

pergeseran merah, berarti sumber cahaya (misalnya galaksi) bergerak menjauh atau dijauhi. Kita anggap bahwa kita sebagai pengamat di bumi sedang diam, jadi

disebut saja bahwa galaksi yang mengalami pergeseran merah sedang bergerak menjauh.

Galaksi yang jaraknya sangat jauh selalu mengalami pergeseran merah. Untuk galaksi dekat, bisa jadi justru galaksi itu mengalami pergeseran biru, alias

mendekat. Disimpulkan bahwa benda-benda yang berjarak sangat jauh akan saling menjauh satu sama lain. Ini adalah efek global pada alam semesta yang

homogen dan isotropis. Galaksi yang mendekat itu hanyalah efek gravitasi lokal—tidak dalam skala besar.

Gambaran galaksi yang saling menjauh pada gambar berikut

Gerak yang dialami adalah vektor antara benda satu dengan lainnya. Karena banyak benda dan masing-masing saling menjauh, vektornya dijumlahkan dan gerak

saling menjauh itu adalah hasil penjumlahan vektor, dinyatakan dengan garis biru.

Bersambung.

Selanjutnya, tentang Big Bang. Insya Allah menyusul secepatnya.

Referensi:

Ryden, Barbara. Introduction to Cosmology. Addison Wesley, San Francisco, USA (2003)

Buku ini digunakan dalam kuliah Gravitasi dan Kosmologi 2, untuk mahasiswa tingkat akhir program sarjana di Astronomi ITB.

Ekliptika

Ekliptika adalah jalur yang dilalui oleh suatu benda dalam mengelilingi suatu titik pusat sistem koordinat tertentu. Ekliptika pada benda langit merupakan suatu bidang edar berupa garis

khayal yang menjadi jalur lintasan benda-benda langit dalam mengelilingi suatu titik pusat sistem tata surya.

Seandainya bumi dijadikan sebagai titik pusat sistem koordinat, maka ekliptika merupakan bidang edar yang dilalui oleh benda-benda langit seperti planet dan matahari untuk

mengelilingi bumi. Dan bila matahari dijadikan sebagai titik pusat sistem koordinat, maka ekliptika merupakan bidang yang terbentuk sebagai lintasan orbit bumi yang

berbentuk elips dengan matahari berada pada titik pusat elips tersebut.

Sistem koordinat geografi

Peta Bumi yang menunjukkan garis-garis lintang (horizontal) dan bujur (vertikal)

Sistem koordinat geografi digunakan untuk menunjukkan suatu titik di Bumi berdasarkan garis lintang dan garis bujur.

Garis lintang yaitu garis vertikal yang mengukur sudut antara suatu titik dengan garis katulistiwa. Titik di utara garis katulistiwa dinamakan Lintang Utara sedangkan titik di selatan

katulistiwa dinamakan Lintang Selatan.

Garis bujur yaitu horizontal yang mengukur sudut antara suatu titik dengan titik nol di Bumi yaitu Greenwich diLondon Britania Raya yang merupakan titik bujur 0° atau 360° yang diterima

secara internasional. Titik di barat bujur 0° dinamakan Bujur Barat sedangkan titik di timur 0° dinamakan Bujur Timur.

Suatu titik di Bumi dapat dideskripsikan dengan menggabungkan kedua pengukuran tersebut. Contohnya

Koordinat Langit EkuatorialJika kita melihat sebuah komet di langit, bagaimana cara kita memberitahu teman kita di tempat lain untuk melihat komet yang sama? Jika kita ingin pergi ke rumah teman, pasti kita tanyakan alamatnya bukan? Begitu juga dengan komet di langit, beserta bintang-bintang, galaksi dan bermacam objek lainnya, mereka semua memiliki “alamat” tertentu yang tidak mungkin kembar satu sama lain. Alamat yang dimaksud di sini adalah koordinat. Ya, semua benda langit bisa kita cari asalkan kita mengetahui koordinatnya. Jadi, teman kita pasti bisa menemukan komet yang kita maksud.

Seperti apa koordinat yang digunakan untuk mengenali objek langit? Namanya adalah koordinat langit. Terdapat setidaknya tiga macam koordinat langit, yaitu koordinat alt-azimuth, ekuatorial, dan galaktik. Untuk tulisan kali ini, koordinat ekuatorial yang akan dibahas. Yang lainnya akan dibahas nanti.

Koordinat ekuatorial ini dibuat dengan cara membayangkan sebuah bola langit yang memiliki ekuator dan kutub yang sejajar dengan ekuator dan kutub bumi. Itulah mengapa koordinat ini disebut dengan koordinat ekuatorial.

Bola langit

Sama seperti bumi, koordinat langit ini ditentukan berdasarkan dua sumbu atau titik asal. Jika di bumi digunakan lintang yang dihitung dari ekuator dan bujur yang dihitung dari Greenwich, maka koordinat langit memiliki deklinasi [delta] yang dihitung dari ekuator langit dan asensiorekta (right ascension ? ) yang dihitung dari titik ?/aries (vernal equinox) yang didefinisikan sebagai titik perpotongan antara ekuator dengan ekliptika (bidang orbit bumi terhadap matahari).

Bola langit ekuatorial

Deklinasi dihitung 0 derajat untuk ekuator, positif hingga 90 derajat ke arah kutub utara langit, dan negatif hingga -90 derajat ke arah kutub selatan langit. Sedangkan asensiorekta dihitung berlawanan arah jarum jam hingga 24 jam (360 derajat) dengan 0 jam di titik aries. Untuk memperjelas, jika titik aries ada di meridian (garis yang menghubungkan kutub utara dengan kutub selatan melewati zenith), maka RA dihitung ke timur.

Deklinasi dan asensiorekta

Dalam koordinat ini, semua benda langit terbit dan tenggelam mengikuti lintasan yang sejajar dengan ekuator langit. Jadi apabila kita berada di Semarang misalnya, dengan lintang sekitar 6 derajat di selatan, ilustrasi bola langitnya dapat dilihat pada gambar. Untuk kasus ketika kita berada di Kutub Utara misalnya, maka kita akan dapat melihat bintang-bintang yang tidak tenggelam sepanjang hari, yang disebut juga sebagai bintang circumpolar atau bintang kutub.

Gerak harian bintang

Jadi, apabila kita mau mengamati objek yang redup (tidak mudah dilihat dengan mata) menggunakan teleskop, dengan mengetahui koordinat objek tersebut dan dengan melakukan kalibrasi pada teleskop kita, mencari objek manapun akan terasa lebih mudah.

Deklinasi.

Sistem Koordinat Ekuator

Deklinasi, atau dalam Bahasa Inggris disebut Declination (Dec), dengan simbol δ, adalah istilah astronomi yang dikaitkan dengan sistem koordinat ekuator. Deklinasi merupalam

salah satu dari dua koordinat bola langit pada sistem koordinat ekuator. Koordinat lainnya adalahAsensio rekta.

Deklinasi bisa dibandingkan dengan garis lintang, yang diprojeksikan ke bola langit, dan diukur dalam derajat ke arau utara dari ekuator langit. Oleh karena itu, titik di utara ekuator

mempunyai deklinasi positif, dan titik di selatan mempunyai deklinasi negatif.

Contoh:

Suatu objek pada ekuator langit mempunyai deklinasi 0°.

Suatu objek tepat di atas kutub utara mempunyai deklinasi +90°.

Suatu objek tepat di atas kutub selatan mempunyai deklinasi −90°.

Tanda pada deklinasi tetap ditulis sekalipun nilainya positif.

Asensio rekta

Sistem Koordinat Ekuator

Asensio rekta, atau dalam Bahasa Inggris disebut Right ascension (RA), dengan simbol α, adalah istilah astronomi yang dikaitkan dengansistem koordinat ekuator. RA merupalam salah

satu dari dua koordinat bola langit pada sistem koordinat ekuator. Koordinat lainnya adalahdeklinasi.

RA bisa dibandingkan dengan garis bujur, diukur dari titik nolnya yang berada di titik Aries atau titik vernal ekuinoks. RA diukur dalam jam, menit, dan detik; dengan satu jam sama

dengan 15 derajat.

Waktu sideris

Bumi dalam sistem tata surya selain mengelilingi matahari juga berputar pada sumbunya dengan garis yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan sebagai sumbu putarnya.

Hal demikian ini disebut rotasi bumi. Terhadap suatu titik di langit (vernal equinox) yang posisinya relatif tetap, bumi memerlukan waktu 23 jam, 56 menit dan 4,09 detik untuk melakukan

putaran 360 derajat atau satu hari sideris. Rentang waktu ini sedikit lebih pendek daripada satu hari yang biasa kita kenal: 24 jam.

Jam Sideris

Karena bumi berotasi maka benda-benda langit yang relatif diam akan tampak bergerak mengelilingi bumi bagi pengamat di muka bumi. Demikian pula dengan posisi vernal

equinox. Jam Siderisdidefinisikan sebagai jarak sudut vernal equinox terhadap meridian, atau sudut jam vernal equinox. Satuannya jam. Karena satu putaran vernal equinox dari

meridian ke meridian lagi didefinisikan sebagai 24 jam sideris maka 1 jam sideris setara dengan perpindahan vernal equinox sejauh 15 derajat. Ketika vernal equinox tepat berada di

meridian suatu tempat, saat itu Jam Sideris Lokalnya adalah 00:00.

Jam sideris sangat berguna bagi pengamatan astronomi. Gerakan harian bintang-bintang di langit relatif terhadap rotasi bumi bisa disamakan dengan gerak harian vernal equinox.

Umumnya posisi benda-benda astronomi dinyatakan dengan asensio rekta dan deklinasi, yaitu pengukuran sudut relatif terhadap vernal equinox di bidang ekuator langit. Dengan jam

sideris pengamat dapat menentukan kapan dan benda-benda apa yang akan diamati. Sebagai contoh, suatu benda astronomi akan berada di meridian pengamat jika asensio rekta

benda itu sama dengan Jam Sideris Lokal.

Hari Sideris

Satu hari sideris adalah waktu yang diperlukan bumi berotasi satu putar atau dapat juga dikatan sebagai waktu yang diperlukan bintang melewati meridian di suatu tempat ke meridian

yang sama lagi. Berbeda dengan satu hari yang biasa digunakan, satu hari matahari, yang menyatakan rentang waktu gerak harian matahari rata-rata satu putar relatif terhadap

pengamat di bumi. Dalam satu tahun bumi berotasi 366,2422 kali namun bagi pengamat di muka bumi yang tetap akan melihat matahari melintas 365,2422 kali. Dengan perbandingan itu

dan karena satu hari matahari adalah 24 jam maka panjang satu hari sideris adalah 86164,09 detik, atau 23 jam, 56 menit dan 4,09 detik.

PASANG   SURUT

Pengetahuan tentang pasang surut sangat diperlukan dalam transportasi laut, kegiatan di pelabuhan, pembangunan di daerah pesisir pantai, dan lain-lain.

Mengingat pentingnya pengetahuan tentang pasang surut terutama bagi yang tertarik mempelajari masalah pantai dan estuari, maka akan dicoba dijelaskan tentang pengertian pasang surut itu sendiri.

Pengertian Pasang Surut

Pasang surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik menarik dari benda-benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil.Faktor non astronomi yang mempengaruhi pasut terutama di perairan semi tertutup seperti teluk adalah bentuk garis pantai dan topografi dasar perairan.Puncak gelombang disebut pasang tinggi dan lembah gelombang disebut pasang rendah.Perbedaan vertikal antara pasang tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang surut (tidal range).Periode pasang surut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Harga periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit.Pasang purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang surut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama.

Pasang perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang rendah dan pasang rendah yang tinggi. Pasang surut perbani ini terjadi pasa saat bulan 1/4 dan 3/4.

Gambar. Spring Tide dan Neap Tide

Tipe pasut ditentukan oleh frekuensi air pasang dengan surut setiap harinya. Hal ini disebabkan karena perbedaan respon setiap lokasi terhadap gaya pembangkit pasang surut. Jika suatu perairan mengalami satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, maka kawasan tersebut dikatakan bertipe pasut harian tunggal (diurnal tides), namun jika terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari, maka tipe pasutnya disebut tipe harian ganda (semidiurnal tides). Tipe pasut lainnya merupakan peralihan antara tipe tunggal dan ganda disebut dengan tipe campuran (mixed tides) dan tipe pasut ini digolongkan menjadi dua bagian yaitu tipe campuran dominasi ganda dan tipe campuran dominasi tunggal.

Selain dengan melihat data pasang surut yang diplot dalam bentuk grafik (tentunya susah jika datanya banyak ya…), tipe pasang surut juga dapat ditentukkan berdasarkan bilangan Formzal (F) yang dinyatakan dalam bentuk:

F = [A(O1) + A(K1)]/[A(M2) + A(S2)]

dengan ketentuan :

F ≤ 0.25      : Pasang surut tipe ganda (semidiurnal tides) 0,25<F≤1.5 : Pasang surut tipe campuran condong harian ganda (mixed mainly semidiurnal tides) 1.50<F≤3.0 : Pasang surut tipe campuran condong harian tunggal (mixed mainly diurnal tides) F > 3.0        : Pasang surut tipe tunggal (diurnal tides)

Dimana:

F : bilangan Formzal AK1 : amplitudo komponen pasang surut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan & matahari AO1 : amplitudo komponen pasang surut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan AM2 : amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan AS2 : amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik matahari

Karena sifat pasang surut yang periodik, maka ia dapat diramalkan. Untuk meramalkan pasang surut, diperlukan data amplitudo dan beda fasa dari masing-masing komponen pembangkit pasang surut. Komponen-komponen utama pasang surut terdiri dari komponen tengah harian dan harian. Namun demikian, karena interaksinya dengan bentuk (morfologi) pantai dan superposisi antar gelombang pasang surut komponen utama, akan terbentuklah komponen-komponen pasang surut yang baru.

Pada buku peramalan pasang surut yang dikeluarkan oleh DISHIDROS dan BOKOSURTANAL tertulis nilai komponen pasut tersebut baik amplitudo maupun fase pada beberapa lokasi di perairan Indonesia. Nah dengan mengetahui amplitudo komponen tersebut, maka dapat dihitung kan nilai bilangan Formzal nya..so tipe pasutnya dapat ditentukan.

Nah mungkin sedikit bingung tentang apa itu komponen M2, S2, O1, K1, P1 , M4, MS4 dan lain-lain.. (saya akan coba jelaskan pada tulisan berikutnya… so sabar dulu ya..)

Daftar Istilah pada pasang surut

Mean Sea Level (MSL) atau Duduk Tengah adalah muka laut rata-rata pada suatu periode pengamatan yang panjang, sebaiknya selama 18,6 tahun.

Mean Tide Level (MTL) adalah rata-rata antara air tinggi dan air rendah pada suatu periode waktu.

Mean High Water (MHW) adalah tinggi air rata-rata pada semua pasang tinggi.

Mean Low Water (MLW) adalah tinggi air rata-rata pada semua surut rendah.

Mean Higher High Water (MHHW) adalah tinggi rata-rata pasang tertinggi dari dua air tinggi harian pada suatu periode waktu yang panjang. Jika hanya satu air tinggi terjadi pada satu hari, maka air tinggi tersebut diambil sebagai air tinggi terttinggi.

Mean Lower High Water (MLHW) adalah tinggi rata-rata air terendah dari dua air tinggi harian pada suatu periode waktu yang panjang. Hal ini tidak akan terjadi untuk pasut harian (diurnal).

Mean Higher Low Water (MHLW) adalah tinggi rata-rata air tertinggi dari dua air rendah harian pada suatu periode waktu yang panjang. Hal ini tidak akan terdapat pada pasut diurnal.

Mean Lower Low Water (MLLW) adalah tinggi rata-rata air terendah dari dua air rendah harian pada suatu periode waktu yang panjang. Jika hanya satu air rendah terjadi pada satu hari, maka harga air rendah tersebut diambil sebagai air rendah terendah.

Mean High Water Springs (MHWS) adalah tinggi rata-rata dari dua air tinggi berturut-turut selama periode pasang purnama, yaitu jika tunggang (range) pasut itu tertinggi.

Mean Low Water Springs (MLWS) adalah tinggi rata-rata yang diperoleh dari dua air rendah berturut-turut selama periode pasang purnama.

Mean High Water Neaps (MHWN) adalah tinggi rata-rata dari dua air tinggi berturut-turut selama periode pasut perbani (neap tides), yaitu jika tunggang (range) pasut paling kecil.

Mean Low Water Neaps (MLWN) adalah tinggi rata-rata yang dihitung dari dua air berturut-turut selama periode pasut perbani.

Highest Astronomical Tide (HAT)/Lowest Astronomical Tide (LAT) adalah permukaan laut tertinggi/terendah yang dapat diramalkan terjadi di bawah pengaruh keadaan meteorologis rata-rata dan kombinasi keadaan astronomi.Permukaan ini tidak akan dicapai pada setiap tahun. HAT dan LAT bukan permukaan laut yang ekstrim yang dapat terjadi, storm surges mungkin saja dapat menyebabkan muka laut yang lebih tinggi dan lebih rendah. Secara umum permukaan (level) di atas dapat dihitung dari peramalan satu tahun.Harga HAT dan LAT dihitung dari data beberapa tahun.

Mean Range (Tunggang Rata-rata) adalah perbedaan tinggi rata-rata antara MHW dan MLW.

Mean Spring Range adalah perbedaan tinggi antara MHWS dan MLWS.

Mean Neap Range adalah perbedaan tinggi antara MHWN dan MLWN.

ROCK CYCLE / SIKLUS   BATUAN

Sebelumnya kita sudah tahu bahwa di bumi ada tiga jenis batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Ketiga batuan

tersebut dapat berubah menjadi batuan metamorf tetapi ketiganya juga bisa berubah menjadi batuan lainnya. Semua batuan akan mengalami

pelapukan dan erosi menjadi partikel-partikel atau pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga bisa membentuk batuan sedimen.

Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi magma dan kemudian kembali menjadi batuan beku. Kesemuanya ini disebut siklus batuan

atau ROCK CYCLE.

 Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan. Penyebab pelapukan tersebut ada 3 macam:

1. Pelapukan secara fisika: perubahan suhu dari panas ke dingin akan membuat batuan mengalami perubahan. Hujan pun juga dapat membuat rekahan-rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang sehingga proses-proses fisika tersebut dapat membuat batuan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi.

2. Pelapukan secara kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan seperti contohnya larutan HCl akan bereaksi dengan batu gamping. Bahkan air pun dapat bereaksi melarutan beberapa jenis batuan. Salah satu contoh yang nyata adalah “hujan asam” yang sangat mempengaruhi terjadinya pelapukan secara kimia.

3. Pelapukan secara biologi: Selain pelapukan yang terjadi akibat proses fisikan dan kimia, salah satu pelapukan yang dapat terjadi adalah pelapukan secara biologi. Salah satu contohnya adalah pelapukan yang disebabkan oleh gangguan dari akar tanaman yang cukup besar. Akar-akar tanaman yang besar ini mampu membuat rekahan-rekahan di batuan dan akhirnya dapat memecah batuan menjadi bagian yang lebih kecil lagi.

Setelah batuan mengalami pelapukan, batuan-batuan tersebut akan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi sehingga mudah untuk berpindah tempat. Berpindahnya

tempat dari partikel-partikel kecil ini disebut erosi. Proses erosi ini dapat terjadi melalui beberapa cara:

1. Akibat grafitasi: akibat adanya grafitasi bumi maka pecahan batuan yang ada bisa langsung jatuh ke permukaan tanah atau menggelinding melalui tebing sampai akhirnya terkumpul di permukaan tanah.

2. Akibat air: air yang melewati pecahan-pecahan kecil batuan yang ada dapat mengangkut pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat yang lain. Salah satu contoh yang dapat diamati dengan jelas adalah peranan sungai dalam mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ini.

3. Akibat angin: selain air, angin pun dapat mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ukurannya seperti halnya yang saat ini terjadi di daerah gurun.4. Akibat glasier: sungai es atau yang sering disebut glasier seperti yang ada di Alaska sekarang juga mampu memindahkan pecahan-pecahan batuan yang ada.

Pecahan-pecahan batuan yang terbawa akibat erosi tidak dapat terbawa selamanya. Seperti halnya sungai akan bertemu laut, angin akan berkurang tiupannya, dan

juga glasier akan meleleh. Akibat semua ini, maka pecahan batuan yang terbawa akan terendapkan. Proses ini yang sering disebut proses pengendapan. Selama

proses pengendapan, pecahan batuan akan diendapkan secara berlapis dimana pecahan yang berat akan diendapkan terlebih dahulu baru kemudian diikuti pecahan

yang lebih ringan dan seterusnya. Proses pengendapan ini akan membentuk perlapisan pada batuan yang sering kita lihat di batuan sedimen saat ini. 

Pada saat perlapisan di batuan sedimen ini terbentuk, tekanan yang ada di perlapisan yang paling bawah akan bertambah akibat pertambahan beban di atasnya.

Akibat pertambahan tekanan ini, air yang ada dalam lapisan-lapisan batuan akan tertekan sehingga keluar dari lapisan batuan yang ada. Proses ini sering disebut

kompaksi. Pada saat yang bersamaan pula, partikel-partikel yang ada dalam lapisan mulai bersatu. Adanya semen seperti lempung, silika, atau kalsit diantara partikel-partikel yang ada

membuat partikel tersebut menyatu membentuk batuan yang lebih keras. Proses ini sering disebut sementasi. Setelah proses kompaksi dan sementasi terjadi pada pecahan batuan yang

ada, perlapisan sedimen yang ada sebelumnya berganti menjadi batuan sedimen yang berlapis-lapis. Batuan sedimen seperti batu pasir, batu lempung, dan batu gamping dapat dibedakan

dari batuan lainnya melalui adanya perlapisan, butiran-butiran sedimen yang menjadi satu akibat adanya semen, dan juga adanya fosil yang ikut terendapkan saat pecahan batuan dan fosil

mengalami proses erosi, kompaksi dan akhirnya tersementasikan bersama-sama. 

Pada kerak bumi yang cukup dalam, tekanan dan suhu yang ada sangatlah tinggi. Kondisi tekanan dan suhu yang sangat tinggi seperti ini dapat mengubah mineral

yang dalam batuan. Proses ini sering disebut proses metamorfisme. Semua batuan yang ada dapat mengalami proses metamorfisme. Tingkat proses metamorfisme

yang terjadi tergantung dari:

1. Apakah batuan yang ada terkena efek tekanan dan atau suhu yang tinggi.2. Apakah batuan tersebut mengalami perubahan bentuk.3. Berapa lama batuan yang ada terkena tekanan dan suhu yang tinggi.

Dengan bertambahnya dalam suatu batuan dalam bumi, kemungkinan batuan yang ada melebur kembali menjadi magma sangatlah besar. Ini karena tekanan dan

suhu yang sangat tinggi pada kedalaman yang sangat dalam. Akibat densitas dari magma yang terbentuk lebih kecil dari batuan sekitarnya, maka magma tersebut

akan mencoba kembali ke permukaan menembus kerak bumi yang ada. Magma juga terbentuk di bawah kerak bumi yaitu di mantle bumi. Magma ini juga akan

berusaha menerobos kerak bumi untuk kemudian berkumpul dengan magma yang sudah terbentuk sebelumnya dan selanjutnya berusaha menerobos kerak bumi untuk membentuk batuan

beku baik itu plutonik ataupun vulkanik. 

Kadang-kadang magma mampu menerobos sampai ke permukaan bumi melalui rekahan atau patahan yang ada di bumi. Pada saat magma mampu menembus

permukaan bumi, maka kadang terbentuk ledakan atau sering disebut volcanic eruption. Proses ini sering disebut proses ekstrusif. Batuan yang terbentuk dari

magma yang keluar ke permukaan disebut batuan beku ekstrusif. Basalt dan pumice (batu apung) adalah salah satu contoh batuan ekstrusif. Jenis batuan yang

terbentuk akibat proses ini tergantung dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku ekstrusif memperlihatkan cirri-ciri berikut:

1. Butirannya sangatlah kecil. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat cepat sehingga mineral-mineral yang ada sebagai penyusun batuan tidak mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.

2. Umumnya memperlihatkan adanya rongga-rongga yang terbentuk akibat gas yang terkandung dalam batuan atau yang sering disebut “gas bubble”.

Batuan yang meleleh akibat tekanan dan suhu yang sangat tinggi sering membentuk magma chamber dalam kerak bumi. Magma ini bercampur dengan magma yang

terbentuk dari mantle. Karena letak magma chamber yang relatif dalam dan tidak mengalami proses ekstrusif, maka magma yang ada mengalami proses pendinginan

yang relatif lambat dan membentuk kristal-kristal mineral yang akhirnya membentuk batuan beku intrusif. Batuan beku intrusif dapat tersingkap di permukaan

membentuk pluton. Salah satu jenis pluton terbesar yang tersingkap dengan jelas adalah batholit seperti yang ada di Sierra Nevada – USA yang merupakan batholit granit yang sangat besar.

Gabbro juga salah satu contoh batuan intrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini tergantung dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku intrusif memperlihatkan cirri-

ciri berikut:

1. Butirannya cukup besar. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat lambat sehingga mineral-mineral yang ada sebagai penyusun batuan mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.

2. Biasanya mineral-mineral pembentuk batuan beku intrusif memperlihatkan angular interlocking.

Proses-proses inilah semua yang terjadi dimasa lampau, sekarang, dan yang akan datang. Terjadinya proses-proses ini menjaga keseimbangan batuan yang ada di bumi.

Referensi :

Oxford University Museum - http://www.oum.ox.ac.uk/