Fisika tatasurya oa

Fisika Tata Surya

Beberapa Pertanyaan Orientasi !!

• Adakah planet-planet lain serupa Bumi, adakah kekhas-an yang membedakan mereka ?

• Seperti apakah sifat satelit planet-planet itu ?• Bagaimanakah kita mengetahui planet-planet lain terjadi dari

(bahan) apa saja ?• Adakah perbedaan asteroid dan komet ?• Mengapa beberapa unsur seperti (emas) sangat jarang, sedang

unsur lain (karbon), banyak ditemukan ?• Teori apa saja yang diajukan orang mengenai kejadian

tatasurya ?• Apakah semua planet terjadi dengan cara yang sama ?• Apa saja ciri-ciri extrasolar-planet itu ? Bagaimana mencari

planet-planet semacam itu ?

Apakah Isi Tata Surya

• Ada Satu bintang, Nama Matahari – (amat jarang, sebab lebih dari setengah jumlah bintang-bintang di langit, berpasangan).

• Matahari mempunyai massa lebih dari 1000 x massa seluruh planet.

• Ada Delapan planet (Pluto masih dianggap planet, walaupun lebih tepat adalah benda Sabuk Kuiper!)

• Ada lebih dari 100 satelit planet.• Ada beratus-ratus ribu asteroid.• Tak terhitung jumlah Komet.• Ada Gas dan debu di ruang antar planet.

Planet dalam, sangat berdekatan; planet luar, sangat berjauhan, mengapa ??

Matahari benda langit terbesar di tatasurya. Kebanyakan planet-planet sangat kecil.

Mengapa ??

Terdapat dua macam planet: Serupa Bumi dan Serupa Yupiter.

TERESTRIA• 4 planet dalam.• Mengorbit dekat Surya.• Permukaan Keras,

Berbatuan.• Berkawah, bergunung,

berlembah.• Punya bulan sangat

sedikit.• Tidak bercincin.Dalam Latin Terra adalah Bumi.

YOVIAN• 4 planet terluar, tidak terikut Pluto.

Lebih besar dari terestria.• Mengorbit jauh dari Surya. Di

pisahkan oleh jarak yang sangat besar.

• Permukaan gas atau cairan.• Mempunyai banyak bulan dan

sistem cincin yang rumit.

Yove atau Yupiter adalah nama dewa utama, pimpinan para dewa Rumawi Kuno.

Ke tujuh satelit yang besar-besar hampir sebesar planet terestria.

Spectroskopi memperlihatkan susunan kimiawi Matahari, Bumi dan Titan.

Bulan Saturnus Titan mengandung senyawa Methana (CH4 ).

Europa, bulan dari Yupiter

memantulkan sinar surya

tepat seperti es memantulkan

sinar matahari. Ini

membuktikan Europa

terbentuk dari es dan bukan

batuan.

Spectroskopi memperlihatkan susunan kimiawi Europa.

Puncak Awan Yupiter terutama terdiri atas unsur kimia sangat ringan, hidrogen dan helium.

Hidrogen dan helium tidak berwarna; warna yang terlihat berasal dari unsur yang sangat jarang di atmosfer, NH3 , CH4

Hidrogen dan Helium melimpah di planet Yovian, sedang planet terestria terbentuk dari

unsur kimia berat C, N, O, Fe, Si, Mg.

Mars tersusun atas unsur-unsur berat Fe, Si, Mg dan S.

Atmosfer Mars, terlihat oleh Hubble Space Telescope, tipis dan hampir tak berawan. Kawah yang besar di kiri adalah Olympus Mons, tiga kali lebih besar dari Himalaya atau Mt. Everest di Bumi.

Hidrogen dan Helium melimpah di planet Yovian, sedang planet terestria tersusun

atas unsur-unsur kimiawi berat.

Yang disebut “kecil” adalah 433 Eros, bergaris tengah 33 km. Hanya salah satu dari beratus-ribu asteroid kecil, atau minor planets, mengorbit antara Mars dan Yupiter.

Bongkah “kecil, 33-km” terdiri atas Batu dan Es, juga mengorbit matahari.

Bongkah “kecil” terdiri atas Batu dan Es, mengorbit matahari.

Kelimpahan relatif unsur-unsur kimia sebagai hasil proses-proses di alam semesta.

Untuk setiap 1012 atom hidrogen, hanya ditemui 10 atom lithium (Li) dan 6 atom emas (Au), (tak terlihat.)

Hidrogen dan helium terbanyak melimpah.

• Berikutnya yang melimpah adalah:– Karbon, nitrogen, oksigen, neon, magnesium, silikon,

sulfur, dan besi.

• 5 unsur-unsur penentu tampil dalam jumlah memadai, adalah:– Natrium/Sodium, aluminium, argon, kalsium, dan

nikkel

Kelimpahan relatif unsur-unsur kimia sebagai hasil proses-proses di alam semesta.

Atom-atom itu yang telah ada sejak tatasurya dibuat, adalah atom yang sama di badan kita – kita berasal dari debu-debu bintang.

Nomor atom adalah jumlah proton dalam inti atom.

Kelimpahan relatif unsur-unsur kimia sebagai hasil proses-proses di alam semesta.

Lalu...........

Dari mana semua berawal.........??

• Tata Surya berasal dari awan berputar yang maha besar.

• Awan kabut itu (Nebulae) mengerut di bawah gaya berat diri, membentuk piringan dengan protosurya yang sangat padat di pusat.

• Akibat pengerutan gravitasi suhu naik di dalam awan ( pengerutan Kelvin Helmholtz).

• Di pusat kian sangat panas, lalu terpicu reaksi bom nuklir, dan pengerutan piringan stop..... !!

Matahari dan Planet berasal dari piringan awan berputar, sangat besar, disebut Kabut Matahari.

Bukti Rupa-Rupa piringan awan sedang mengerut

Planet-planet terbentuk oleh akresi planetesimal dan akumulasi gas di dalam

kabut surya.

Demikianlah, keadaan kabut menjelang fase protoplanet.

Planetesimal di tahap awal tatasurya, tabrakan dan akresi (saling menempel) membentuk protoplanet.

Hanya 150 juta tahun, planet dari unsur-unsur berat terbentuk dan memadat di bagian dalam, suhu jadi lebih panas (di pusat), unsur-

unsur ringan berdifusi ke tepi luar. Proses itu dikenal sebagai diferensiasi dari unsur-unsur

Chondrules yang ditemukan di Meteorit adalah bukti pernah ada keadaan fasa

cair meleleh. (akibat pemanasan)

Evolusi Tata Surya dari Kabut Surya

Planet-planet terbentuk melalui akresi planetesi -mal dan akumulasi gas dalam kabut surya.

Bulir debu ruang angkasa dipanen di lapisan atas atmosfer Bumi sangat banyak di masa awal tatasurya dan menjadi batu-bata pembentuk planet-

planet. (bulir itu berukuran panjang kurang lebih 0.02 mm)

Planet adalah hasil akresi bulir debu dan akumulasi gas kabut surya.

Matahari belia tiba-tiba menyemburkan tenaga kuat, tenaga jet dan sangat singkat, dan membersihkan

tatasurya dari materi pembentuk planet yang tersisa. Bintang-bintang muda penyembur tenaga semacam itu

dikenal sebagai Bintang-Bintang T Tauri .

Planet besar, seperti Yupiter, menarik bintang pusatnya ke dalam sehingga bintang terputar dalam satu orbit kecil mengitari titik pusat massa mereka.

Planet yang mengorbit bintang lain itu disebut extrasolar planets.

Para astronom telah menemukan planet-planet mengorbit di bintang-bintang.

Meski Planet sangat besar, tetap tak bisa dilihat, karena bintang sentral sangat terang.

Namun, pergerakan kecil yang ditempuh bintang sentral karena gravitasi oleh planet, kadangkala dapat terdeteksi.

Para astronom telah menemukan planet-planet mengorbit di bintang-bintang.

Para astronom mengukur dengan teliti pergerakan bintang dengan memperhatikan sinarnya.

Sinar bintang itu bergantian bergeser ke riak gelombang merah dan ke riak gelombang biru.

Telah terdeteksi dengan cara itu lebih dari 100 extrasolar planet Cara itu dikenal sebagai metode Pergeseran Doppler.

Para astronom telah menemukan planet-planet mengorbit di bintang-bintang.

• Adakah planet-planet lain menyerupai Bumi, adakah kekhas-an yang membedakan mereka ?

• Ada dua kelompok: terestria (batuan), Yovian (gas)• Seperti apakah sifat satelit (\bulan) di planet-planet lain itu ?

• Beberapa sangat besar, lebih dari 100 • Bagaimanakah kita mengetahui planet-planet lain terbentuk dari (bahan) apa saja ?

Terestria – batuan (C, N, O, Si, Fe, NI) rapat 3x-6x air, Yovian – gas (terutama H, He) , rapat 0.7x - 1.3x air

• Adakah perbedaan asteroid dan komet ?

• Asteroid – batuan, Komet – kebanyakan air• Mengapa beberapa unsur seperti (emas) sangat jarang, sedang unsur lain (seperti karbon),

banyak ditemui ?

Fusi di inti bintang menghasilkan unsur ringan, lalu unsur berat (> besi) hanya terbentuk di supernovae (jarang)

• Teori-teori apa saja yang berlaku sekarang mengenai kejadian tatasurya ?

Memampat dari kabut surya (banyak terlihat di rasi Orion)• Apakah semua planet terbentuk melalui cara yang sama ?

• Ya.• Apa saja ciri-ciri dari extrasolar-planet ? Bagaimana kita mencari planet-planet yang

semacam itu ?

• Ya, dari efek gerak bintang oleh planetnya: Efek Doppler.

Glosari: Batasan-Batasan

• Akresi: akumulasi materi membentuk benda yang lebih besar.

• Diferensiasi: Peningkatan kepadatan di tatasurya dari nilai tinggi di dekat matahari semakin rendah di tepi tatasurya.

• Planetesimal: semacam asteroid batuan kecil ~ 1 km pada awal tatasurya

• Chondrul: partikel/zarah kecil bundar, meng-gelas, di dalam meteorit, menunjuk keadaan sesaat sebelum mulai meleleh.

• Kontraksi Kelvin-Helmholtz : konversi energi gravitasi ke panas pada saat mengerut

• Bintang T Tauri : Bintang-bintang yang sangat muda, kebanyakan ditemukan dengan sistem-sistem keplanetan yang masih sedang dalam pembentukan.