28
BAB VI Tata Surya Pendahuluan Dalam bab ini kita akan secara khusus membahas sistem tata surya tempat kita berada di alam semesta. Alam semesta yang diciptakan oleh Sang Maha Pencipta begitu luas untuk diselami seluruh isinya. Oleh karena itu, yang akan kita pelajari di sini hanyalah sebagian kecilnya saja. Bumi tempat manusia hidup, planet, serta matahari hanyalah satu titik yang terlampau kecil dalam sistem alam semesta secara keseluruhan. A. ANGGOTA TATA SURYA Susunan benda-benda dalam sistem tata surya telah lama menjadi perdebatan para ahli. Benda manakah yang menjadi pusat tata surya? Bumi ataukah matahari? Kita mengamati matahari dan bintang-bintang bergerak dari timur ke barat. Berulang setiap hari. Bulan muncul dengan wajah yang berbeda-beda dan tampak bergerak dari timur ke barat. Sementara itu, bumi tempat kita tinggal kelihatan tidak bergerak sama sekali. Jadi, wajar bila orang jaman dahulu beranggapan bahwa bumi adalah pusat tata surya. Matahari, bulan, serta bintang-bintang semuanya bergerak mengelilingi bumi. Gambar 6.1 Gambaran tata surya menurut ptolemeaus dengan bumi sebagai pusat tata surya. Sistem benda angkasa yang menempatkan bumi sebagai pusat tata surya disebut sistem geosentris (geo artinya bumi, sentris artinya pusat). Claudius Ptolemaeus ( ) telah menetapkan dasar dan perhitungan matematika untuk perhitungan benda langit, sehingga sistem geosentris pernah begitu lama bertahan. Tetapi dengan penemuan teleskop oleh Galileo Galilei (1564 – 1642) dan pengamatan lebih mendalam tentang gerak planet terdekat oleh Tycho Brahe (1546 – 1601), ditemukan ketidakmampuan sistem geosentris dalam menerangkan beberapa sifat gerak planet. Nicolaus Copernicus (1473 – 1543) dari Polandia merombak sistem geosentris menjadi sistem heliosentris (helio artinya matahari, sentris artinya pusat). Dalam bukunya De Revolutionibus Orbium Coelestium, Copernicus menempatkan matahari sebagai pusat tata surya dan semua planet termasuk bumi, bergerak mengelilingi matahari. Sekarang kita menerima sistem heliosentris sebagai sistem tata surya kita yang benar. Tidak ada lagi pengamatan yang meragukan kebenaran sistem tesrsebut. Tata Surya merupakan sistem matahari dan kumpulan benda-benda angkasa yang terikat hukum gravitasi pada matahari. Saat ini tata surya beranggotakan delapan planet (dan 162 bulannya), planet kerdil (dwarf planet), asteroid, meteroit, komet, dan debu angakasa. Sejak tahun 1930 sampai tahun 2006, tata surya kita beranggotakan sembilan planet. Karena status Pluto berubah menjadi planet kerdil sejak 24 Agustus 2006 sesuai keputusan IAU (International Astronomical Union), akhirnya Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 99

Tata Surya

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaPendahuluan

Dalam bab ini kita akan secara khusus membahas sistem tata surya tempat kita berada di alam semesta. Alam semesta yang diciptakan oleh Sang Maha Pencipta begitu luas untuk diselami seluruh isinya. Oleh karena itu, yang akan kita pelajari di sini hanyalah sebagian kecilnya saja. Bumi tempat manusia hidup, planet, serta matahari hanyalah satu titik yang terlampau kecil dalam sistem alam semesta secara keseluruhan.

A. ANGGOTA TATA SURYA Susunan benda-benda dalam sistem tata surya

telah lama menjadi perdebatan para ahli. Benda manakah yang menjadi pusat tata surya? Bumi ataukah matahari?

Kita mengamati matahari dan bintang-bintang bergerak dari timur ke barat. Berulang setiap hari. Bulan muncul dengan wajah yang berbeda-beda dan tampak bergerak dari timur ke barat. Sementara itu, bumi tempat kita tinggal kelihatan tidak bergerak sama sekali. Jadi, wajar bila orang jaman dahulu beranggapan bahwa bumi adalah pusat tata surya. Matahari, bulan, serta bintang-bintang semuanya bergerak mengelilingi bumi.

Gambar 6.1 Gambaran tata surya menurut ptolemeaus dengan bumi sebagai pusat tata surya.

Sistem benda angkasa yang menempatkan bumi sebagai pusat tata surya disebut sistem geosentris (geo artinya bumi, sentris artinya pusat).

Claudius Ptolemaeus ( ) telah menetapkan

dasar dan perhitungan matematika untuk perhitungan benda langit, sehingga sistem geosentris pernah begitu lama bertahan. Tetapi dengan penemuan teleskop oleh

Galileo Galilei (1564 – 1642) dan pengamatan lebih mendalam tentang gerak planet terdekat oleh Tycho Brahe (1546 – 1601), ditemukan ketidakmampuan sistem geosentris dalam menerangkan beberapa sifat gerak planet. Nicolaus Copernicus (1473 – 1543) dari Polandia merombak sistem geosentris menjadi sistem heliosentris (helio artinya matahari, sentris artinya pusat). Dalam bukunya De Revolutionibus Orbium Coelestium, Copernicus menempatkan matahari sebagai pusat tata surya dan semua planet termasuk bumi, bergerak mengelilingi matahari.

Sekarang kita menerima sistem heliosentris sebagai sistem tata surya kita yang benar. Tidak ada lagi pengamatan yang meragukan kebenaran sistem tesrsebut. Tata Surya merupakan sistem matahari dan kumpulan benda-benda angkasa yang terikat hukum gravitasi pada matahari. Saat ini tata surya beranggotakan delapan planet (dan 162 bulannya), planet kerdil (dwarf planet), asteroid, meteroit, komet, dan debu angakasa. Sejak tahun 1930 sampai tahun 2006, tata surya kita beranggotakan sembilan planet. Karena status Pluto berubah menjadi planet kerdil sejak 24 Agustus 2006 sesuai keputusan IAU (International Astronomical Union), akhirnya jumlah planet dalam tata surya kita berkurang menjadi delapan.

1. Planet Seiring dengan berkembangnya zaman, berkembang pula definisi planet. Syarat- syarat suatu benda angkasa disebut sebagai planet menurut IAU adalah:a. Mengorbit pada bintang atau sisa bintang (bintang

mati).b. Memilki massa yang cukup untuk membentuk

gravitasi mandiri agar dapat mempertahankan bentuknya pada keadaan setimbang(mendekati bulat).

c. Tidak cukup kuat untuk memulai reaksi fusi pada intinya.

d. Orbitnya tidak bertumpang tindih dengan orbit benda angkasa lain.

Ukuran planet lebih besar dibandingkan anggota tata surya yang lain. Planet tidak menghasilkan cahaya sendiri. Planet memantulkan cahaya matahari yang jatuh padanya sehingga tampak terang seperti bintang.

Ada delapan planet dalam sistem tata surya kita. Nama planet berdasarkan urutan kedekatannya dengan matahari adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 99

Page 2: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaPlanet Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter,

dan Saturnus dapat dilihat dengan mata telanjang dan telah dikenal sejak lama. Planet Uranus dan Neptunus ditemukan setelah manusia mampu membuat teleskop. Planet Uranus ditemukan tanggal 13 Maret 1781 oleh astronom Jerman-Inggeris, Sir William Herschel (1738 – 1822). Keberadaan planet Neptunus dihitung secara matematis oleh Urbain Jean Joseph Leverrier (1811 – 1877) dari Perancis dan John Couch Adams (1819 – 1892) dari Inggeris. Keberadaan planet Neptunus berdasarkan pengamatan dengan teleskop oleh Johann Gottfried Galle tanggal 23 September 1846.

Gambar 6.2 Planet tampak terang karena memantulkan cahaya matahari.

Sebagaimana kita ketahui berdasarkan keputusan IAU pada tanggal 24 Agutus 2006, kita telah meninggalkan anggapan bahwa Pluto merupakan planet. Pluto yang ditemukan Februari 1930 oleh Clyde William Tambaugh (1906 – 1997), gugur sebagai planet karena tidak memenuhi syarat terakhir. Benda angkasa yang hanya memenuhi tiga syarat pertama sebuah planet dikategorikan sebagai planet kerdil. Orbit Pluto ternyata bertumpang - tindih dengan benda angkasa lain, yaitu Neptunus.

Pluto sebenarnya merupakan anggota sabuk Kuiper (Kuiper Belt), serupa dengan sabuk asteroid keluarga kuiper yang juga mengelilingi atau mengorbit matahari. Berbeda dengan asteroid yang tersusun atas senyawa batuan, keluarga kuiper sebagian besar tersusun dari es. Orbit sabuk kuiper berawal dari sebelah dalam planet Neptunus dan terbentang jauh melebihi orbit planet Neptunus. Sabuk kuiper juga diduga merupakan orbit komet-komet berperiode pendek, misalnya komet Halley.

Garis Edar Planet (Orbit)Berdasarkan pengamatan gerak planet secara

terus-menerus dalam jangka waktu yang lama oleh Tycho Brahe, diketahui bahwa jarak planet ke matahari

tidak tetap. Ini menunjukkan bahwa garis edar planet mengelilingi matahari tidak berbentuk lingkaran. Johannes Kepler (1571 – 1630), salah seorang murid Tycho Brahe, menganalisis kumpulan data pengamatan planet yang dilakukan gurunya. Ia menyimpulkan hal itu dalam tiga hukum tentang gerak planet mengelilingi matahari yang dikenal dengan nama hukum Keppler.

Hukum Pertama Keppler menyatakan garis edar semua planet dan mengelilingi matahari berada pada salah sat titik fokus elips tersebut.

Gambar 6.3 Gambaran sederhana sabuk kulper

Garis edar planet berbentuk elips, maka ada posisi planet pada garis edar yang jaraknya paling dekat ke matahari yang dinamakan perihelium. Sebaliknya, ada pula posisi planet yang jaraknya paling jauh ke matahari yang dinamakan aphelium. Semua anggota tata surya mengelilingi matahari sehingga masing-masing akan mempunyai dua posisi, yaitu aphelium dan perihelium. Perbandingan jarak garis edar planet dalam tata surya dapat dilihat pada Tabel 6.1.

Tabel 6.1 Data perbandingan antar-planetNama Garis

Tengah(km)

Massa(1024 kg)

Kalarotasi

Kalarevolusi

Jarak keMatahari(juta km)

Merkurius

4 878 0,33 59 hr 88 hr 58

Venus 12 102 4,88 243 hr

224,7 hr

108

Bumi 12 758 5,98 23,9 jm

365,3 hr

150

Mars 6 787 0,64 24,6 jm

687 hr

228

Jupiter 142 800

1.899

9,9 jm

11,9 th

778

Saturnus

120 540

568,5

10,7 jm

25,9 th

1 427

Uranus 51 200 86,9 17,2 jm

84 th 2 870

Neptunus

49 500 102,4

16,1 jm

164,8 th

4 497

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 100

Page 3: Tata Surya

BAB VI Tata Surya

Rotasi dan Revolusi BumiPeredaran planet mengelilingi matahari disebut revolusi. Waktu yag diperlukan planet untuk mengelilingi matahari sebanyak satu kali disebut kala revolusi. Makin dekat suatu planet ke matahari, panjang garis edarnya makin kecil dan kelajuannya makin besar. Akibatnya, makin dekat ke matahari kala revolusi planet makit kecil. Kala reolusi terkecil dimiliki planet Merkurius dan kala revolusi terbesar dimiliki planet Neptunus. Selain berevolusi, ternyata planet juga berputar pada porosnya disebut rotasi.

Semua planet beredar mengelilingi matahari dengan arah yang sama. Jika kita berada di atas kutub utara bumi dan melihat ke bawah, maka tampak planet-planet bergerak dengan arah berlawanan putaran jarum (seperti gerak sekrup saat diputar keluar). Bidang yang melalui garis edar planet disebut bidang edar planet tersebut. Khusus bidang edar planet Bumi diberi nama bidang eliptika.

Pengelompokan PlanetBerdasarkan kedudukan garis edarnya terhadap garis edar Bumi, kita dapat membagi planet menjadi dua kelompok, yaitu planet dalam dan planet luar. Planet dalam atau planet inferior adalah planet

yang memilki garis edar ke matahari lebih dekat dibandingkan garis edar bumi. Planet yang termasuk kelompok ini adalah Merkurius dan Venus.

Planet luar atau planet superior adalah planet yang memilki garis edar ke matahari lebih jauh dibandingkan garis edar Bumi. Planet yang termasuk kelompok ini adalah Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Berdasarkan ukuran dan komposisi bahan penyusunnya, planet dibagi menjadi planet teresterial dan planet raksasa. Planet teresterial adalah planet yang ukuran dan

komposisi bahan penyusunnya sejenis, yaitu bebatuan. Yang termasuk planet ini adalah Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.

planet raksasa adalah planet yang ukurannya besar dan sebagian besar penyusunnya terdiri dari es dan gas. Yang termasuk planet ini adalah Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Perbandingan Antar-PlanetKita dapat membandingkan ukuran planet yang

satu dengan planet yang lain. Dengan melihat data perbadingan antar-planet pada tabel 6.1. kita dapat menentukan planet terbesar dan terkecil, serta planet terdekat dan planet etrjauh dari matahari.

Tabel 6.2 Satelit-satelit besar dalam sistem tata surya.Planet Satelit Diameter

(km)Massa(1020

kg)

???

Bumi Bulan 3 476 735 384 000

Jupiter GanimedeCallistoIoEuropa

5 2624 8003 6303 138

1 4821 077894480

1 070 0001 883 000422 000671 000

Saturnus TitanRheaLapetusDioneTetis

5 1501 5301 4351 1201 048

1 3462519117,5

1 222 000527 0003 561 000377 000295 000

Uranus TitaniaOberonUmbrielAriel

1 6101 5501 1901 160

35291313

436 000583 000266 000191 000

Neptunus Triton 2 720 - 355 000

2. Satelit

Satelit adalah adalah benda angkasa yang mengelilingi planet. Bersama dengan planet yang dikelilinginya, satelit mengelilingi matahari. Satelit tidak menghasilkan cahaya sendiri. Satelit tampak bercahaya karena memantulkan cahaya matahari yang jatuh pada permukaannya. Bulan adalah satelit pengiring planet

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 101

Page 4: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaBumi. Peredaran satelit mengelilingi planet pada garis edarnya juga disebut revolusi. Selain itu, satelit juga berotasi pada sumbunya.

Gambar 6.4 orbit matahari, bumi dan bulan

Hampir semua planet dalam tata surya memilki satelit. Hanya planet Merkurius dan Venus yang tidak memilki satelit. Kebanyakan satelit memiliki ukuran yang kecil. Satelit-satelit tercantum pada Tabel 6.2.

3. Asteroid Asteroid adalah benda-benda angkasa kecil

yang mengelilngi matahari. Hampir seluruh asteroid berada di antara garis edar planet Mars dan Jupiter. Arah revolusi asteroid sama dengan arah revolusi planet. Peredaran asteroid dengan planet hanya dalam ukurannya. Ukuran asteroid kecil, sedangkan ukuran planet cukup besar. Kadang-kadang asteroid dinamakan planet minor. Asteroid terbesar adalah Ceres dengan diameter 940 km. Berdasarkan definisi planet yang baru, Ceres dinobatkan sebagai planet kerdil.

Karena ukurannya yang kecil, asteroid tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Pengamatan dengan teropong pun harus menggunakan teropong yang canggih. Oleh karena itu, asteroid baru ditemukan untuk kali pertama tanggal 1 Januari 1801 oleh Giuseppe Piazzi, seorang astronot dari Sisilia, Italia.

Jumlah asteroid sangat banyak, sekitar 100.000 buah. Namun, hanya sekitar 30 buah yang memiliki garis tengah lebih dari 200 km. Contoh asteroid besar adalah Ceres, Pallas, Vesta, Higeia, Interamnia, dan Davida. Bentuk orbit asteroid juga menyerupai elips. Jumlah asteroid sangan banyak sehingga tampak seperti pita asteroid.

Sebagian asteroid memilki orbit yang menyimpang dari orbit yang utama antara planet Mars dan Jupiter. Trojan adalah kumpulan asteroid yang orbitnya berhimpit dengan orbit Jupiter. Jumlah anggota asteroid Trojan sekitar 1.250 buah. Empat asteroid Tojan terbesar adalah Hektor, Diomedes, Agamemnon, dan Patroclus.

4. Komet

Kita sering menyebut komet sebagai bintang berekor. Sebenarnya pernyataan bintang di sini tidak tepat. Komet memang tampak memilki ekor yag sangat panjang. Komet adalah benda angkasa kecil yang mengelilingi matahari pada orbit yang sangat lonjong. Sudut kemiringan orbit komet terhadap ekliptika bervariasi dan kadang sangat besar.

Komet terbentuk dari es dan debu. Ketika mendekati matahari, sebagian bahan penyusun komet menguap membentuk kepala gas dan ekor. Ekor komet selalu terarah menjauhi matahari. Penyebabnya adalah hembusan angin matahari.

Tiap saat matahari menghasilkan partikel-partikel bermuatan listrik yang dipancarkan ke segala arah. Ruang antar-planet dipenuhi oleh partikel-pertikel ini yang sering disebut angin matahari. Ketika mengenai komet, angin matahari menguapkan lapisan-lapisan es pada komet sehingga terlempar ke arah luar seiring gerak partkel tersebut (menjauhi matahari). Makin dekat ke matahari makin panjang ekor komet. Hal ini terjadi karena makin dekat ke matahari makin banyak kandungan partikel angin matahari dan makin besar kelajuan angin tersebut.

Gambar 6.5. Komet. Ekor komet selalu menjauhi matahari

Komet ditemukan pertama kali oleh Tycho Brahe pada tahun 1577. Komet ini dinamai Komet Besar. Komet pertama yang diketahui muncul berulang adalah komet Halley. Nama ini diambil dari nama seorang astronom Inggeris, Edmunt Halley (1656 – 1742). Komet ini muncul setiap 76 tahun. Komet Halley pernah muncul tahun 1571, 1607, 1682, dan 1758. Tahun 1910 bumi terkurung dalam ekor komet Halley. Komet ini muncul terakhir kali tahun 1986 dan diharapkan akan menampakkan diri kembali tahun 2062.

Kala revolusi komet ada yang panjang dan adapula yang pendek. Jika kala revolusi kurang dari 200 tahun, komet tersebut digolongkan ke dalam komet berkala revolusi pendek. Komet dengan kala reolusi terpendek yang diketahui adalah komet Encke, yang muncul setiap 3,3 tahun.

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 102

Page 5: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaBagian-bagian komet adalah inti, kepala, atau

koma, dan ekor. Inti komet berupa bahan padat. Hingga tahun 1970, inti komet tidak pernah terlihat. Diameter inti komet berukuran 1 sampai 10 km. Inti komet Halley berbentuk sedikit tidak teratur. Berasarkan foto yang diambil pesawat ruang angkasa Giotto, inti komet Halley mempunyai panjang 13 km dan lebar 8 km. Di luar inti dinamai kepala atau koma. Kepala komet berbentuk bola dengan diameter sekitar 1 juta km.

Ekor komet merupakan kelanjutan dari kepala. Ekor komet selalu mengarah menjauhi matahari. Panjangnya dapat mencapai 150 juta km.

5. Meteoroid Ruang antar-planet mengandung banyak

partikel kecil. Partikel-partikel tersebut dinamakan meteoroid. Meteoroid yang memasuki Bumi dan menyala akibat bergesekan dengan atmosfer dinamakan meteor.

Di malam hari tanpa mendung dan cahaya bulan kita dapat mengamati meteor hingga setengah lusin tiap jamnya. Di seluruh permukaan Bumi muncul hingga 25 juta meteor tiap hari. Kebanyakan meteor habis terbakar karena bergesekan dengan atmosfer Bumi. Meteoroid yang berukuran besar dapat mencapai permukaan Bumi (tidak terbakar seluruhnya). Meteoroid yang mencapai Bumi disebut meteorit. Meteorit terbesar yang diketahui adalah yang jatuh di Hoba West, dekat Grootfontein, Namibia. Volume meteorit itu sekitar 7 m3 dan massanya sekitar 60 ton. Sebelum jatuh ke Bumi, orbit meteoroid juga berbentuk elips.

B. MATAHARI SEBAGAI BINTANGMatahari merupakan salah satu bintang yang

ada di alam semesta. Benarkah demikian? Matahari tampak sebagai benda langit terbesar yang dilihat dari bumi, sedangkan bintang tampak kecil. Cahaya matahari sangat terang, sedang cahaya bintang sangat lemah dan redup. Sinar matahari terasa sangat panas sehingga menaikkan suhu Bumi, sedang bintang tidak menimbulka efek apa-apa. Terjadinya hujan, angin, mencairnya es di kutub, dan perubahan cuaca tergantung pada penyinaran matahari, sedang bintang sama sekali tidak mempunyai peranan. Lalu, apakah kesamaan matahari dengan bintang?

Matahari dan bintang tampak bercahaya bukan karena memantulkan cahaya dari benda lain, tetapi karena memang benda-benda angkasa tersebut menghasilkan cahaya sendiri. Sifat ini berbeda dengan

planet atau bulan yang tampak bercahaya karena memantulkan cahaya matahari. Kesamaan yang mendasar antara matahari dan bintang adalah sama-sama menghasilkan cahaya sendiri. Oleh karena itu, matahari dimasukkan ke dalam kelompok bintang. Dengan kata lain, matahari adalah bintang.

Perbedaan sifat matahari da bintang yang tampak dari Bumi semata-mata karena faktor jarak. Matahari adalah bintang yang paling dekat dengan Bumi. Jarak matahari ke Bumi hanya sekitar 150 juta km. Bintang terdekat kedua dari Bumi adalah Proxima Centauri yang memilki jarak sekitar 41 triliun km atau sekitar 273 kali jarak Bumi-matahari. Adapun jarak bintang yang lain jauh lebih besar daripada itu. Jadi, pantas saja bintang tampak kecil dan cahayanya pun redup. Matahari dan bintang berbeda dalam ukuran garis tengah, massa, suhu, warna permukaan, serta kilaunya.

1. Bentuk dan Ukuran MatahariMatahari berbentuk bola api gas yang berpijar.

Diameter matahari adalah 109 kali diameter Bumi. Dengan menggunakan ukuran diameter Bumi, kita dapat menentukan jari-jari dan volume matahari sebagai berikut!

Diameter Bumi = 12 700 kmDiameter matahari = 109 x diameter Bumi

= 109 x 12 700 km= 1 400 000 km

(dibulatkan)

Jari- jari matahari = ½ x diameter matahari= ½ x 1 400 000 km= 700 000 km

Jika dianggap berbentuk bola, maka volume matahari juga dapat ditentukan dengan rumus bola.

Volume matahari = 4/3 x

= 4/3 x 3,14159265359 x (700 000 km)3

= 1,4 x 1018 km3

Dengan volume matahari sebesar itu, maka diperlukan lebih dari satu juta volume Bumi untuk menyusun matahari. Menurut perhitungan, volume matahari sekitar 1 300 000 kali volume Bumi.

Massa matahari sekitar 1,99 x 1030 kg atau 333 000 kali massa Bumi. Dengan massa dan volume tersebut di atas, maka massa jenis matahari kurang lebih 1,41 g/cm3 atau sekitar 1,41 kali massa jenis air. Massa

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 103

Page 6: Tata Surya

BAB VI Tata Suryajenis matahari relatif kecil dibandingkan massa jenis Bumi (5,52 g/cm3) karena materi penyusun matahari berada dalam bentuk gas.

Sebenarnya, sebagian besar massa matahari terkumpul pada intinya. Itulah sebabnya massa jenis inti matahari sangat besar, bisa mencapai 100 kali massa jenis air. Tetapi, lapisan di luar inti matahari hanya berupa unsur-unsur ringan dengan jarak antar-partikel yang sangat besar. Dengan demikian massa jenisnya kecil.

2. Warna MatahariSehari-hari kita mengamati bahwa pada saat

terbit dan saat menjelang tenggelam, matahari berwarna kuning kemerahan. Selain saat terbit dan tenggelam, matahari tampak berwarna putih. Bagaimana sebenarnya warna matahari?

Warna matahari dan bintang sebenarnya bergantung pada suhu di permukaannya. Sebagai contoh sederhana, jika kita membakar besi, maka lama-kelamaan warna besi yang semula hitam berubah menjadi merah. Jika besi terus dipanaskan, maka warnanya akn berubah menjadi biru. Hal ini menunjukkan bahwa suhu warna biru lebih tinggi dari pada suhu warna merah.

Dari hasil penyelidikan para astronom, ternyata matahari bukanlah bintang yang terlalu istimewa. Matahari tidak terlalu besar dan tidak terlalu terang. Matahari merupakan salah satu bintang yang berwarna kuning, sama dengan bintang Alpha Centauri dan Capella.

3. Sumber Energi MatahariMatahari yang diperkirakan berumur 4,57

miliyar tahun, sudah setengah jalan pada tahap evolusinya. Setiap detik lebih dari 4 juta ton meter diubah menjadi energi pada inti matahari. Meski begitu, matahari masih akan bersinar miliyaran tahun lagi.

Matahari tidak memiliki massa yang cukup untuk meledak menjadi supernova. Dalam waktu 4 – 5 miliyar tahun matahari akan memasuki fase bintang merah raksasa. Saat hal ini terjadi, lapisan luar matahari mengembang dan intinyan menyusut dan memanas. Fusi pada matahari akan dimulai ketika suhu intinya mencapai 100 MK, dan akan menghasilkan karbon serta oksigen. Kemungkinan, lapisan terluar matahari akan mengembang hingga orbit Bumi. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa berkurangnya massa matahari selama proses ini membuat orbit Bumi menjauh sehingga menghindarkan

Bumi tertelan oleh matahari. Namun karena panas yang tinggi, kandungan air di Bumi akan mendidih dan lepas ke angakasa luar.

4. Manfaat Cahaya Matahari Bagi Kehidupan di Bumi

Para ahli geologi menemukan fosil makhluk yang hidup di Bumi sekitar 3,5 miliyar tahun yang lalu. Dengan demikian, matahari telah menyinari Bumi paling sedikit selama waktu itu. Energi matahari merupakan sumber utama energi bagi Bumi, selain energi panas yang dihasilkan dari dalam Bumi itu sendiri. Bagi makhluk hidup, energi matahari merupakan sumber energi utama. Energi matahari yang diterima lapisan luar atmosfer Bumi sebesar 8,2 joule/menit cm2 atau 1.370 W/m2. Dengan demikian, selama satu sekon atmosfer Bumi diradiasi oleh energi matahari sekitar 1,7 x 1017 J.

Gambar 6.6. Kompor matahari

Sinar ultraviolet yang dipancarkan matahari merupakan provitamin D atau yang mengaktifkan vitamin D. Vitamin D sangat diperlukan pada proses pembentukan tulang. Dari segi tanaman, sinar matahari juga berperan penting dalam proses fotosintesis. Manusia juga dapat memanfaatkan cahaya matahari secara langsung dengan menggunakan sistem sel surya dan panel surya yang biasanya dipasang di atas atap. Sel surya dapat mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Dan masih banyak lagi cara pemanfaatan dari cahaya matahari.

5. Susunan Lapisan Matahari

Inti MatahariInti matahari merupakan lapisan paling dalam.

Garis tengahnya sekitar 300 000 km. Massa jenisnya sekitar 150 000 kg/m3. Di dalam inti terjadi reaksi fusi nuklir, yaitu pengubahan atom hidrogen menjadi atom helium. Jumlah atom hidrogen yang diubah menjadi atom helium sekitar 600 juta ton tiap detik. Energi yang

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 104

Page 7: Tata Surya

BAB VI Tata Suryadihasilkan sekitar 4 x 1026 J/s. Energi sebesar ini mengakibatkan suhu pada inti mencapai 15 juta K.

Gambar 6.7. Bagian-bagian matahari

Daerah RadiasiEnergi hasil reaksi nuklir di dalam inti

dipindahkan ke bagian luar matahari secara radiasi melalui daerah radiasi. Tebal lapisan ini sekitar 2 600 000 km dengan suhu antara 2 – 5 juta K. Suhu tertinggi berada di sisi dalam bersentuhan langsung dengan inti dan suhu terendah berada di sisi paling luar.

Daerah KonveksiEnergi dari daerah radiasi dipindahkan ke

daerah luar secara konveksi melalui daerah konveksi. Jadi, gas-gas pada daerah tersebut ikut berpindah. Gas yang berada di bagian paling dalam dan memilki suhu paling tinggi bergerak keluar. Sebaliknya, gas berada di bagian luar dan memiliki suhu paling rendah pindah ke dalam. Peritiwa ini berlangsung terus-menerus. Tebal lapisan konveksi sekitar 200 000 km dengan suhu pada sisi dalam daerah konveksi sekitar 2 juta K dan pada sisi luarnya sekitar 10 000 K.

FotosferFotosfer adalah lapisan permukaan matahari

yang dapat dilihat dengan mata telanjang. Gas-gas dalam fotosfer memancarkan cahaya dengan sangat kuat, sehingga fotosfer tampak berwarna kuning dan menyilaukan. Tebal fotosfer sekitar 400 km dengan suhu pada sisi luarnya sekitar 4 500 K dan pada sisi dalamnya yang berbatasan dengan daerah konveksi sekitar 10 000 K.

KromosferLapisan diluar fofosfer adalah atmosfer matahari. Atmosfer matahari terdiri dari dua lapisan. Lapisan

Gambar 6.6. Permukaan matahari yang kita lihat bercahaya adalah fotosfer

bawah atmosfer matahari disebut kromosfer dan lapisan di atasnya disebut korona. Kromosfer tidak menyilaukan seperti fotosfer. Dalam keadaan biasa, kromosfer tidak dapat dilihat dengan mata telanjang karena tertutupi oleh silauan fotosfer. Namun, kromosfer dapat dilihat pada saat terjadi gerhana matahari total. Kromosfer tampak sebagai cincin tipis berwarna merah di sekeliling bulan pada saat bula menutupi matahari dengan sempurna. Permukaan dalam kromosfer berbatasan dengan fotosfer, sedangkan permukaan luarnya tidak memiliki batas yang jelas. Tebal lapisan ini antara 2 000 - 3 000 km. Suhu di permukaan dalam (di perbatasan dengan fotosfer) sekitar 4 500 K. Makin ke luar, suhu kromosfer makin meningkat. Suhu di sisi luar kromosfer mencapai 100 000 K.

Korona Lapisan luar atmosfer matahari (setelah

kromosfer)

Gambar 6.7. Korona matahari

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 105

Page 8: Tata Surya

BAB VI Tata Suryaadalah korona. Seperti kromosfer, korona hanya dapat dilihat pada saat terjadi gerhana matahari total. Suhu korona melebihi 1 juta K. Akibat suhu yang tinggi ini, korona mengembang sangat cepat dalam ruang hampa, sehingga batas sisi luar korona tidak jelas. Sisi luar korona dapat mencapai jutaan km dari permukaan matahari. Saat gerhana matahari total, korona tampak sebagai lingkaran cahaya yang mengelilingi bulan di luar kromosfer.6. Aktivitas Matahari

Bintik MatahariBintik matahari (sunspot) adalah daerah di

fotosfer yang warnya lebih karena daerah tersebut memilki suhu lebih rendah daripada suhu fotosfer secara umum. Suhu permukaan luar fotosfer adalah 4500 K sehingga berwarna kuning, sedangkan suhu bintik matahari sekitar 1500 K.

Gambar 6.8. Bintik matahari

Umur satu bintik matahari bervariasi antara beberapa jam sampai beberapa bulan. Bintik matahari biasanya muncul berkelompok antara 2 – 20 buah atau bahkan lebih. Kumpulan bintik matahari tersebut dapat meliputi daerah di permukaan matahari dengan garis tengah 50 000 km. Pada bintik matahari kadang terjadi letupan matahari (solar flare) berupa pancaran ion hidrogen. Setiap 11 tahun bintik matahari muncul dalam jumlah paling banyak. Waktu selama ini disebut siklus bintik matahari. Pada saat itu jumlah bintik matahari mencapai lebih dari 100 buah.

Gumpalan MatahariKebalikan dari bintik matahari adalah gumpalan

matahari (granula). Granula tampak sedikit lebih terang daripada daerah di sekitarnya dan seperti mendidih. Penyebabnya adalah suhu granula sedikit lebih tinggi

dari daerah sekitarnya. Granula terbentuk akibat aliran gas dari dalam ke permukaan fotosfer. Karena gas di sebelah dalam lebih panas daripada di sebelah luar, maka saat sampai di permukaan gas tersebut lebih panas daripada di sekelilingnya sehingga tampak lebih terang. Kelajuan aliran gar tersebut antara 2 – 3 km/s. Satu granula dapat bertahan hingga 8 menit. Keberadaan gumpalan ini juga menyebabkan permukaan matahari tidak rata.

Lidah ApiLidah api (prominensa) tampak seperti nyala api

berwarna merah yang meluncur keluar dari fotosfer.

Gambar 6.9. Lidah api

Kebanyakan lidah api dapat bertahan hingga beberapa jam atau bahkan beberapa hari. Panjang lidah api dapat mencapai ribuan km dari permukaan matahari. Lidah api yang sangat aktif dapat mencapai jutaan km. Lidah api berwujud aliran gas akibat ledakan di permukaan matahari. kelajuan aliran tersebut antara 700 – 1300 km/s. Lidah api dapat juga diamati pada saat gerhana matahari total.7. Pengaruh Aktivitas Matahari

Aurora Bintik matahari ternyata memilki pengaruh

magnet yang sangat kuat. Bintik matahari bersama lidah api dapat menimbulkan adanya awan partikel bermuatan listrik (proton dan elektron). Jika awan ini mencapai Bumi, maka akan terbentuk tabir cahaya berwarna-warni yang indah di atmosfer yang disebut aurora.

Gambar 6.10. Aurora borealis

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 106

Page 9: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaMunculnya aurora tidak dapat diramalkan. Oleh

karena itu, aurora sangat sulit diselidiki. Aurora dapat muncul dalam kurva lengkung, garis-garis lurus, atau berupa tabir cahaya di angkasa. Sejauh ini tidak pernah ada dua aurora yang memilki pola yang sama. Aurora dapat diamati di sekitar kutub utara (aurora borealis) maupun kutub selatan (aurora australis) dengan jelas pada malam hari jika tidak ada bulan.Badai Matahari

Jika lidah api berlangsung dengan dahsyat, maka yang terjadi bukan lagi awan, tetapi badai partikel bermuatan listrik yang disebut badai matahari. Badai ini sangat merugikan. Dalam beberapa detik saja badai ini dapat menghembuskan energi yang jauh lebih besar dibandingkan seluruh energi listrik yang pernah dihasilkan Bumi. Badai matahari raksasa yang terjadi pada tahun 1987 menimbulkan menimbulkan kerugian besar pada penyediaan energi listrik di Amerika Utara. Arus listrik dari matahari memaksa seluruh pembangkit listrik dipadamkan dan menghancurkan peralatan pada pembangkit tersebut. Badai ini juga membahayakan astronot antariksa.

Badai matahari sering menimbulkan gangguan pada salah satu lapisan atmosfer Bumi yang disebut ionosfer. Pada keadaan biasa ionosfer dapat memantulkan gelombang radio kembali ke Bumi, sehingga gelombang ini dapat mencapai tempat yang jauh. Jika terjadi badai matahari yang dapat mencapai Bumi, maka secara otomatis komunikasi yang menggunakan gelombang radio akan terganggu.

Angin MatahariLapisan terluar matahari, yaitu korona, selalu

menghembuskan angin ke seluruh ruang dalam sistem tata surya. Angin ini disebut angin matahari. angin ini dapat mencapai Bumi dalam waktu 10 hari. Pesawat ruang angkasa Voyager menemukan bahwa angin matahari ternyata masih terdeteksi smapai di luar orbit pluto. Angin matahari inilah yang memaksa ekor komet selalu berarah menjauhi matahari.

Angin matahari kadang-kadang membawa partikel bermuatan listrik, yang jika sampai di Bumi akan dapat menimbulkan gangguan komunikasi. Beruntunglah sebagian besar partikel yang dibawa angin matahari dapat dibelokkan oleh medan magnet Bumi. Tetapi, sebagian kecil pertikel-pertikel tersebut tetap saja mampu menerobos atmosfer dan mencapai permukaan Bumi.

C. BUMI SEBAGAI PLANET

1. Bentuk dan Ukuran BumiSampai saat ini bumi adalah satu-satunya planet

yang diketahui memiliki kehidupan. Bentuk bumi bulat, pepat pada kedua kutubnya. Bentuk bumi yang demikian disebabkan oleh perputaran bumi pada porosnya (rotasi). Akibat rotasi bumi, bagian bumi yang berada di khatulistiwa berputar lebih cepat, sedangkan bagian yang berada di sekitar kutub hampir tidak bergerak.

Gambar 6.11. Rotasi mentebabkan bumi agak pepet di kutub utara

Bagian permukaan bumi yang berada di sekitar khatulistiwa merasakan sedikit terlempar keluar, sedangkan yang berada di kutub tidak. Terlemparnya keluar bagian ada di sekitar khatulistiwa menyebabkan bagian tersebut sedikit menjauh dari pusat bumi. Itulah sebabnya jari-jari bumi yang ada di khatulistiwa lebih panjang daripada di kutub. Jari-jari di khatulistiwa 6 378 km dan di kutub 6 357 km. Dengan demikian, jari-jari bumi rata-rata 6 371 km.

Massa bumi adalah 5,98 x 1024 kg dan volumenya 1,08 x 1021 m3. Oleh karena itu, massa jenis bumi adalah 5 500 kg/m3. Jarak aphelium bumi adalah 152 068 000 km, sedangkan jarak periheliumnya 147 097 000 km. Jarak rata-rata bumi ke matahari adalah 149 598 000 km. Jarak rata-rata ini didefinisikan sebagai 1 AU. Dimana 1 AU = 149 598 000 km atau dibulatkan 150 juta km.

2. Gaya Tarik BumiDi awal telah disinggung bahwa benda-benda

angkasa memiliki gaya tarik yang disebut gaya gravitasi. Bumi pun memiliki gaya tarik. Karena massa

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 107

Page 10: Tata Surya

BAB VI Tata Suryabumi sangat besar, yaitu 5,98 x 1024 kg, maka gaya gravitasi bumi juga besar. Oleh karena itu, benda-benda yang ada di permukaan bumi akan merasaka gaya tariknya. Terbukti setiap benda yang dilepaskan dari ketinggian tertentu akan jatuh menuju pusat bumi. Benda-benda angkasa pun mengalami gaya gravitasi bumi dan hal itu dapat dibuktikan dengan adanya meteor yang jatuh ke bumi.3. Akibat Rotasi Bumi

Pergantian Siang dan MalamPermukaan bumi yang sedang menghadap

matahari mengalami siang. Sebaliknya, begian yang sedang membelakangi matahari mengalami malam. Akibat rotasi bumi, permukaan bumi yang menghadap dan membelakangi matahari berganti secara bergiliran. Ini adalah peristiwa pergantian siang dan malam. Tempat yang bersebrangan di muka bumi selalu mengalami waktu yang berlawanan. Jika yang satu siang, maka yang lain malam.

Perbedaan Waktu Berbagai Tempat di Muka BumiKita sering mendefinisikan waktu saat matahari

terbit sekitar jam 06.00, waktu tepat tengah hari berlangsung pada jam 12.00, waktu saat matahari terbenam berlangsung pada jam 18.00, dan waktu tengah malam berlangsung pada jam 24.00. Karena rotasi bumi, orang-orang yang berada di daerah sebelah timur akan mengamati matahari terbit dan matahari terbenam lebih cepat daripada daerah yang berada di sebelah barat. Wilalyah yang berada pada sudut 150 lebih ke timur akan mengamati matahari terbit lebih cepat 1 jam.

Gambar 6.12. Pembagian tiga daerah waktu di Indonesia

Namun, ada waktu yang berlaku secara internasional yang disebut waktu GMT (Greenwich Mean Time). Waktu ini sesuai dengan waktu di kota Greenwich, Inggeris. Jika waktu GMT di Greenwich sekarang pukul 02.00, maka waktu GMT di Jakarta juga

02.00, waktu GMT di New York juga 02.00, dan seterusnya. Akibat dari penyamaan waktu ini, jika pada jam 02.00 GMT di Greenwich sedang mengalami tengah malam, maka di Jakarta sedang pagi hari memasuki siang dan di New York mungkin sore hari.

Gambar 6.13. Poros bumi membentuk sudut 66 derajat

dengan eliptika

Gerak Semu Harian BintangBintang-bintang termasuk matahari yang tampak

bergerak sebenarnya tidak bergerak. Akibat rotasi bumi dari arah timur ke barat, maka bintang-bintang tersebut tampak bergerak dari timur ke barat. Oleh karena itu, gerak bintang akibat adanya rotasi bumi disebut gerak semu. Karena gerak semu ini dapat diamati setiap hari, maka disebut gerak semu harian.

Gambar 6.14. Skema perbedaan waktu terbit matahari di Jakarta dan Papua

4. Akibat Revolusi BumiPerbedaan Lama Siang dan Malam

Kombinasi antara revolusi bumi serta kemiringan sumbu bumi terhadap bidang ekliptika menimbulkan beberapa gejala alam yang diamati berulang setiap

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 108

Page 11: Tata Surya

BAB VI Tata Suryatahunnya. Peristiwa ini paling jelas diamati di sekitar kutub utara dan kutub selatan.

Gambar 6.15 Revolusi bumi mengelilingi matahari slama setahun

Antara tanggal 21 Maret sampai 23 September: Kutub utara mendekati matahari, sedangkan

kutub selatan menjauhi matahari. Belahan bumi utara menerima sinar matahari

lebih banyak daripada belahan bumi selatan. Panjang siang di belahan bumi utara lebih lama

daripada di belahan bumi selatan. Ada daerah di sekitar kutub utara yang

mengalami siang 24 jam dan ada daerah di sekitar kutub selatan mengalami malam 24 jam.

Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke utara.

Kutub utara paling dekat ke matahari pada tanggal 21 Juni. Pada saat ni pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23 ½ 0 ke utara.

Gambar 6.16 Posisi kutub bumi antara tanggal 21 maret sampai 23 september

Antara tanggal 23 September sampai 21 Maret terjadi sebaliknya:

Kutub selatan lebih mendekati matahari, sedangkan kutub utara lebih menjauhi matahari.

Belahan bumi selatan menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi utara.

Siang di belahan bumi selatan lebih lama daripada di belahan bumi utara.

Ada daerah di sekitar kutub utara yang mengalami malam 24 jam dan ada daerah di sekitar kutub selatan mengalami siang 24 jam.

Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak begeser ke selatan.

Kutub selatan berada pada posisi paling dekat dengan matahari pada tanggal 22 Desember. Pada saaat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23 ½ 0 ke selatan.

Gambar 6.17 Posisi kutub bumi antara tanggal 23 september sampai 21 Maret

Pada tanggal 21 Maret dan 23 September: Kutub utara dan kutub selatan berjarak sama ke

matahari. Belahan bumi utara dan belahan bumi selatan

menerima sinar matahari sama banyaknya. Lama siang dan malam sama di seluruh belahan

bumi. Di daerah khatulistiwa matahari tampak melintas

di atas kepala.

Gambar 6.18 Revolusi kutub bumi antara tanggal 21 maret dan 23 september

Gerak Semu Tahunan MatahariPergeseran posisi matahari ke arah belahan

bumi utara (22 Desember – 21 Juni) dan pergeseran posisi matahari dari belahan bumi utara ke belahan bumi selatan (21 Juni – 21 Desember) disebut gerak semu tahunan matahari. disebut demikian karena sebenarnya matahari tidak bergerak. Gerak itu terjadi akibat revolusi bumi dengan sumbu rotasi yang miring.

Perubahan Musim

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 109

Page 12: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaBelahan bumi utara dan selatan mengalami 4

musim, yaitu musim semi (spring), musim panas (summer), musim gugur (autumn), dan musim dingin (winter).

Dari pembahasan sebelumnya, kita ketahui bahwa pada tanggal 21 Maret belahan bumi utara dan selatan menerima penyinaran sinar matahari dalam jumlah yang sama. Matahari mulai tampak bergerak ke arah utara. Daerah di belahan bumi utara mulai menerima penyinaran matahari lebih banyak. Pada saat in daerah di belahan bumi utara mulai memasuki musim semi. Sebaliknya, daerah di belahan bumi selatan mulai mendapatkan penyinaran matahari yang sedikit. Saat itu, daerah belahan bumi selatan memasuki musim gugur. Musim ini berlangsung hingga tanggal 21 juni.

Pada tanggal 21 Juli, matahari berada di posisi paling utara dan mulai bergerak ke selatan. Belahan bumi utara mulai menerima penyinaran matahari yang makin berkurang. Pada saat itu belahan bumi utara mulai memasuki musim panas. Sebaliknya, daerah di belahan bumi selatan mulai menerima penyinaran matahari yang bertambah. Saat itu daerah tersebut mulai memasuki musim dingin. Musim ini berlangsung hingga 23 September.

Pada tanggal 23 September, matahari kembali mencapai khatulistiwa dan mulai bergerak ke selatan. Penyinaran di belahan utara semakin berkurang dan di belahan selatan terus bertambah. Saat itu, bagian utara memasuki musim gugur dan bagian selatan memasuki musim semi. Musim ini berlangsung hingga tanggal 22 Desember.

Pada tanggal 22 Desember, matahari berada pada posisi paling selatan dan sekarang mulai bergerak ke utara. Penyinaran di bagian utara bertambah dan di bagian selatan berkurang. Saat itu, belahan bumi utara memasuki musim dingin dan belahan bumi selatan memasuki musim panas. Musim ini berlangsung hingga tanggal 21 Maret tahun berikutnya.

Perubahan Posisi Terlihatnya Rasi Bintang.Rasi Bintang adalah susunan bintang-bintang

yang tampa dari bumi membentuk pola-pola tertentu. Bintang-bintang yang membentuk sebuah rasi sebenarnya tidak berada pada lokasi yang berdekatan. Karena letak bintang-bintang itu sangat jauh maka ketika diamati dari bumi seolah-olah tampak berdekatan.

Kita yang berada di bumi hanya dapat melihat bintang pada malam hari. Ketika bumi berada di sebelah timur matahari, kita hanya dapat melihat

bintang-bintang yang berada di sebelah timur matahari. Begitu juga untuk bagian utara. Akibat adanya revolusi bumi, maka bintang-bintang yang dari bumi selalu berubah. Berarti, rasi bintang yang tampak dari bumi juga selalu berubah.

5. Kalender Masehi Hitungan kalender masehi didasarkan pada kala

revolusi bumi, dimana satu tahun sama dengan 365 ¼ hari. Kalender masehi yang mula-mula digunakan adalah kalender Julius Caesar atau disebut kalender Julian. Kalender ini didasarkan pada waktu anatara satu musim semi dengan musim semi berikutnya di belahan bumi utara. Selang waktu ini tepatnya adalah 365,242 2 hari atau 365 hari 5 jam 48 menit 46 sekon. Julius Caesar menetapkan perhitungan kalender sebagai berikut: Lama waktu dalam setahun adalah 365 hari. Untuk menampung kelebihan ¼ hari pada setiap

tahun, maka lamanya satu tahun diperpanjang satu hari menjadi 366 hari setiap empat tahun. Satu tersebut ditambahkan pada bulan Februari. Tahun yang lebih panjang sehari ini disebut tahun kabisat.

Untuk mempermudah mengingat, maka yang dipilih sebagai tahun kabisat adalah tahun yang habis dibagi 4. Contohnya adalah tahun 1800, 1804, 1900, 1904, 1980, 1984, dan lain-lain.

Pada tahun 1582, musim semi muncul pada tanggal 11 Maret atau 10 hari lebih awal dari yang diharapkan, yaitu tanggal 21 Maret. Adakah sesuatu yang salah dalam penetapan kalender Julian? Berikut analisisnya!Jumlah hari dalam kalender ini setelah empat tahun adalah 365+365+365+366 = 1.461 hari. Jumlah hari rata-rata dalam satu tahun 1.461 : 4 = 365,25 hari. Padahal perhitungan tahun yang tepat menunjukkan lama satu tahun sebenarnya adalah 365,242 2 hari. Dengan demikian, hitungan kalender Julian lebih lambat 365,25 – 365,242 2 = 0,007 8 hari dibandingkan dengan tahun sebenarnya. Kelambatan ini terkumpul terus hingga menjadi 10 hari pada tahun 1582.

Untuk memperbaiki hitungan kalender Julian, Paus Gregorius XIII mengambil dua langkah radikal pada tahun 1582, yaitu : Menambah 10 hari pada hitungan kalender. Tanggal

11 Maret tahun 1582 langsung dijadikan tanggal 21 Maret 1582.

Merombak sedikit penetapan tahun kabisat.

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 110

Page 13: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaPada kalender Gregorian (kalender

berdasarkan Pauss Gregorius XIII), hitungan tahun pada prinsipnya sama dengan hitungan pada kalender Julian, kecuali dengan membuang beberapa tahun. Tahun yang dibuang adalah tahun pergantian abad yang tidak habis dibagi 400, misalnya tahun 1700, 1800, 1900, 2100, dan seterusnya.

Penetapan semacam ini menyebabkan jumlah hari yang selama satu tahun dalam kalender Gregorian adalah 365,242 5 hari. Nilai mendekati jumlah hari dalam tahun sebenarnya, yaitu 365,242 2 hari. Perbedaannya hanya 0,0003 hari. Perbedaan sebesar ini baru menjadi satu hari setelah 1/0,0003 tahun = 3 333 tahun. Bandingkan dengan kalender Julian yang berbeda 10 hari dalam 1 582 tahun

D. BULAN SEBAGAI SATELIT BUMIBulan merupakan satelit dan sekaligus benda

angkasa yang paling dekat dengan bumi. Bulan mengelilingi bumi pada bidang edar yang memilki jarak rata-rata 384 404 km. Arah revolusi bulan sama dengan arah revolusi bumi terhadap matahari. Kala revolusi bulan adalah 27 1/3 hari. Waktu ini disebut satu bulan sideris. Satu bulan sideris tidak sama dengan waktu sejak munculnya bulan purnama sampai bulan purnama berikutnya. Lama selang waktu antara dua bulan purnama adalah 29 1/2. Waktuini disebut satu bulan sinodis. Bulan sideris dan bulan sinodis menjadi berbeda akibat adanya revolusi bumi.

Gambar 6.19 Wajah bulan dilihat dari pesawat ruang angkasa Galileo

Setelah berevolusi mengelilingi matahari, bulan juga berotasi pada porosnya. Kala rotasi bulan sama dengan kala revolusinya, sehingga permukaan bulan yang menghadap ke bumi selalu hanya separuhya. Karena bulan berevolusi terhadap bumi, maka bulan juga ikut mengelilingi matahari bersama bumi.

Gambar 6.20 Permukaan bulan yang penuh dengan kawah

1. Bentuk dan Ukuran BulanBulan berbentuk bulat seperti bola dengan

massa 7,4 x 1022 kg. Garis tengah bulan 3 476 km dan massa jenisnya 3 340 kg/m3. Massa bulan yang kecil menyebabkan gaya tarik pada benda di permukaannya juga kecil. Kekuatan gaya tarik bulan dengan benda di permukaannya hanya 1/6 kekuatan gaya tarik bumi. Akibatnya, bulan tidak sanggup menahan molekul-molekul udara tetap berada di sekelilingnya untuk membentuk atmosfer. Tidak adanya atmosfer menyebabkan terjadinya hal-hal berikut: Di bulan tidak ada kehidupan karena atmosfer

merupakan syarat utama kehidupan. Atmosfer dibutuhkan untuk pernapasan ( khususnya gas oksigen).

Permukaan bulan berlubang-lubang sangat kasar (banyak kawahnya), karena benda-benda yang jatuh tidak ada yang menahan, seperti meteor.

Suara tidak dapat merambat di bulan karena udara atau gas merupakan medium tempat perambatan suara.

Langit bulan tampak hitam legam. Atmosfer bumi berwarna biru karena cahaya matahari yang mengenai molekul-moleul udara menghamburkan cahaya warna biru.

2. Fase BulanBulan tampak oleh mata karena memantulkan

cahaya matahari. Bentuk bulan yang terlihat dari bumi selalu berubah setiap hari. Mulai dari tidak tampa apa-apa, kemudian muncul bulan sabit dan akhirnya berubah menjadi bulan purnama pada hari ke-14 atau ke-15. Bulan purnama mengecil kembali menjadi bulan sabit hilang pada hari ke-29 atau ke-30. Perubahan bentuk bulan dilihat dari bumi disebut fase bulan. Fase bulan berulang setiap 29 hari (bulan sinodis/bulan kamariyah). Berikut selengkapnya fase-fase bulan.

Fase Bulan Baru

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 111

Page 14: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaPada fase ini bulan berada di antara bumi dan

matahari. Hanya sisi belakang bulan yang mendapat cahaya matahari. sisi bulan yang menghadap bumi sama sekali tidak mendapat cahaya matahari. akibatnya bulan tidak tampak dari bumi.

Gambar 6.21 Fase-fase bulan selama mengorbit bumi

Kuartir Pertama (7 3/8 hari)Bulan, bumi, dan matahari berada dalam posisi

tegak lurus. Hanya setengah permukaan bulan yang menghadap bumi yang mendapat cahaya matahari. bulan tampak setengah cakram sebelah kanan. Antara bulan baru dan kuartir pertama bulan tampak sebagai bulan sabit.

Bulan Purnama (14 ¾ hari)Bulan, bumi, dan matahari terletak segaris

dengan bumi berada di tengah. Permukaan bulan yang menghadap bumi semuanya mendapat cahaya matahari. bulan tampak dari bumi berupa lingkaran utuh.

Kuartir Ketiga (22 1/8) hari)Bulan, bumi, dan matahari dalam posisi tegak

lurus. Hanya setengah permukaan bulan yang menghadap bumi yang mendapat cahaya matahari. Bulan tampak seperti setengah cakram sebelah kiri. Antara bulan purnama dan kuartir ketiga bulan tampak sebagai bulan sabit.

Kuartir Keempat (setelah 28 ½ hari)Pada kuartir ini bulan kembali menjadi bulan

baru. Bulan sinodis yang berpatokan pada fase bulan dijadikan standar perhitungan kalender Islam yang dikenal sebagai kalender Hijriah.3. Kalender Hijriah

Hitungan kalender Hijriah didasarkan pada peredaran bulan mengelilngi bumi dan peredaran bumi mengelilingi matahari (bulan sinodis). Anggapan kebanyakan orang bahwa kalender Hijriah hanya didasarkan pada peredaran bulan mengelilingi bumi adalah salah. Peredaran bulan mengelilingi matahari merupakan bulan sideris yang lamanya 27 1/3 hari. Kalender Hijriah dibuat berdasarkan bulan sinodis. Lama satu bulan kalender Hijriah adalah 29,530 6 hari atau 29,5 hari. Akibatnya, lamanya satu tahun pada kalender Hijriah adalah 29,530 6 x 12 = 354,367 2 hari atau 354 hari.

Perbedaan satu tahun Gregorian dan satu tahun Hijriah adalah 365,242 5 – 354, 367 2 = 10, 875 3 hari (sering dibulatkan 11 hari). Perbedaan ini menyebabkan hari-hari besar Islam muncul lebih cepat 11 hari pada tahun berikutnya. Hari besar Islam yang semula jatuh pada akhir Desember, tahun berikutnya bergeser pertengahan Desember, kemudian tahun berikutnya di awal Desember, tahun berikutnya di akhir November, dan seterusnya.

Kalender Hijriah tidak mengenal tahun kabisat. Jumlah hari satu tahun tetap 354 hari. Lama bulan tertentu tidak selalu tetap 29 hari atau 30 hari. Bisa jadi tahun ini bulan Muharram lamanya 29 hari dan tahun depan 30 hari. Begitu juga bulan Ramadhan, bisa jadi tahun ini lamanya 29 hari dan tahun depan 30 hari. Oleh karena itu, lama puasa ummat Islam di bulan Ramadhan bisa 29 hari atau 30 hari.4. Gerhana Bulan dan Gerhana Matahari

Gerhana BulanOleh karena sinar matahari menagarah ke bumi,

maka di belakang bumi terbentuklah bayangan. Ada dua jenis bayangan yang terbentuk, yaitu bayangan gelap total (umbra) dan bayangan redup (penumbra). Jika bulan memasuki daerah umbra, bulan tidak tampak sama sekali dari bumi. Jika bulan memasuki daerah penumbra, bulan tampak redup.

Gerhana bulan terjadi ketika bulan yang sedang purnama masuk ke dalam bayangan bumi. Pada saat itu bulan – bumi – matahari terletak segaris dan bulan berada di belakang bumi. Mula-mula bulan agak redup ketika masuk daerah penumbra. Bulan tidak tampak sama saat masuk daerah umbra. Pada saat itulah terjadi gerhana matahari total. Selanjutnya, bulan muncul dalam keadaan redup saat masuk kembali ke daerah penumbra. Gerhana berakhir saat bulan keluar dari daerah penumbra.

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 112

Page 15: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaGerhana bulan berlangsung cukup lama karena

bayangan bumi cukup besar. Lamanya dapat mencapai 6 jam bila bulan melewati tengah bayangan. Jika bulan hanya menyinggung bayanagan penumbra, gerhana hanya berlangsung beberapa saat. Gerhana seperti itu disebut gerhana bulan sebagian (parsial).

Gambar 6.22 Gerhana matahari dan gerhana bulan

Gerhana MatahariGerhana matahari terjadi ketika bulan melintas

di antara bumi dan matahari. Jika posisi bumi – bulan – matahari tepat segaris, maka bayangan bulan dapat menutup sebagian daerah di bumi. Bayangan bulan juga ada dua macam, yaitu umbra dan penumbra.

Gambar 6.23 urutan wajah matahari saat terjadi gerhana matahari total

Tempat di bumi yang tertutup penumbra mengalami gerhana matahari sebagian (parsial). Hanya sebagian permukaan matahari yang ditutupi bulan. Tempat yang ditutupi umbra mengalami gerhana matahari total. Seluruh permukaan matahari tertutup bulan.

Ukuran bulan relatif lebih kecil sehingga bayangannya pun kecil. Oleh karena itu, daerah di bumi yan tertutupi bayangan bulan hanya sebagian. Luas daerah yang tertutup penumbra memiliki garis tengah

sekitar 3 000 km. Daerah yang tertutup umbra memilki garis tengah sekitar 269 km.

Lama gerhan matahari total hanya beberapa menit karena gerakan bayangan bulan yang cepat. Gerhan matahari total yang tergolong lama terjadi di Samudera Atlantik dan Afrika pada tanggal 30 Juni 1973. Gerhana itu berlagsung selama 7,2 menit. Gerhana matahari total yang terjadi di Indonesia pada tanggal 11 Juni 1983 berlangsung selama 5,4 menit.

Suatu tempat yang akan mengalami gerhan matahari total mula-mula tertutup penumbra, sehingga mengalami gerhana matahari parsial. Matahari tertutup bulan sedikit demi sedikit. Ukuran permukaan matahari yang tampak akan semakin kecil. Ketika umbra mulai menutupi daerah tersebut, maka terjadilah gerhana matahari total. Seluruh permukaan matahari tertutup bulan. Setelah berlangsung beberapa menit, umbra mulai meninggalkan daerah tersebut. Permukaan matahari mulai tampak sedikit demi sedikit. Gerhana matahari parsial muncul kembali. Gerhana berakhir ketika penumbra meninggalkan daerah tersebut.

5. Pasang Surut Air LautOrang yang tinggal di tepi pantai sudah biasa

mengamati permukaan air laut naik dan turun secara berkala. Peristiwa ini kita sebut pasang surut air laut. Pasang adalah naiknya permukaan air laut melebihi ketinggian normalnya. Sebaliknya, surut adalah turunnya permukaan air laut di bawh ketinggian normalnya.

Pasang surut air laut terjadi karena pengaruh gaya tari bulan dan matahari pada air laut. Pengaruh pasang surut oleh bulan atau matahari sangat bergantung pada massa serta jarak bulan dan matahari dari bumi. Namun, jarak bulan dan matahari dari bumi mempunyai pengaruh yang jauh lebih besar daripada massanya. Walaupun massa bulan jauh lebih kecil dari massa matahari, tetapi karena jarak bumi – bulan jauh lebih dekat dibanding jarak bumi – matahari, maka pengaruh bulan jauh lebih besar. Pasang surut akibat gaya tarik bulan adalah dua kali lebih besar daripada yang diakibatkan oleh matahari. Jika jarak matahari dan bulan ke bumi sama, maka pasang surut akibat matahari menjadi jutaan kali lebih besar daripada yang diakibatkan oleh bulan.Pasang Surut oleh Bulan

Perhatikan Gambar 6.39, permukaan air laut yang berhadapan langsung dengan bulan (A1) mendapat gaya tarik bulan paling kuat. Sebaliknya, permukaan air laut yang membelakangi bulan (A2) mendapat gaya tarik bulan paling lemah. Pusat bumi (O) mendapat gaya tarik

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 113

Page 16: Tata Surya

BAB VI Tata Suryabulan dengan kekuatan antara kedua kekuatan di atas. Akibatnya, permukaan air laut di sekitar A1 dan A2 naik (mengalami pasang). Sebaliknya, permukaan air laut di sekitar B1 dan B2 turun (mengalami surut) karena air tertari ke A1 dan A2.

Karena bumi berotasi, maka laut yang berhadapan dan membelakangi bulan selalu berganti. Oleh karena itu, daerah yang mengalami pasang juga selalu berganti. Laut yang berada di sisi B1 dan B2 juga berganti akibat rotasi bumi, sehingga laut yang mengalami surut berganti pula. Dalam sehari bagian laut yang sama mengalami sekali berhadapan dan sekali membelakangi bulan. Akibatnya, bagian itu mengalami pasang dua kali dalam sehari. Suatu tempat sekali berada di sisi B2, maka bagian itu mengalami surut dua kali dalam sehari.

Tinggi permukaan air laut pada saat pasang atau surut berbeda antarasatu tempat dengan tempat lainnya. Perbedaan tinggi permukaan laut di tengah samudera saat pasang dan surut bervariasi antara 1 sampai 2 meter. Perbedaan yang terbesar tinggi terjadi di Bay of Fundy, Kanada. Perbedaan tinggi air laut ketika pasang dan surut bisa mencapai 15 meter.

Pasang Surut Terbesar dan TerkecilPasang surut paling besar terjadi jika gaya tarik

bulan dan matahari saling menguatkan. Pasang surut ini terjadi dua kali sebulan, yaitu saat bulan baru dan bulan purnama. Pada kedua waktu tersebut, kedudukan matahari, bulan, dan bumi berada pada satu garis. Bulan dan matahari menarik air laut ke arah yang sama atau ke arah yang berlawanan. Akibatnya, air laut menyimpang maksimal. Permukaan air laut yang berhadapan dengan bulan dan matahari (posisi A dan B) naik paling besar. Sebaliknya, permukaan air laut pada posisi D dan E turun paling besar. Pasang surut tersebut disebut pasang surut purnama.

Pasang surut terkecil terjadi jika gaya tarik bulan dan matahari pada air laut saling melemahkan. Pasang surut ini terjadi ketika posisi bulan – bumi –matahari saling tegak lurus. Posisi demikian terjadi pada saat bulan memasuki fase kuartir pertama dan ketika. Karena pengaruh bulan lebih kuat, maka laut yang menghadap dan membelakangi bulan tetap mengalami pasang meskipun tidak terlalu besar. Sebaliknya, laut yang berhadapan dan membelakangi matahari juga mengalami surut meskipun tidak terlalu besar. pasang surut yang demikian disebut pasang surut perbani.

Manfaat Pasang SurutPasang surut telah benyak dimanfaatkan orang.

Contohnya untuk pengairan sawah (sawah pasang surut), pembuatan pembangkit listrik, dan pembuatan garam oleh nelayan. Pada saat pasang air dibendung, saat laut surut, air tersebut tetap terbendung. Selanjutnya, air ini dapat digunakan untuk mengairi sawah, untuk pembangkit, dan pembuatan garam.

E. Penjelajahan Luar AngkasaSemua benda yang ada di permukaan bumi

ditarik oleh bumi sehingga cenderung jatuh. Benda yang dilempar ke atas akan jatuh kembali akibat gaya tarik tersebut. Makin besar kelajuan pelemparan ke atas, makin tinggi benda naik sebelum akhirnya jatuh kembali. Jika kelajuan pelemparan benda terus ditingkatkan , maka suatu saat benda dapat meninggalkan bumi. Konsep ini kemudian dimanfaatkan oleh para ahli untuk melakukan penerbanagn luar angkasa.

1. Sejarah Penerbangan Luar AngkasaPenerbangan luar angkasa dimulai sejak

peluncuran pesawat luar angkasa tak berawak pertama oleh Uni Soviet bernama Sputnik 1 pada tanggal 4 Oktober 1957. Amerika Serikat menyusul dengan meluncurkan pesawat ta berawak pertama bernama Explorer 1 pada tanggal 31 Januari 1958. Pesawat luar angkasa pertama yang membawa makhluk hidup adalah Sputnik 2 yang diluncurkan pada tanggal 3 November 1957. Pesawat ini membawa seekor anjing bernama Laika.

Manusia pertama yang melakukan penerbangan luar angkasa adalah Yuri A.Gagarin dari Uni Soviet dengan menggunakan pesawat Vostok 1, dan mengelilingi bumi satu kali selama 1 jam 48 menit pada tanggal 12 April 1961.

Pada tanggal 16 Juli 1969 pesawat Apollo 11 milik Amerika Serikat berhasil mendaratkan manusia di bulan untuk pertama kalinya. Pesawat ini membawa tiga astronot, yaitu Neil Amstrong, Michael Collin, dan Edwin Aldrin. Neil Amstrong merupakan manusia pertama yang menginjakkan kakinya di bulan. Apollo 11 berhasil mendarat kembali di bumi pada tanggal 24 Juli 1969.

2. Proyek Eksplorasi BulanProyek eksplorasi bulan dimulai dengan

penerbangan Apollo 7 dan berakhir dengan penerbangan Apollo 17. Pesawat Apollo merupakan teknologi ruang angkasa generasi ketiga yang dimiliki Amerika Serikat. Pertama adalah Mercury yang diluncurkan mulai tahun

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 114

Page 17: Tata Surya

BAB VI Tata Surya1961 dan generasi kedua adalah Gemini yang diluncurkan mulai tahun 1965. Mercury hanya dapat membwa satu astronot, sedangkan Gemini dapat membawa dua astronot.

Pesawat Apollo menggunakan mesin roket. Bahan bakar mesin roket dapat berwujud padat atau cair. Bahan bakar ini kemudian dibakar dan menghasilkan semburan gas dengan kelajuan tinggi ke arah belakang. Pelepasan gas ke belakang menyebabkan roket bergerak ke depan.

Selama sebelas kali penerbangan Apollo (yaitu Apollo 7 sampai Apollo 17), dua penerbangan (yaitu, Apollo 7 dan Apollo 9) hanya mengorbit bumi. Sembilan Apollo lainnya membawa astronot ke bulan. Dari sembilan pendaratan di bulan, 27 orang astronot telah dikirim ke bulan dan 12 orang di antaranya telah berjalan di bulan. Mereka membawa pulang contoh tanah dan batuan bulan seberat 385 kg, serta mengambil sekitar 33 000 foto permukaan bulan.

3. Penjelahan dan PenemuanMelalui teleskopnya, Galileo menemukan

bahwa bulan memiliki kawah, matahari memilki bintik, dan Jupiter memiliki empat satelit. Giovani Domenico Cassini dan Christian Huggens yang mengikuti jejak Galileo menemukan cincin Saturnus serta bulannya.

Pada tahun 1682, Edmund Halley menemukan bahwa komet (Halley) bukan fenomena pada atmosfer, melainkann benda angkasa lain yang juga mengorbit matahari. Uranus kemudian ditemukan tahun 1781 oleh William Herschel saat mengamati konstelasi Taurus.

Ceres yang ditemukan tahun 1802 oleh Guiseppe Piazzi, dahulu dianggap planet. Namun karena banyak objek serupa yang diketemukan pada daerah tersebut, Ceres kemudian diklasifikasikan sebagai asteroid. Baru-baru ini, karena ukurannya yang cukup besar, Ceres kemudian dinobatkan sebagai planet kerdil.

Karena ada yang ganjal pada orbit Uranus, Urbain Le Verrier memperhitungkan ada sebuah planet di luar orbit Uranus, yaitu Neptunus. Pluto juga ditemukan berdasarkan pengamatan oleh Clyde Tombough yang sudah diperhitungkan keberadaannya oleh Percival Lowell.

Sejak diciptakannya pesawat luar angkasa, banyak penjelajahan dilakukan tanpa awak. Tahun 1959 dikirm ke bulan , yang diikuti dengan berbagai penjelajahan antara lain pendaratan di Venus (1965), Mars (1976), Eros (2001), dan Titan (2005).

Mariner 10 melewati Merkuri tahun 1973. Penjelajah Pionner 10 mengangkasa di Jupiter tahun 1973, kemudian tahun 1979 Pionner 11 dikirim ke Saturnus. Voyager yang diluncurkan tahun 1977 melewati Jupiter tahun 1979 dan Saturnus tahun 1980 – 1981. Voyager 2 dikirim ke Uranus tahun 1986 dan Neptunus tahun 1989. Pluto dijadwalkan akan dikunjungi pada Juli 2015 oleh pesawat New Horizons yang diluncurkan pada 26 Januari 2006 lalu.

4. Satelit BuatanSatelit merupakan benda angkasa pengiring

planet. Bumi memiliki sebuah satelit alami, yaitu bulan. Satelit dapat mengiringi planet karena adanya gaya gravitasi oleh planet. Saat ini manusia telah mampu meluncurkan satelit yang dibuat yang disebut satelit buatan. Satelit buatan digunakan untuk berbagai kepentingan seperti dalam bidang komunikasi, navigasi, geodesi, meteorologi, survei sumber daya alam, penelitian, dan militer. Satelit Komunikasi digunakan digunakan untuk keperluan komunkasi radio, televisi, dan telepon.Satelit Navigasi digunakan dalam penerbangan dan pelayaran. Satelit ini akan memberikan informasi posisi kapal laut dan pesawat terbang yang sedang dalam perjalanan.Satelit Geodesi digunakan untuk melakukan pemetaan bumi dan mendapatkan informasi tentang medan gravitasi bumi.Satelit Meteorologi digunakan untuk menyelidiki atmosfer bumi guna melakukan peramalan cuaca.Satelit Survei SDA digunakan untuk memetakan dan menyelidiki sumber-sumber alam di bumi bagi kepentingan pertambangan, pertanian, perikanan, dan lain-lain.Satelit Penelitian digunakan untuk menyelidiki tatasurya dan alam semesta secara lbih bebas tanpa dipengaruhi oleh ondisi atmosfer. Satelit ini berusaha mendapatkan data-data tentang matahari dan bintang-bintang lain untuk mengungkap rahasia alam semesta.Satelit Militer digunakan untuk kepentingan militer suatu negara, misalnya mengintai kekuatan senjata lawan.

Garis edar satelit buatan berada pada berbagai ketinggian dari permukaan bumi. Perbedaan ketinggian satelit menentukan kala revolusinya. Selain itu, arah revolusi satelit juga bermacam-macam. Ada yang searah dengan arah khatulistiwa, ada yang searah dengan garis lintang bumi, dan ada yang membentuk sudut tertentu terhadap khatulistiwa. Arah ini bergantung pada lokasi-lokasi yang akan dipantau atau dilayani satelit tersebut.

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 115

Page 18: Tata Surya

BAB VI Tata SuryaBerdasarkan ketinggian garis edarnya, satelit

dibedakan menjadi tiga macam: Satelit LEO (Low Earth Orbit), yaitu satelit yang

bergaris edar rendah. Tinggi garis edarnya antara 500 km – 10 000 km dari permukaan bumi. Kala revolusinya adalah 2 – 6 jam. Contoh satelit ini adalah Iridium, Global Star, Elipsat, Odessey, dan Constellation.

Satelit MEO (Medium Earth Orbit), yaitu satelit yang bergaris edar menengah. Tinggi garis edarnya dari permukaan bumi antara 10 000 km – 20 000 km dengan kala revolusi antara 6 – 12 jam.

Satelit GEO (Geostationary Earth Orbit), yaitu satelit yang berada pada orbit geostasioner. Orbit Geostasioner adalah orbit yang menyebabkan kala revolusi satelit sama dengan kala rotasi bumi, yaitu satu hari. Satelit akan selalu berada di atas lokasi tertentu di atas permukaan bumi. Jika dilhat dari bumi, satelit ini seolah-olah tidak bergerak. Tinggi orbit satelit GEO adalah 36 000 km permukaan bumi. Contoh satelit ini adalah satelit Palapa dan Intelsat.

5. Satelit Komunikasi PalapaSatelit komunikasi pertama Indonesia

diluncurkan pada tanggal 9 Juli 1976 di Cape Canaveral, Amerika Serikat. Satelit tersebut dinamakan satelit Palapa. Nama ini diambil dari Sumpah Palapa yang diikrarkan oleh Mahapatih Gajah Mada untuk menyatukan (Nusantara) dan dikendalikan di stasiun bumi Cibinong, Jawa Barat.

Gambar 6.24 Satelit komunikasi palapa

Satelit Palapa yang pertama diluncurkan yaitu satelit Palapa A. Satelit ini ditempatkan pada posisi 850 BT. Saat itu diluncurkan sekaligus dua satelit Palapa, yaitu Palapa A1 dan Palapa A2. Satu satelit (A1) dioperasikan dan (A2) sebagai cadangan. Satelit Palapa A dibuat oleh pabrik Hughes Aircraft Company (HAC) dari Amerika dan diluncurkan dengan roket Delta.

Sekarang Indonesia telah memiilki satelit Palapa generasi C denga daya pancar yang lebih luas. Dengan bobot yang lebih besar, satelit generasi C tidak dapat diangkut dengan menggunakan roket Delta. Satelit Palapa C1 mempunyai bobot 2 934 ton dan peluncurannya menggunakan roket Atlas 2 buatan Lockheed Martin. Selain digunakan untuk komunikasi dalam negeri (SKSD = Sistem Komunikasi Satelit Domestik), satelit Palapa juga disewakan baik dari dalam maupun luar negeri.

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 116

Page 19: Tata Surya

BAB VI Tata Surya

UJI PEMAHAMAN

A. Pilihan Ganda

1. Planet yang paling dekat dengan bumi adalah....a. Venus c. Merkuriusb. Mars d. Bulan

2. Berikut ini merupakan satelit, kecuali....a. Titan c. Europab. Cerres d. Io

3. Kesamaan matahari dengan bintang-bintang yang lain adalah....a. sama-sama terdiri dari gasb. memiliki massa yang samac. memiliki garis tengah yang samad. sama-sama menghasilkan cahaya sendiri.

4. Bidang ekliptika adalah....a. bidang edar bumi mengelilingi mataharib. bidang edar bulan mengelilingi bumic. bidang edar planet Mars mengelilingi

mataharid. bidang edar komet mengelilingi matahari

5. Ketika kutub utara mulai bergerak menjauhi matahari, maka belahan bumi utara memasuki....a. musim panas c. musim semib. musim dingin d. Musim gugur

6. Lama siang dan malam dapat berbeda akibat....a. rotasi bumi c. revolusi bumib. rotasi bulan d. revolusi bulan

7. Arah rotasi bumi adalah dari....a. utara ke selatan c. barat ke timurb. selatan ke utara d. timur ke barat

8. Bulan dapat dilihat dari bumi karena....a. menghasilkan cahaya sendirib. memantulka cahaya mataharic. memantulkan cahaya bintangd. menyerap cahaya matahari

9. Waktu yang diperlukan bulan mengelilingi bumi satu lintasan penuh disebut....a. bulan siderisb. bulan sinodisc. bulan barud. bulan purnama

10. Gerhana bulan sebagian terjadi ketika....a. bulan memasuki umbra bumib. bulan memasuki penumbra bumic. bumi memasuki umbra bulan d. bumi memasuki penumbra bulan

B. Esai

1. Mengapa satu bulan sinodis selalu lebih panjang dari satu bulan sideris?

2. Permukaan bulan lebih sering dihujani meteor daripada permukaan bumi. Mengapa demikian?

3. Mengapa hanya satu permukaan bulan saja yang tampak dari bumi?

4. Apakah revolusi dan rotasi bumi membawa keuntungan bagi manusia?

5. Mengapa menatap matahari secara langsung saat terjadi gerhana matahari sangat berbahaya bagi penglihat

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I 117

Page 20: Tata Surya