Sistem tata surya merupakan sebuah sistem yang terjadi dari matahari dengan delapan planet utama, planet kerdil, komet, asteroid, meteor dan benda langit lainnya. pusat tata surya adalah matahari dimana planet lainnya mengelilingi matahari. Benda-benda langit termasuk planet berputar mengelilingi matahari secara konsentris pada lintasannya masing-masing dan tidak saling bertabrakan satu sama lain.
Teori pembentukkan tata surya sudah beberapa dikeluarkan oleh beberapa ahli. Saat ini terdapat cabang ilmu astronomi yang khusus mempelajari terbentuknya tata surya yaitu kosmogoni. Berikut ini beberapa teori yang sudah dikemukakan oleh beberapa ahli mengenai pembentukan tata surya.
Berikut adalah teori mengenai planet di tata surya yang dikemukakan oleh para ahli :
1. Teori Nebula Laplace dan Kant – Teori pertama yang mengemukakan pembentukan tata surya adalah teori nebula yang dikemukakan oleh imanuel kant pada tahun 1755. Dalam teori ini kant menjelaskan bahwa tata surya merupakan hasil dari nebula atau kabut yang merupakan paparan dari matahari yang berputar. Namun teori ini memiliki banyak kelemahan karena untuk membuat tata surya sebesar itu seberapa banya kabut dan debu yang dibutuhkan sedangkan matahari sepertinya tidak mungkin menghasilkan debu dan kabut sebanyak itu. Selain itu setiap planet memiliki karakteristik dan ciri yang berbeda jadi tidak mungkin bila dibentuk dengan debu atau kabut saja.
2. Teori Pasang Surut – Teori ini dipopulerkan oleh Jeffrey dan jeans, menurutnya awal mula tata surya terbentuk karena adanya bintang besar yang melintas tata surya dan kemudian materialnya tertarik oleh bintang-bintang kecil yang saat ini menjadi planet karena adanya gaya gravitasi antar bintang tersebut.
3. Teori Planetesimal – Teori ini dimukakan oleh moulton dan Thomas chamberlain dimana menurutnya planet tersbentuk karena adanya bintang besar pijar yang melepaskan materialnya sehingga material tersebut ditarik oleh bintang didekatnya yang kemudian menjadi planet saat ini.
4. Teori Bigbang – Teori ini dikemukakan oleh Stephen hawking yang menyebutkan bahwa tata surya awalnya adalah satu kesatuan yang terdapat pada planet sangat besar dan karena suatu hal planet super besar tersebut meledak kemudian material ledakannya menjadi planet dan matahari. Oleh karena itu 8 planet masih terikat dengan matahari karena memang dahulunya merupakan satu kesatuan. Teori ini merupakan yang paling masuk akal. Bahkan teori ini sebenarnya sudah dijelaskan dalam kitabu suci al-quran sejak ratusan tahun sebelum masehi dan baru dikembangkan secara ilmiah baru-baru ini.
Benda-benda langit secara umum dikelompokkan dalam menjadi tiga golongan yaitu:
a. Planet – Sebuah benda langit akan dapat termasuk dalam kategori planet jika memiliki kriteria sebagai berikut:
- Benda tersebut mengorbit matahari
- Jalur orbitnya dalam mengelilingi matahari tidak dilalui oleh benda langit lain atau bebas hambatan
- Bentuk fisik benda tersebut cenderung berbentuk bulat
b. Planet kerdil – Sebuah benda langit akan dikatakan sebagai planet kerdil jika memenuhi kriteria sebagai berikut:
- Benda tersebut mengorbit matahari
- Bentuk fisiknya cenderung bulat
- Bukan merupakan satelit dari planet lain
- Jalur orbitnya tidak steril dengan benda langit lainnya
c. Benda-benda kecil lainnya di tata surya – Selain planet, matahari, dan satelit ada beberapa benda langit lainnya yang masuk dalam tata surya namun tidak sebagai peran utama antara lainnya yaitu asteroid, komet, objek-objek trans-neptunian dan benda-benda kecil lainnya.
Dalam sistem tata surya ada beberapa anggota di dalamnya, diantara nya adalah planet di tata surya :
Matahari
Matahari merupakan salah satu bintang yang jaraknya hampir 150 juta km dalam 1 satuan astronomi. Matahari merupakan bola pijar yang sangat panas dengan suhunya mencapai 6000 derajat pada permukaannya saja dan memiliki bagian bagian matahari. Matahari merupakan bintang utama dan sebagai ibu dalam tatanan tata surya yang tersusun dari gas helium dan hydrogen. Matahari memberikan banyak manfaat kepada planet-planet lain yang mengelilinginya termasuk bumi. Karena energi dari mataharilah, bumi dapat melakukan pertumbuhan fisis dan fisiologi di dalamnya. Energi yang disalurkan oleh matahari dalam bentuk daya elektomagnetik karena merupakan proses pembentukan dari dalam inti matahari.
Matahari juga disebut sebagai bintang karena bisa memancarkan cahanya sendiri bahkan cahaya matahari bisa menyinari dan membuat kehidupan di planet-planet yang mengelilinginya. Ukuran matahari sendiri sebagai berikut:
- Luas permukaan : 4 miliar km
- Diameter : 7 miliar km
- Volume : 1,4 x 10 pangkat 8 km kubik
- Massa : 1,99 x 10 pangkat 30 kg
- Massa jenis : 1,42 x 10 pangkat 3 kg per meter kubik
Sumber energi yang dihasilkan oleh matahari dibentuk melalui inti dalam matahari dengan reaksi fusi dan reaksi termonuklir. Bahan utama penyusun matahari adalah hydrogen (H) sebesar 70%, Helium (He) sebesar 25% dan unsure lainnya sebesar 5%.
Terbentuknya matahari
Matahari disusun dari beberapa lapisan yaitu bagian terdalam inti, fotosfer, kromosfer dan korona. Bagian inti matahari merupakan tempat penggabungan atom H dan H yang kemudian menjadi reaksi fusi sehingga berubah menjadi gas helium dan kemudian menjadi termonuklir. Suhu pada inti matahari mencapai 15 juta derajat. Lapisan selanjutnya adalah fotosfer yang memiliki kedalaman 696.000 km dari dalam inti matahari dengan suhunya sebesar 5.800 derajat. Lapisan fotosfer ini juga disebut sebagai lapisan cahaya karena merupakan bagian yang paling terang dan bisa jelas terlihat dari bumi. Lapisan selanjutnya adalah lapisan kromosfer yang memiliki jarak 696.500 km dari dalam inti bumi dengan suhunya 4.500 dejajat. Lapisan kromosfer merupakan lapisan yang bewarna putih, terang dan pada saat terjadi gerhana matahari akan menampakkan garis lingkaran merah yang mengelilingi bulatan hitam. Lapisan terluar adalah korona yang memiliki radius 706.000 km dari dalam inti bumi. Lapisan ini memiliki suhu hingga 1 juta derajat celcius.
Matahari juga mengalami berbagai gangguan aktivitas yang terjadi di permukaan matahari yang disebabkan karena adanya pergerakan dari dalam inti matahari ke permukaannya. Beberapa gangguan matahari diantaranya noda matahari, gumpalan fotosfer, lidah api dan komunikasi radio. Gangguan noda matahari disebabkan karena perbedaan suhu di permukaan matahari karena adanya daya magentik yang pada matahari. Gumpalan fotosfer terjadi karena aliran panas dari inti ke permukaan tidak licin hingga menyebabkan penggumpalan. Sedangkan terjadi lidah api disebabkan karena juluran lava yang ada di dalam matahari bahkan bisa mencapai bumi dalam jarak 13 hingga 26 jam dengan radiasinya 8 jam. Gangguan lainnya adalah gangguan radio hal ini dikarenakan matahari menghasilkan sinar elektromagnetik mulai dari 1 cm hingga 15 cm dan hal ini pula yang menyebabkan adanya suara gemerisik pada frekuensi radio. Bintang yang bisa dilihat oleh manusia dari bumi pada saat malam hari juga merupakan pembiasan cahaya dari matahari.
Planet
Planet seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya merupakan benda langit yang memiliki bentuk bulat dan mengelilingi matahari dengan garis orbit pribadi bebas hambatan karena tidak ada benda langit lainnya yang menghalangi di garis orbit tersebut. Setiap planet di sistem tata surya memiliki karakteristiknya masing-masing yang dipengarungi oleh eksentrinitas, jarak planet dari matahari dan kerapatan planet itu sendiri.
Berikut ini adalah penjelasan berbagai planet di tata surya :
1. Merkurius
Planet merkurius merupakan planet yang paling dekat dengan matahari dengan jaraknya kurang lebih 58 x 10 pangkat 6 cahaya dan karenanyalah suhu pada planet ini sangat ekstrim. Di siang hari suhunya bisa mencapai 4270 derajat celcius sedangkan di malam hari bisa mencapai -1700 derajat celcius. Planet merkurius memiliki tingkat eksentrisitas yang cukup besar yaitu berada pada angka 0,206 dengan hal tersebut menyebabkan jarak antara planet merkurius dan matahari bervariasi dengan cukup besar.
Perbedaan jarak terjauh antara planet merkurius dengan matahari (aphelium) adalah 57,9 juta km. sedangkan jarak terdekat planet merkurius dengan matahari (pherilium) adalah 22 juta km. planet merkurius tidak memiliki lapisan atmosfer seperti di bumi sehingga langit di merkurius akan bewarna hitam. Kerapatan planet merkurius sebesar 5,43 gram per meter kubik. Permukaan di planet merkurius hampir mirip dengan permukaan bulan hal ini dikarenakan merkurius tidak memiliki atmosfer sehingga sangat sering mengalami benturan dengan benda langit lainnya. merkurius memiliki waktu revolusi atau waktu mengelilingi matahari hanya dalam waktu 88 hari. Sedangkan masa rotasinya berkisar 59 hari. Massa planet merkurius sebesar 0,52 lebih besar dari masaa bumi dengan diameternya sebesar 4867 km.
2. Venus
Planet venus memiliki warna yang cerah dan bila dibumi dianggap sebagai bintang kejora atau menurut orang jawa lintang panjer lor. Hal ini disebabkan karena planet venus jika di malam hari akan menjadi bintang yang paling terang dengan cahanya yang bersinar. Orbit planet venus hampir membentuk lingkaran karena memiliki tingkat eksentitritas sebesar 0,007. Jarak planet venus dengan matahari sebesar 0,72 satuan astronomi atau 108 x 10 pangkat 6 satuan cahaya.
Suhu permukaan venus bisa mencapai 4800 derajat celcius karena merupakan salah satu efek dari gas rumah kaca. Karena sangat terangnya planet ini bahkan beberapa ahli astronomi mengatakan jika anda mengunjungi venus, anda tidak akan bisa melihat bagian tubuh anda karena saking silaunya. Kerapatan planet venus adalah 5,24 gram per meter kubik. Venus juga merupakan planet yang paling dekat dengan bumi oleh karena itu venus dapat terlihat dari bumi lebih jelas dibandingkan dengan planet lainnya yang terdekat. Venus tidak memiliki satelit seperti planet merkurius.
3. Bumi
Planet ketiga dari matahari adalah bumi. Bumi diklaim menjadi satu-satunya planet yang memiliki kehidupan karena bumi memiliki atmosfer yang berfungsi sebagai pelindung dari benda langit lain saat jatuh ke bumi serta membuat keadaan siang dan malam lebih mudah disesuaikan dengan tubuh manusia dan makhluk hidup lainnya di dalamnya. Perbedaan suhu dari siang dan malam tidak terlalu ekstrim hanya pada beberapa daerah saja seperti daerah gurun yang memiliki perbedaan suhu cukup besar antara siang dan malam namun meskipun demikian perbedaannya tidak sebesar yang dimiliki oleh planet lainnya.
Bumi mengorbit matahari sebagai pusatnya dengan tingkat enksentristas 0,017 dan hal ini membuat jalur orbitnya hampir berbentuk lingkaran namun tidak sempurna. jarak rata-rata bumi ke matahari sebesar 150 juta km menurut satuan astronomi (satuan cahaya). Bumi memiliki kerapatan sebesar 5,52 gram per meter kubiknya. Waktu rotasi bumi selama 23 jam 56 menit atau dibulatkan menjadi 24 jam dan kemudian disebut dengan satu hari oleh para penduduk bumi. Masa revolusi atau waktu perputaran bumi terhadap matahari selama 365 hari 6 jam 9 menit 10 detik atau dibulatkan menjadi 365,25 hari dan kemudian disebut dengan satu tahun.
Satelit di bumi
Bumi memiliki satu satelit yang sangat setia dengan bumi bernama bulan. permukaan bulan bergelombang dengan kawah-kawah yang terbentuk dari benturan benda langit seperti meteor, asteroid, komet dan lainnya. planet bumi selama ini hampir tidak pernah terkena tabrakan dengan benda langit karena bumi memiliki lapisan atmosfer yang salah satu lapisannya disebut dengan lapisan mesosfer. Mesosfer merupakan lapisan ketiga dari atmosfer yang memiliki suhu udara tinggi sehingga menyebabkan benda langit yang masuk dalam mesosfer akan membuat atom bergesekan dengan benda langit tersebut sehingga membakar dan tidak sampai pada bumi. Mungkin anda pernah mendengar ada beberapa meteor yang jatuh di permukaan bumi, hal ini dikarenakan ukuran benda langit tersebut yang sangat besar sehingga membuat proses pembakaran di lapisan mesosfer tidak selesai dan benda langit tersebut masuk ke dalam bumi. Jadi, beruntunglah bagi para penduduk bumi yang karena memiliki sistem pertahanan yang sangat ampuh bahkan tidak dimiliki oleh planet lain. (baca : fungsi lapisan mesosfer bagi bumi)
4. Mars
Planet mars merupakan planet ke empat dari matahari yang memiliki jarak 228 juta km satuan astronomi. Mars memiliki kerapatan sebesar 0,093 dan diameternya sebesar 6.787 km atau setengah dari diameter bumi. Jika dilihat dari bumi, planet mars juga cukup dapat dilihat meskipun tidak seterang planet venus. Planet mars disebut juga sebagai planet merah karena memang permukaannya bewarna merah karena pantulan cahaya dari matahari.
Planet mars memiliki dua satelit yang mengelilingi mars yang bernama phobos dan delmos. Massa planet mars sebesar 0,188 x massa planet bumi. Mars memilki waktu revolusi selama 687 hari sedangkan rotasinya selama 24,6 jam. Para astronot mengklaim bahwa ada kemungkinan terdapat air di planet mars karena sudah ditemukan beberapa bukti ditemukannya aliran sungai dan salju. Namun jumlahnya berapa belum diketahui dengan pasti. Saat ini para ilmuwan masih meneliti kemungkinan ini karena jika memang terdapat air di planet mars maka akan ada kemungkinan juga bahwa manusia bisa hidup di dalam planet mars karena planet bumi saat ini sudah mengalami kerusakan yang semakin fatal.
5. Jupiter
Planet Jupiter merupakan planet terbesar di tata surya dengan diameternya sebesar 139503 km. jarak planet Jupiter dengan matahari diperkirakan sejauh 5,2 satuan astronomi. Massa planet Jupiter sangat besar yaitu 317,900 x massa bumi. Jupiter membutuhkan waktu selama 9,9 jam untuk melakukan rotasi dan membutuhkan waktu selama 11,9 tahun untuk berevolusi mengelilingi matahari.
Planet Jupiter ini diperkirakan memiliki 16 buah satelit dengan 4 satelit besar yang dinamakan sebagai IO, Europa, Ganymede dan Calisto. Planet Jupiter bila dilihat akan bewarna coklat dengan skema warna yang indah.
6. Saturnus
Planet selanjutnya adalah saturnus yang memilki jarak 19,2 satuan astronomi dengan matahari. Saturnus merupakan planet yang memiliki cincin indah namun cincin tersebut berbentuk miring dari bulatan planet saturnus. Cincin di planet saturnus terbentuk oleh debu dan es yang kemudian membentuk melingkari planet. Sebuah karya tuhan yang sangat menakjubkan dan mempesona. Selain itu saturnus juga memancarkan cahaya terang dan indah sehingga para astronom yang mampir ke saturnus merasa bagaikan di surga.
Saturnus memiliki masa rotasi selama 10,4 jam dan masa revolusinya selama 29,5 tahun. Berat saturnus mencapai 95,220 x berat bumi dengan diameternya cukup besar yaitu 12000 km. saturnus memiliki 9 satelit yaitu mimas, enceladus, thetys, dionis, rhea, titan, hiperion, lapetus dan phoebe.
7. Uranus
Planet selanjutnya dalam tata surya yang cukup besar ukurannya adalah planet Uranus. Planet Uranus berjarak 2,87 miliyar kilometer dari matahari dengan diameter sebesar 49000 km. berat planet Uranus sebesar 14,55 x massa bumi.
Planet Uranus membutuhkan waktu selama 10 jam 49 menit dengan masa revolusinya selama 84 tahun dalam mengelilingi bumi. Planet Uranus juga memiliki cincin sama dengan planet saturnus namun tidak sebesar cincin yang dimiliki oleh saturnus. Uranus memiliki 5 satelit yaitu Miranda, umbriel, ariel, titania dan oberion.
8. Neptunus
Planet neptunus diklaim sebagai kembaran dari planet Uranus karena memiliki bentuk yang hampir sama begitu pula dengan warnanya. Neptunus memiliki masa rotasi 15,7 jam sedangkan masa revolusinya selama 164,8 tahun, waktu yang sangat lama karena neptunus merupakan planet terjauh dari matahari dibandingkan dengan jenis planet yang berada di dalam sistem tata surya Massanya 17,320 x massa bumi.
Jarak planet neptunus dengan matahari berkisar 30,07 satuan astronomi. Neptunus memiliki 2 satelit yang diberi nama triton dan Nereid.
Pengelompokan Planet
Dalam planet tata surya, terdapat beberapa pengelompokan dari berbagai sistem tata surya yang berada di luar angka. Berikut adalah penjelasan pengelompokan planet berdasarkan kategori sebagai berikut :
1. Berdasarkan sifat fisiknya
Berdasarkan sifat fisiknya planet dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu planet teresterial dan planet jovian. Planet teresterial merupakan planet yang memiliki sifat fisik hampir menyerupai bumi dengan adanya bebatuan berat yang berada di dalamnya, yang termasuk di dalamnya adalah planet merkurius, venus, bumi dan mars. Planet ini ukurannya memang relatif kecil namun berisi karena faktor pembentuknya yang berat. Sedangkan yang lainnya adalah planet jovian yang memiliki karakteristik seperti planet Jupiter, memiliki bentuk dan ukuran yang sangat besar namun fisiknya tidak terlalu berat seperti yang ada di bumi. Yang termasuk dapal planet jovian adalah Jupiter, saturnus, Uranus dan neptunus.
2. Berdasarkan kedudukan orbitnya terhadap bumi
Berdasarkan kedudukannya terhadap orbit bumi, planet di tata surya dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu planet inferior dan planet superior. Planet inferior merupakan planet yang memiliki garis orbit di antara bumi dan matahari seperti merkurius dan venus. Sedangkan untuk planet superior merupakan planet yang memiliki kedudukan orbit di luar bumi dan matahari seperti mars, Jupiter, saturnus, Uranus dan neptunus. Jika menggunakan teleskop, anda bisa melihat planet superior karena sangat mungkin melintas di atas bumi namun untuk planet inferior tidak bisa karena tidak akan melintas di atas bumi.
3. Berdasarkan kedudukannya terhadap letak asteroid
Di dalam tata surya selain planet juga ada benda langit lainnya seperti asteroid. Letak asteroid ini berada di antara planet mars dengan planet Jupiter. Jadi berdasarkan kedudukannya terhadap letak sabuk asteroid, planet dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu planet inner dan planet outer. Planet inner (dalam) merupakan planet yang berada di dalam antara matahari dan sabuk asteroid seperti merkurius, venus, bumi dan mars sedangkan planet outer (luar) merupakan planet yang letaknya diluar antara matahari dan sabuk asteroid termasuk di dalamnya adalah Jupiter, saturnus, Uranus dan neptunus.