Tata Surya[a] adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil/katai, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi[b], dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.
Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk Kuiper dan piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak sekitar seribu kali di luar bagian yang terluar.
Berdasarkan jaraknya dari Matahari, kedelapan planet Tata Surya ialah Merkurius (57,9 juta km), Venus (108 juta km), Bumi (150 juta km), Mars (228 juta km), Yupiter (779 juta km), Saturnus (1.430 juta km), Uranus (2.880 juta km), dan Neptunus (4.500 juta km). Sejak pertengahan 2008, ada lima objek angkasa yang diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Orbit planet-planet kerdil, kecuali Ceres, berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet kerdil tersebut ialah Ceres (415 juta km. di sabuk asteroid; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kelima), Pluto (5.906 juta km.; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kesembilan), Haumea (6.450 juta km), Makemake (6.850 juta km), dan Eris (10.100 juta km).
Enam dari kedelapan planet dan tiga dari kelima planet kerdil itu dikelilingi oleh satelit alami. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.
Asal usul
Banyak hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah dikemukakan para ahli,
beberapa di antaranya adalah:
Gerard Kuiper, pendukung Hipotesis Kondensasi
Hipotesis Nebula
Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772)[1]
tahun 1734 dan
disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa
juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace[2]
secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula
Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut
raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es,
dan gas yang disebut nebula, dan unsur
gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut
itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan
akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut
dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke
sekeliling Matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan
penurunan suhunya dan membentuk planet
dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk
hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan
mereka.[3]
Hipotesis Planetisimal
Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest
R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita
terbentuk akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan Matahari,
pada masa awal pembentukan Matahari. Kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya
tonjolan pada permukaan Matahari, dan bersama proses internal Matahari, menarik
materi berulang kali dari Matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan
terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari Matahari. Sementara sebagian
besar materi tertarik kembali, sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin dan
memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang mereka sebut planetisimal
dan beberapa yang besar sebagai protoplanet.
Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk planet dan
bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.
Hipotesis Pasang Surut Bintang
Hipotesis pasang surut bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jeans
pada tahun 1917.
Planet dianggap terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada Matahari.
Keadaan yang hampir bertabrakan menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi
dari Matahari dan bintang lain tersebut oleh gaya pasang
surut bersama mereka, yang kemudian terkondensasi menjadi planet.[3]
Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan
yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi.[3]
Demikian pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya
atas hipotesis tersebut.[4]
Hipotesis Kondensasi
Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. Kuiper
(1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis
kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang
berputar membentuk cakram raksasa.
Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle
(1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis
mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang hampir
sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan
serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang
tidak meledak dan mulai mengelilinginya.
Sejarah penemuan
Lima planet
terdekat ke Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars,
Yupiter dan Saturnus) telah
dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata telanjang.
Banyak bangsa di dunia ini memiliki nama sendiri untuk masing-masing planet.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu
membawa manusia untuk memahami benda-benda langit terbebas dari selubung
mitologi. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop
refraktornya mampu menjadikan mata manusia "lebih tajam" dalam
mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang.
Karena teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam, ia bisa melihat berbagai
perubahan bentuk penampakan Venus, seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat
perubahan posisi Venus terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari Matahari
makin memperkuat teori heliosentris, yaitu bahwa Matahari adalah pusat alam
semesta, bukan Bumi, yang sebelumnya digagas oleh Nicolaus Copernicus (1473-1543). Susunan
heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius
hingga Saturnus
.
Model heliosentris dalam manuskrip Copernicus.
Teleskop Galileo terus disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian
Huygens (1629-1695) yang menemukan Titan, satelit
Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Yupiter.
Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan
gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes
Kepler (1571-1630) dengan Hukum
Kepler. Dan puncaknya, Sir
Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum
gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan pencarian
dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya
Pada 1781, William
Herschel (1738-1822) menemukan Uranus. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa
planet ini ada yang mengganggu. Neptunus ditemukan pada Agustus 1846. Penemuan Neptunus
ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus. Pluto kemudian
ditemukan pada 1930.
Pada saat Pluto ditemukan, ia hanya diketahui sebagai satu-satunya objek
angkasa yang berada setelah Neptunus. Kemudian pada 1978, Charon, satelit yang mengelilingi Pluto ditemukan,
sebelumnya sempat dikira sebagai planet yang sebenarnya karena ukurannya tidak
berbeda jauh dengan Pluto.
Para astronom kemudian menemukan sekitar 1.000 objek kecil lainnya yang
letaknya melampaui Neptunus (disebut objek trans-Neptunus), yang juga mengelilingi
Matahari. Di sana mungkin ada sekitar 100.000 objek serupa yang dikenal sebagai
Objek Sabuk
Kuiper (Sabuk Kuiper adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus).
Belasan benda langit termasuk dalam Objek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar
(1.250 km pada Juni 2002), Huya (750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km
pada Maret 2004), Orcus,
Vesta, Pallas, Hygiea, Varuna,
dan 2003 EL61 (1.500 km pada Mei
2004).
Penemuan 2003 EL61 cukup menghebohkan karena Objek Sabuk Kuiper
ini diketahui juga memiliki satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran lebih
kecil dari Pluto. Dan puncaknya adalah penemuan UB 313 (2.700 km
pada Oktober 2003) yang diberi nama oleh penemunya Xena. Selain lebih
besar dari Pluto, objek ini juga memiliki satelit.
Struktur
Perbanding relatif massa planet. Yupiter adalah 71% dari
total dan Saturnus 21%. Merkurius dan Mars, yang total bersama hanya kurang
dari 0.1% tidak nampak dalam diagram di atas.
Orbit-orbit Tata Surya dengan skala yang sesungguhnya
Illustrasi skala
Komponen utama sistem Tata Surya adalah matahari,
sebuah bintang
deret
utama kelas G2 yang mengandung 99,86 persen massa dari sistem dan
mendominasi seluruh dengan gaya gravitasinya.[5] Yupiter dan Saturnus, dua
komponen terbesar yang mengedari Matahari, mencakup kira-kira 90 persen massa
selebihnya.[c]
Hampir semua objek-objek besar yang mengorbit Matahari terletak pada bidang
edaran bumi, yang
umumnya dinamai ekliptika. Semua planet terletak
sangat dekat pada ekliptika, sementara komet dan objek-objek sabuk Kuiper
biasanya memiliki beda sudut yang sangat besar dibandingkan ekliptika.
Planet-planet dan objek-objek Tata Surya juga mengorbit mengelilingi
Matahari berlawanan dengan arah jarum jam jika dilihat dari atas kutub utara
Matahari, terkecuali Komet Halley.
Hukum
Gerakan Planet Kepler menjabarkan bahwa orbit dari objek-objek Tata Surya
sekeliling Matahari bergerak mengikuti bentuk elips dengan Matahari sebagai
salah satu titik fokusnya. Objek yang berjarak lebih dekat dari Matahari (sumbu
semi-mayor-nya lebih kecil) memiliki tahun waktu yang lebih pendek. Pada
orbit elips, jarak antara objek dengan Matahari bervariasi sepanjang tahun.
Jarak terdekat antara objek dengan Matahari dinamai perihelion,
sedangkan jarak terjauh dari Matahari dinamai aphelion. Semua
objek Tata Surya bergerak tercepat di titik perihelion dan terlambat di titik
aphelion. Orbit planet-planet bisa dibilang hampir berbentuk lingkaran,
sedangkan komet, asteroid dan objek sabuk Kuiper kebanyakan orbitnya berbentuk elips.
Untuk mempermudah representasi, kebanyakan diagram Tata Surya menunjukan
jarak antara orbit yang sama antara satu dengan lainnya. Pada kenyataannya,
dengan beberapa perkecualian, semakin jauh letak sebuah planet atau sabuk dari
Matahari, semakin besar jarak antara objek itu dengan jalur edaran orbit
sebelumnya. Sebagai contoh, Venus terletak sekitar sekitar 0,33 satuan
astronomi (SA) lebih dari Merkurius[d],
sedangkan Saturnus
adalah 4,3 SA dari Yupiter, dan Neptunus terletak 10,5 SA dari Uranus. Beberapa
upaya telah dicoba untuk menentukan korelasi jarak antar orbit ini (hukum Titus-Bode), tetapi
sejauh ini tidak satu teori pun telah diterima.
Hampir semua planet-planet di Tata Surya juga memiliki sistem sekunder.
Kebanyakan adalah benda pengorbit alami yang disebut satelit. Beberapa benda
ini memiliki ukuran lebih besar dari planet. Hampir semua satelit
alami yang paling besar terletak di orbit sinkron, dengan satu sisi satelit
berpaling ke arah planet induknya secara permanen. Empat planet terbesar juga
memliki cincin yang berisi partikel-partikel kecil yang mengorbit secara
serempak.
Terminologi
Secara informal, Tata Surya dapat dibagi menjadi tiga daerah. Tata Surya
bagian dalam mencakup empat planet
kebumian dan sabuk asteroid utama. Pada daerah yang lebih jauh,
Tata Surya bagian luar, terdapat empat gas planet raksasa.[6] Sejak
ditemukannya Sabuk Kuiper, bagian terluar Tata Surya dianggap
wilayah berbeda tersendiri yang meliputi semua objek melampaui Neptunus.[7]
Secara dinamis dan fisik, objek yang mengorbit matahari dapat
diklasifikasikan dalam tiga golongan: planet, planet
kerdil, dan benda kecil Tata Surya. Planet adalah sebuah
badan yang mengedari Matahari dan mempunyai massa cukup besar untuk membentuk
bulatan diri dan telah membersihkan orbitnya dengan menginkorporasikan semua
objek-objek kecil di sekitarnya. Dengan definisi ini, Tata Surya memiliki
delapan planet: Merkurius, Venus, Bumi,
Mars, Yupiter, Saturnus, dan Neptunus. Pluto telah
dilepaskan status planetnya karena tidak dapat membersihkan orbitnya dari
objek-objek Sabuk Kuiper.[8]
Planet kerdil adalah benda angkasa bukan satelit yang mengelilingi Matahari,
mempunyai massa yang cukup untuk bisa membentuk bulatan diri tetapi belum dapat
membersihkan daerah sekitarnya.[8]
Menurut definisi ini, Tata Surya memiliki lima buah planet kerdil: Ceres, Pluto, Haumea, Makemake, dan Eris.[9]
Objek lain yang mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil adalah: Sedna, Orcus, dan Quaoar. Planet
kerdil yang memiliki orbit di daerah trans-Neptunus biasanya disebut
"plutoid".[10]
Sisa objek-objek lain berikutnya yang mengitari Matahari adalah benda kecil
Tata Surya.[8]
Ilmuwan ahli planet menggunakan istilah gas, es, dan batu untuk mendeskripsi
kelas zat yang terdapat di dalam Tata Surya. Batu digunakan untuk
menamai bahan bertitik lebur tinggi (lebih besar dari 500 K), sebagai
contoh silikat.
Bahan batuan ini sangat umum terdapat di Tata Surya bagian dalam, merupakan
komponen pembentuk utama hampir semua planet kebumian dan asteroid. Gas adalah
bahan-bahan bertitik lebur rendah seperti atom hidrogen, helium, dan gas mulia,
bahan-bahan ini mendominasi wilayah tengah Tata Surya, yang didominasi oleh
Yupiter dan Saturnus. Sedangkan es, seperti air, metana, amonia dan karbon
dioksida,[11]
memiliki titik lebur sekitar ratusan derajat kelvin. Bahan ini merupakan
komponen utama dari sebagian besar satelit planet raksasa. Ia juga merupakan
komponen utama Uranus
dan Neptunus
(yang sering disebut "es raksasa"), serta berbagai benda kecil yang
terletak di dekat orbit Neptunus.[12]
Istilah volatiles mencakup semua bahan bertitik didih rendah (kurang dari
ratusan kelvin), yang termasuk gas dan es; tergantung pada suhunya, 'volatiles'
dapat ditemukan sebagai es, cairan, atau gas di berbagai bagian Tata Surya.
Zona planet
Zona Tata Surya yang meliputi, planet bagian dalam, sabuk
asteroid, planet bagian luar, dan sabuk
Kuiper. (Gambar tidak sesuai skala)
Di zona planet dalam,Matahari adalah pusat Tata Surya dan letaknya paling dekat
dengan planet Merkurius
(jarak dari Matahari 57,9 × 106 km, atau 0,39 SA),
Venus
(108,2 × 106 km, 0,72 SA), Bumi
(149,6 × 106 km, 1 SA) dan Mars
(227,9 × 106 km, 1,52 SA). Ukuran diameternya
antara 4.878 km dan 12.756 km, dengan massa jenis antara
3,95 g/cm3 dan 5,52 g/cm3.
Antara Mars dan Yupiter terdapat daerah yang disebut sabuk
asteroid, kumpulan batuan metal dan mineral. Kebanyakan asteroid-asteroid
ini hanya berdiameter beberapa kilometer (lihat: Daftar asteroid), dan beberapa
memiliki diameter 100 km atau lebih. Ceres, bagian dari
kumpulan asteroid ini, berukuran sekitar 960 km dan dikategorikan sebagai planet
kerdil. Orbit asteroid-asteroid ini sangat eliptis, bahkan beberapa
menyimpangi Merkurius
(Icarus)
dan Uranus (Chiron).
Pada zona planet luar, terdapat planet gas raksasa Yupiter
(778,3 × 106 km, 5,2 SA), Uranus
(2,875 × 109 km, 19,2 SA) dan Neptunus
(4,504 × 109 km, 30,1 SA) dengan massa jenis
antara 0,7 g/cm3 dan 1,66 g/cm3.
Jarak rata-rata antara planet-planet dengan Matahari bisa diperkirakan
dengan menggunakan baris matematis Titus-Bode.
Regularitas jarak antara jalur edaran orbit-orbit ini kemungkinan merupakan
efek resonansi sisa dari awal terbentuknya Tata Surya. Anehnya, planet Neptunus tidak
muncul di baris matematis Titus-Bode, yang membuat para pengamat berspekulasi
bahwa Neptunus merupakan hasil tabrakan kosmis.
Matahari
Matahari dilihat dari spektrum sinar-X
Matahari
adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya
ini. Bintang
ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup
besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir
dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini
dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik, termasuk
spektrum optik.
Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil kuning (tipe G V) yang
berukuran tengahan, tetapi nama ini bisa menyebabkan kesalahpahaman, karena
dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti,
Matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengan diagram Hertzsprung-Russell, yaitu
sebuah grafik yang menggambarkan hubungan nilai luminositas
sebuah bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih
panas akan lebih cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti pola ini dikatakan
terletak pada deret utama, dan Matahari letaknya persis di tengah
deret ini. Akan tetapi, bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih panas
dari Matahari adalah langka, sedangkan bintang-bintang yang lebih redup dan
dingin adalah umum.[13]
Dipercayai bahwa posisi Matahari pada deret utama secara umum merupakan
"puncak hidup" dari sebuah bintang, karena belum habisnya hidrogen
yang tersimpan untuk fusi nuklir. Saat ini Matahari tumbuh semakin cemerlang.
Pada awal kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari
kecermelangan sekarang.[14]
Matahari secara metalisitas dikategorikan sebagai bintang "populasi
I". Bintang kategori ini terbentuk lebih akhir pada tingkat evolusi alam
semesta, sehingga mengandung lebih banyak unsur yang lebih berat daripada
hidrogen dan helium ("metal" dalam sebutan astronomi) dibandingkan
dengan bintang "populasi II".[15]
Unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk di
dalam inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi
pertama perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat dipenuhi oleh
unsur-unsur yang lebih berat ini.
Bintang-bintang tertua mengandung sangat sedikit metal, sedangkan bintang
baru mempunyai kandungan metal yang lebih tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi
ini diperkirakan mempunyai pengaruh penting pada pembentukan sistem Tata Surya,
karena terbentuknya planet adalah hasil penggumpalan metal.[16]
Medium antarplanet
Lembar aliran
heliosfer, karena gerak rotasi magnetis Matahari terhadap medium
antarplanet.
Di samping cahaya, matahari juga secara berkesinambungan memancarkan semburan
partikel bermuatan (plasma)
yang dikenal sebagai angin surya. Semburan partikel
ini menyebar keluar kira-kira pada kecepatan 1,5 juta kilometer per jam,[17]
menciptakan atmosfer tipis (heliosfer) yang merambah Tata Surya paling tidak sejauh 100
SA (lihat juga heliopause). Kesemuanya ini disebut medium antarplanet.
Badai geomagnetis pada permukaan Matahari, seperti semburan
Matahari (solar flares) dan lontaran massa korona (coronal mass
ejection) menyebabkan gangguan pada heliosfer, menciptakan cuaca ruang
angkasa.[18]
Struktur terbesar dari heliosfer dinamai lembar aliran
heliosfer (heliospheric current sheet), sebuah spiral yang terjadi
karena gerak rotasi magnetis Matahari terhadap medium antarplanet.[19][20] Medan magnet
bumi mencegah atmosfer bumi berinteraksi dengan angin surya. Venus dan Mars yang tidak
memiliki medan magnet, atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa.[21]
Interaksi antara angin surya dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora, yang dapat
dilihat dekat kutub magnetik bumi.
Heliosfer juga berperan melindungi Tata Surya dari sinar
kosmik yang berasal dari luar Tata Surya. Medan magnet planet-planet
menambah peran perlindungan selanjutnya. Densitas sinar
kosmik pada medium antarbintang dan kekuatan medan magnet
Matahari mengalami perubahan pada skala waktu yang sangat panjang, sehingga
derajat radiasi kosmis di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi, meski
tidak diketahui seberapa besar.[22]
Medium antarplanet juga merupakan tempat beradanya paling tidak dua daerah
mirip piringan yang berisi debu kosmis. Yang pertama, awan debu zodiak,
terletak di Tata Surya bagian dalam dan merupakan penyebab cahaya zodiak. Ini
kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam sabuk
asteroid yang disebabkan oleh interaksi dengan planet-planet.[23]
Daerah kedua membentang antara 10 SA sampai sekitar 40 SA, dan mungkin
disebabkan oleh tabrakan yang mirip tetapi tejadi di dalam Sabuk
Kuiper.[24][25]
Tata Surya bagian dalam
Tata Surya bagian dalam adalah nama umum yang mencakup planet
kebumian dan asteroid. Terutama terbuat dari silikat dan
logam, objek dari Tata Surya bagian dalam melingkup dekat dengan matahari,
radius dari seluruh daerah ini lebih pendek dari jarak antara Yupiter dan
Saturnus.
Planet-planet bagian dalam
Artikel utama untuk bagian
ini adalah: Planet kebumian
Planet-planet bagian dalam. Dari kiri ke kanan: Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars (ukuran menurut
skala)
Empat planet
bagian dalam atau planet kebumian (terrestrial planet) memiliki
komposisi batuan yang padat, hampir tidak mempunyai atau tidak mempunyai
satelit dan tidak mempunyai sistem cincin. Komposisi Planet-planet ini terutama
adalah mineral bertitik leleh tinggi, seperti silikat yang membentuk kerak dan
selubung, dan logam seperti besi dan nikel yang membentuk intinya. Tiga dari
empat planet ini (Venus,
Bumi dan Mars) memiliki atmosfer,
semuanya memiliki kawah meteor dan sifat-sifat permukaan tektonis seperti
gunung berapi dan lembah pecahan. Planet yang letaknya di antara Matahari dan
bumi (Merkurius
dan Venus) disebut
juga planet inferior.
Merkurius
Merkurius
(0,4 SA dari Matahari) adalah planet terdekat dari Matahari serta juga terkecil
(0,055 massa bumi). Merkurius tidak memiliki satelit alami dan ciri geologisnya
di samping kawah meteorid yang diketahui adalah lobed ridges atau rupes,
kemungkinan terjadi karena pengerutan pada perioda awal sejarahnya.[26]
Atmosfer Merkurius yang hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang
terlepas dari permukaannya karena semburan angin surya.[27]
Besarnya inti besi dan tipisnya kerak Merkurius masih belum bisa dapat
diterangkan. Menurut dugaan hipotesa lapisan luar planet ini terlepas setelah
terjadi tabrakan raksasa, dan perkembangan ("akresi") penuhnya
terhambat oleh energi awal Matahari.[28][29]
Venus
Venus (0,7 SA dari
Matahari) berukuran mirip bumi (0,815 massa bumi). Dan seperti bumi, planet ini
memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfernya juga
tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi planet ini lebih kering dari
bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat dari bumi. Venus tidak memiliki
satelit. Venus adalah planet terpanas dengan suhu permukaan mencapai
400 °C, kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung
di dalam atmosfer.[30]
Sejauh ini aktivitas geologis Venus belum dideteksi, tetapi karena planet ini
tidak memiliki medan magnet yang bisa mencegah habisnya atmosfer, diduga sumber
atmosfer Venus berasal dari gunung berapi.[31]
Bumi
Bumi (1 SA dari
Matahari) adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat, satu-satunya
yang diketahui memiliki aktivitas geologi dan satu-satunya planet yang
diketahui memiliki mahluk hidup. Hidrosfer-nya yang cair adalah khas di antara
planet-planet kebumian dan juga merupakan satu-satunya planet yang diamati
memiliki lempeng tektonik. Atmosfer bumi sangat berbeda dibandingkan
planet-planet lainnya, karena dipengaruhi oleh keberadaan mahluk hidup yang
menghasilkan 21% oksigen.[32]
Bumi memiliki satu satelit, bulan, satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam
Tata Surya.
Mars
Mars (1,5 SA dari
Matahari) berukuran lebih kecil dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi). Planet
ini memiliki atmosfer tipis yang kandungan utamanya adalah karbon
dioksida. Permukaan Mars yang dipenuhi gunung berapi raksasa seperti Olympus
Mons dan lembah retakan seperti Valles marineris,
menunjukan aktivitas geologis yang terus terjadi sampai baru belakangan ini.
Warna merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi.[33]
Mars mempunyai dua satelit alami kecil (Deimos dan Phobos) yang diduga
merupakan asteroid
yang terjebak gravitasi Mars.[34]
Sabuk asteroidArtikel utama untuk bagian ini adalah: Sabuk asteroid
Sabuk asteroid utama dan asteroid Troya
Sabuk
asteroid utama terletak di antara orbit Mars dan Yupiter, berjarak
antara 2,3 dan 3,3 SA dari matahari, diduga merupakan sisa dari bahan formasi Tata
Surya yang gagal menggumpal karena pengaruh gravitasi Yupiter.[36]
Gradasi ukuran asteroid adalah ratusan kilometer sampai mikroskopis. Semua
asteroid, kecuali Ceres
yang terbesar, diklasifikasikan sebagai benda kecil Tata Surya. Beberapa asteroid
seperti Vesta dan Hygiea mungkin akan
diklasifikasi sebagai planet kerdil jika terbukti telah mencapai kesetimbangan
hidrostatik.[37]
Sabuk asteroid terdiri dari beribu-ribu, mungkin jutaan objek yang
berdiameter satu kilometer.[38]
Meskipun demikian, massa total dari sabuk utama ini tidaklah lebih dari
seperseribu massa bumi.[39]
Sabuk utama tidaklah rapat, kapal ruang angkasa secara rutin menerobos daerah
ini tanpa mengalami kecelakaan. Asteroid yang berdiameter antara 10 dan 10−4 m
disebut meteorid.[40]
Ceres
Ceres
Ceres (2,77 SA)
adalah benda terbesar di sabuk asteroid dan diklasifikasikan sebagai planet
kerdil. Diameternya adalah sedikit kurang dari 1000 km, cukup besar untuk
memiliki gravitasi sendiri untuk menggumpal membentuk bundaran. Ceres dianggap
sebagai planet ketika ditemukan pada abad ke 19, tetapi di-reklasifikasi
menjadi asteroid pada tahun 1850an setelah observasi lebih lanjut menemukan
beberapa asteroid lagi.[41]
Ceres direklasifikasi lanjut pada tahun 2006 sebagai planet kerdil.
Kelompok asteroid
Asteroid
pada sabuk utama dibagi menjadi kelompok dan keluarga asteroid bedasarkan
sifat-sifat orbitnya. satelit asteroid adalah asteroid yang mengedari asteroid yang
lebih besar. Mereka tidak mudah dibedakan dari satelit-satelit planet, kadang
kala hampir sebesar pasangannya. Sabuk asteroid juga memiliki komet sabuk utama
yang mungkin merupakan sumber air bumi.[42]
Asteroid-asteroid Trojan terletak di titik L4 atau L5 Yupiter (daerah
gravitasi stabil yang berada di depan dan belakang sebuah orbit planet),
sebutan "trojan" sering digunakan untuk objek-objek kecil pada Titik Langrange dari
sebuah planet atau satelit. Kelompok Asteroid Hilda terletak di orbit resonansi
2:3 dari Yupiter, yang artinya kelompok ini mengedari Matahari tiga kali untuk
setiak dua edaran Yupiter.
Bagian dalam Tata Surya juga dipenuhi oleh asteroid liar, yang banyak
memotong orbit-orbit planet planet bagian dalam.
Tata Surya bagian luar
Pada bagian luar dari Tata Surya terdapat gas-gas raksasa dengan
satelit-satelitnya yang berukuran planet. Banyak komet berperioda pendek
termasuk beberapa Centaur, juga berorbit di daerah ini. Badan-badan padat di
daerah ini mengandung jumlah volatil (contoh: air, amonia, metan, yang
sering disebut "es" dalam peristilahan ilmu keplanetan) yang lebih
tinggi dibandingkan planet batuan di bagian dalam Tata Surya.
Planet-planet luar
Artikel utama untuk bagian
ini adalah: Raksasa gas
Raksasa-raksasa gas dalam Tata Surya dan Matahari,
berdasarkan skala
Keempat planet luar, yang disebut juga planet raksasa gas (gas giant),
atau planet
jovian, secara keseluruhan mencakup 99 persen massa yang mengorbit
Matahari. Yupiter dan Saturnus sebagian besar mengandung hidrogen dan helium; Uranus dan
Neptunus memiliki proporsi es yang lebih besar. Para astronom mengusulkan bahwa
keduanya dikategorikan sendiri sebagai raksasa es.[43]
Keempat raksasa gas ini semuanya memiliki cincin, meski hanya sistem cincin
Saturnus yang dapat dilihat dengan mudah dari bumi.
Yupiter
Yupiter (5,2 SA),
dengan 318 kali massa bumi, adalah 2,5 kali massa dari gabungan seluruh planet
lainnya. Kandungan utamanya adalah hidrogen dan helium. Sumber
panas di dalam Yupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen pada
atmosfernya, sebagai contoh pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui
Yupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar, Ganymede, Callisto, Io, dan Europa menampakan kemiripan dengan planet
kebumian, seperti gunung berapi dan inti yang panas.[44]
Ganymede, yang merupakan satelit terbesar di Tata Surya, berukuran lebih besar
dari Merkurius.
Saturnus
Saturnus (9,5
SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya, memiliki beberapa kesamaan dengan
Yupiter, sebagai contoh komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya sebesar
60% volume Yupiter, planet ini hanya seberat kurang dari sepertiga Yupiter atau
95 kali massa bumi, membuat planet ini sebuah planet yang paling tidak padat di
Tata Surya. Saturnus memiliki 60 satelit yang diketahui sejauh ini (dan 3 yang
belum dipastikan) dua di antaranya Titan dan Enceladus, menunjukan activitas geologis, meski hampir
terdiri hanya dari es saja.[45]
Titan berukuran lebih besar dari Merkurius dan
merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang cukup
berarti.
Uranus
Uranus (19,6 SA)
yang memiliki 14 kali massa bumi, adalah planet yang paling ringan di antara
planet-planet luar. Planet ini memiliki kelainan ciri orbit. Uranus mengedari
Matahari dengan bujkuran poros 90 derajad pada ekliptika.
Planet ini memiliki inti yang sangat dingin dibandingkan gas raksasa lainnya
dan hanya sedikit memancarkan energi panas.[46] Uranus
memiliki 27 satelit yang diketahui, yang terbesar adalah Titania, Oberon,
Umbriel, Ariel dan Miranda.
Neptunus
Neptunus (30
SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus, memiliki 17 kali massa bumi,
sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi
tidak sebanyak Yupiter atau Saturnus.[47]
Neptunus memiliki 13 satelit yang diketahui. Yang terbesar, Triton, geologinya
aktif, dan memiliki geyser nitrogen cair.[48]
Triton adalah satu-satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah (retrogade).
Neptunus juga didampingi beberapa planet minor pada orbitnya, yang disebut
Trojan Neptunus. Benda-benda ini memiliki resonansi 1:1 dengan Neptunus.
Komet
Artikel utama untuk bagian
ini adalah: Komet
Komet Hale-Bopp
Komet adalah
badan Tata Surya kecil, biasanya hanya berukuran beberapa kilometer, dan
terbuat dari es volatil. Badan-badan ini
memiliki eksentrisitas orbit tinggi, secara umum perihelion-nya
terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelion-nya
lebih jauh dari Pluto.
Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam, dekatnya jarak dari
Matahari menyebabkan permukaan esnya bersumblimasi dan berionisasi, yang
menghasilkan koma, ekor gas dan debu panjang, yang sering dapat dilihat dengan
mata telanjang.
Komet berperioda pendek memiliki kelangsungan orbit kurang dari dua ratus
tahun. Sedangkan komet berperioda panjang memiliki orbit yang berlangsung
ribuan tahun. Komet berperioda pendek dipercaya berasal dari Sabuk
Kuiper, sedangkan komet berperioda panjang, seperti Hale-bopp, berasal dari Awan Oort.
Banyak kelompok komet, seperti Kreutz Sungrazers,
terbentuk dari pecahan sebuah induk tunggal.[49]
Sebagian komet berorbit hiperbolik mungking berasal dari luar Tata Surya,
tetapi menentukan jalur orbitnya secara pasti sangatlah sulit.[50]
Komet tua yang bahan volatilesnya telah habis karena panas Matahari sering
dikategorikan sebagai asteroid.[51]
Centaur
Centaur adalah benda-benda es mirip komet yang poros semi-majornya lebih
besar dari Yupiter
(5,5 SA) dan lebih kecil dari Neptunus (30 SA). Centaur terbesar yang diketahui
adalah, 10199 Chariklo, berdiameter
250 km.[52]
Centaur temuan pertama, 2060 Chiron, juga
diklasifikasikan sebagai komet (95P) karena memiliki koma sama seperti komet
kalau mendekati Matahari.[53]
Beberapa astronom mengklasifikasikan Centaurs sebagai objek
sabuk Kuiper sebaran-ke-dalam (inward-scattered Kuiper belt objects),
seiring dengan sebaran keluar yang bertempat di piringan
tersebar (outward-scattered residents of the scattered disc).[54]
Daerah trans-Neptunus
Plot seluruh objek sabuk
Kuiper
Diagram yang menunjukkan pembagian sabuk Kuiper
Daerah yang terletak jauh melampaui Neptunus, atau daerah trans-Neptunus,
sebagian besar belum dieksplorasi. Menurut dugaan daerah ini sebagian besar
terdiri dari dunia-dunia kecil (yang terbesar memiliki diameter seperlima bumi
dan bermassa jauh lebih kecil dari bulan) dan terutama mengandung batu dan es.
Daerah ini juga dikenal sebagai daerah luar Tata Surya,
meskipun berbagai orang menggunakan istilah ini untuk daerah yang terletak
melebihi sabuk asteroid.
Sabuk Kuiper
Artikel utama untuk bagian
ini adalah: Sabuk Kuiper
Sabuk Kuiper adalah sebuah cincin raksasa mirip dengan sabuk asteroid,
tetapi komposisi utamanya adalah es. Sabuk ini terletak antara 30 dan 50 SA,
dan terdiri dari benda kecil Tata Surya. Meski demikian,
beberapa objek Kuiper yang terbesar, seperti Quaoar, Varuna,
dan Orcus, mungkin
akan diklasifikasikan sebagai planet
kerdil. Para ilmuwan memperkirakan terdapat sekitar 100.000 objek Sabuk
Kuiper yang berdiameter lebih dari 50 km, tetapi diperkirakan massa total
Sabuk Kuiper hanya sepersepuluh massa bumi.[55]
Banyak objek Kuiper memiliki satelit ganda dan kebanyakan memiliki orbit di
luar bidang eliptika.
Sabuk Kuiper secara kasar bisa dibagi menjadi "sabuk klasik" dan
resonansi. Resonansi adalah orbit yang terkait pada Neptunus (contoh: dua orbit
untuk setiap tiga orbit Neptunus atau satu untuk setiap dua). Resonansi yang
pertama bermula pada Neptunus sendiri. Sabuk klasik terdiri dari objek yang
tidak memiliki resonansi dengan Neptunus, dan terletak sekitar 39,4 SA sampai
47,7 SA.[56]
Anggota dari sabuk klasik diklasifikasikan sebagai cubewanos, setelah
anggota jenis pertamanya ditemukan (15760) 1992QB1 [57]
Pluto dan Charon
Pluto
dan ketiga satelitnya
Pluto
(rata-rata 39 SA), sebuah planet kerdil, adalah objek terbesar sejauh ini di
Sabuk Kuiper. Ketika ditemukan pada tahun 1930, benda ini dianggap sebagai
planet yang kesembilan, definisi ini diganti pada tahun 2006 dengan diangkatnya
definisi formal planet. Pluto memiliki kemiringan orbit cukup eksentrik (17
derajat dari bidang ekliptika) dan berjarak 29,7 SA dari Matahari pada titik
prihelion (sejarak orbit Neptunus) sampai 49,5 SA pada titik aphelion.
Tidak jelas apakah Charon, satelit Pluto yang terbesar, akan terus
diklasifikasikan sebagai satelit atau menjadi sebuah planet kerdil juga. Pluto
dan Charon, keduanya mengedari titik barycenter gravitasi di atas
permukaannya, yang membuat Pluto-Charon sebuah sistem ganda. Dua satelit yang
jauh lebih kecil Nix dan Hydra juga mengedari Pluto dan Charon. Pluto terletak
pada sabuk resonan dan memiliki 3:2 resonansi dengan Neptunus, yang berarti
Pluto mengedari Matahari dua kali untuk setiap tiga edaran Neptunus. Objek
sabuk Kuiper yang orbitnya memiliki resonansi yang sama disebut plutino.[58]
Haumea dan Makemake
Haumea
(rata-rata 43,34 SA) dan Makemake (rata-rata 45,79 SA) adalah dua objek terbesar
sejauh ini di dalam sabuk Kuiper klasik. Haumea adalah sebuah objek berbentuk
telur dan memiliki dua satelit. Makemake adalah objek paling cemerlang di sabuk
Kuiper setelah Pluto. Pada awalnya dinamai 2003 EL61 dan 2005 FY9,
pada tahun 2008 diberi nama dan status sebagai planet kerdil. Orbit keduanya
berinklinasi jauh lebih membujur dari Pluto (28° dan 29°) [59]
dan lain seperti Pluto,
keduanya tidak dipengaruhi oleh Neptunus, sebagai bagian dari kelompok Objek Sabuk Kuiper
klasik.
Piringan tersebar
Artikel utama untuk bagian
ini adalah: Piringan tersebar
Hitam: tersebar; biru: klasik; hijau: resonan
Eris dan satelitnya Dysnomia
Piringan tersebar (scattered disc)
berpotongan dengan sabuk Kuiper dan menyebar keluar jauh lebih luas. Daerah ini
diduga merupakan sumber komet berperioda pendek. Objek piringan tersebar diduga
terlempar ke orbit yang tidak menentu karena pengaruh gravitasi dari gerakan
migrasi awal Neptunus. Kebanyakan objek piringan
tersebar (scattered disc objects, atau SDO) memiliki perihelion di
dalam sabuk Kuiper dan apehelion hampir sejauh 150 SA dari Matahari. Orbit OPT
juga memiliki inklinasi tinggi pada bidang ekliptika dan sering hampir bersudut
siku-siku. Beberapa astronom menggolongkan piringan tersebar hanya sebagai
bagian dari sabuk Kuiper dan menjuluki piringan tersebar sebagai "objek
sabuk Kuiper tersebar" (scattered Kuiper belt objects).[60]
Eris
Eris (rata-rata
68 SA) adalah objek piringan tersebar terbesar sejauh ini dan menyebabkan
mulainya debat tentang definisi planet, karena Eris hanya 5%lebih besar dari
Pluto dan memiliki perkiraan diameter sekitar 2.400 km. Eris adalah planet
kerdil terbesar yang diketahui dan memiliki satu satelit, Dysnomia.[61]
Seperti Pluto, orbitnya memiliki eksentrisitas tinggi, dengan titik perihelion
38,2 SA (mirip jarak Pluto ke Matahari) dan titik aphelion 97,6 SA dengan
bidang ekliptika sangat membujur.
Daerah terjauh
Titik tempat Tata Surya berakhir dan ruang antar bintang mulai tidaklah
persis terdefinisi. Batasan-batasan luar ini terbentuk dari dua gaya tekan yang
terpisah: angin surya dan gravitasi Matahari. Batasan terjauh pengaruh angin
surya kira kira berjarak empat kali jarak Pluto dan Matahari. Heliopause
ini disebut sebagai titik permulaan medium antar bintang. Akan tetapi Bola Roche Matahari,
jarak efektif pengaruh gravitasi Matahari, diperkirakan mencakup sekitar seribu
kali lebih jauh.
Heliopause
Voyager memasuki heliosheath
Heliopause dibagi menjadi dua bagian terpisah. Awan angin yang
bergerak pada kecepatan 400 km/detik sampai menabrak plasma dari medium
ruang antarbintang. Tabrakan ini terjadi pada benturan terminasi yang kira kira
terletak di 80-100 SA dari Matahari pada daerah lawan angin dan sekitar 200 SA
dari Matahari pada daerah searah jurusan angin. Kemudian angin melambat
dramatis, memampat dan berubah menjadi kencang, membentuk struktur oval yang
dikenal sebagai heliosheath, dengan kelakuan mirip seperti ekor
komet, mengulur keluar sejauh 40 SA di bagian arah lawan angin dan berkali-kali
lipat lebih jauh pada sebelah lainnya. Voyager 1 dan Voyager 2 dilaporkan telah
menembus benturan terminasi ini dan memasuki heliosheath, pada jarak 94
dan 84 SA dari Matahari. Batasan luar dari heliosfer, heliopause, adalah
titik tempat angin surya berhenti dan ruang antar bintang bermula.
Bentuk dari ujung luar heliosfer kemungkinan dipengaruhi dari dinamika
fluida dari interaksi medium antar bintang dan juga medan magnet Matahari yang
mengarah di sebelah selatan (sehingga memberi bentuk tumpul pada hemisfer utara
dengan jarak 9 SA, dan lebih jauh daripada hemisfer selatan. Selebih dari heliopause,
pada jarak sekitar 230 SA, terdapat benturan busur, jaluran ombak plasma yang
ditinggalkan Matahari seiring edarannya berkeliling di Bima Sakti.
Sejauh ini belum ada kapal luar angkasa yang melewati heliopause,
sehingga tidaklah mungkin mengetahui kondisi ruang antar bintang lokal dengan
pasti. Diharapkan satelit NASA voyager akan menembus heliopause pada
sekitar dekade yang akan datang dan mengirim kembali data tingkat radiasi dan
angin surya. Dalam pada itu, sebuah tim yang dibiayai NASA telah mengembangkan
konsep "Vision Mission" yang akan khusus mengirimkan satelit penjajak
ke heliosfer.
Awan Oort
Artikel utama untuk bagian
ini adalah: Awan
Oort
Gambaran seorang artis tentang Awan Oort
Secara hipotesa, Awan Oort adalah sebuah massa berukuran raksasa yang
terdiri dari bertrilyun-trilyun objek es, dipercaya merupakan sumber komet
berperioda panjang. Awan ini menyelubungi matahari pada
jarak sekitar 50.000 SA (sekitar 1 tahun cahaya) sampai sejauh 100.000 SA (1,87
tahun cahaya). Daerah ini dipercaya mengandung komet yang terlempar
dari bagian dalam Tata Surya karena interaksi dengan planet-planet bagian luar.
Objek Awan Oort bergerak sangat lambat dan bisa digoncangkan oleh
situasi-situasi langka seperti tabrakan, effek gravitasi dari laluan bintang, atau
gaya pasang galaksi, gaya pasang yang didorong Bima Sakti.[62][63]
Sedna
teleskop Sedna
90377 Sedna (rata-rata 525,86 SA) adalah sebuah benda kemerahan mirip Pluto
dengan orbit raksasa yang sangat eliptis, sekitar 76 SA pada perihelion dan 928
SA pada aphelion dan berjangka orbit 12.050 tahun. Mike Brown, penemu objek ini
pada tahun 2003, menegaskan bahwa Sedna tidak merupakan bagian dari piringan
tersebar ataupun sabuk Kuiper karena perihelionnya terlalu jauh dari
pengaruh migrasi Neptunus. Dia dan beberapa astronom lainnya berpendapat bahwa
Sedna adalah objek pertama dari sebuah kelompok baru, yang mungkin juga
mencakup 2000 CR105. Sebuah benda bertitik perihelion pada 45 SA, aphelion pada
415 SA, dan berjangka orbit 3.420 tahun. Brown menjuluki kelompok ini
"Awan Oort bagian dalam", karena mungkin terbentuk melalui proses
yang mirip, meski jauh lebih dekat ke Matahari. Kemungkinan besar Sedna adalah
sebuah planet kerdil, meski bentuk kebulatannya masih harus ditentukan dengan
pasti.
Batasan-batasan
Lihat pula: Planet X
Banyak hal dari Tata Surya kita yang masih belum diketahui. Medan gravitasi
Matahari diperkirakan mendominasi gaya gravitasi bintang-bintang sekeliling
sejauh dua tahun cahaya (125.000 SA). Perkiraan bawah radius Awan Oort, di sisi
lain, tidak lebih besar dari 50.000 SA.[64]
Sekalipun Sedna telah ditemukan, daerah antara Sabuk
Kuiper dan Awan Oort, sebuah daerah yang memiliki radius puluhan
ribu SA, bisa dikatakan belum dipetakan. Selain itu, juga ada studi yang sedang
berjalan, yang mempelajari daerah antara Merkurius dan
matahari.[65]
Objek-objek baru mungkin masih akan ditemukan di daerah yang belum dipetakan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar