Struktur Galaksi Bima Sakti
Reka Gambar struktur Bima Sakti, termasuk lengan spiral Orion Spur lokasi Tata Surya kita. Gambar ini disimpulkan dari data survei teleskop VISTA ESO di Paranal Observatory.
Image by NASA/JPL-Caltech/R.Hurt
Tata Surya dan Sistem Bintang Kita
Ada Miliaran bintang di luar Angkasa, seberuntung apa kita?
Dgraft Outline / July 29, 2019
Tata surya tempat Planet Bumi yang kita sebut rumah terletak di galaksi Bima Sakti (Milky Way galaxy), tepatnya di pinggir luar spiral yang disebut Orion Spur yang memanjang keluar dari lengan Sagitarius.
Tata surya terdiri dari bintang yang kita sebut Matahari dan segala sesuatu yang terikat oleh gravitasinya; planet Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus, planet kerdil seperti Pluto, puluhan bulan, jutaan asteroid, komet dan meteoroid.
Tata surya kita mengorbit pusat Galaksi membawa planet, asteroid, komet, dan benda-benda lain bersamanya. Melaju dengan kecepatan rata-rata 720.000 kilometer per jam. Tetapi bahkan pada kecepatan itu, kita membutuhkan sekitar 230 juta tahun untuk membuat satu kali revolusi mengorbit Bima Sakti.
Bumi dalam beberapa hal hanyalah titik di kosmos. Kita hidup di alam semesta yang penuh dengan planet dan jaringan tata surya yang tak terhitung di langit malam, mungkin beberapa dari planet itu sibuk dengan kehidupan mereka sendiri sama seperti kita.
Di luar sistem bintang kita, ada lebih banyak planet dan matahari. Ratusan miliar bintang di galaksi Bima Sakti diperkirakan memiliki planet sendiri, dan Bima Sakti hanyalah satu dari sekitar 100 miliar galaksi di alam semesta.
Tata surya kita adalah satu-satunya tempat yang kita tahu memiliki kehidupan, tetapi semakin jauh antariksa kita jelajahi,semakin banyak kita menemukan potensi kehidupan di tempat lain.
Struktur Galaksi Bima Sakti
Reka Gambar struktur Bima Sakti, termasuk lengan spiral Orion Spur lokasi Tata Surya kita. Gambar ini disimpulkan dari data survei teleskop VISTA ESO di Paranal Observatory.
Image by NASA/JPL-Caltech/R.Hurt
Jawaban yang terus disempurnakan
Para ilmuwan terus mempelajari planet-planet di dalam dan luar dari tata surya serta sekitar bintang lainnya sebagai upaya untuk lebih memahami pendekatan yang paling akurat bagaimana bumi dan saudara-saudara kandungnya terbentuk.
Pembentukan Tata Surya
Tata surya kita terbentuk sekitar 4.5 miliar tahun yang lalu
Tata surya kita terbentuk dari kabut padat, gas dan debu antarbintang yang runtuh menjadi nebula matahari. Nebula yang memiliki molekul hidrogen, debu, es, helium dan unsur-unsur lainnya hingga menyebabkan kabut begitu pekat dan besar.
Gaya gravitasi yang tidak stabil menyebabkan nebula mengembang, menyusut, berputar dan menarik materi-materi yang berada di sekitarnya. Tekanan di dalam inti begitu besar sehingga atom-atom hidrogen mulai bergabung membentuk helium seraya melepaskan sejumlah besar energi.
Sebagian besar materi terkumpul di pusat pusaran menjadi bintang raksasa yang membara. Dengan itu, Matahari kita lahir. Matahari muda kita dengan gaya gravitasi yang dahsyat membuat gas dan unsur-unsur lainnya berkumpul dalam pusaran cakram proto-planet.
Pusaran yang saling menarik dari waktu ke waktu bergabung dan berbenturan membentuk gumpalan masa yang lebih besar karena memiliki gravitasi sendiri ini menjadi planet dan bulan.
Sisanya, tidak seberuntung itu, kumparan sabuk asteroid sebagian besar diduga adalah serpihan-serpihan sisa kabut matahari muda yang tidak bergabung menjadi planet. Selain menjadi asteroids, potongan-potongan kecil itu juga menjadi komet, meteoroid, bulan dan benda-benda kecil lain yang tidak beraturan.
Seiring dengan penurunan suhu matahari, secara bertahap benda-benda dengan masa besar berkumpul dalam suatu deretan konsentris. Mereka melakukan gerakan teratur mengelilingi Matahari pada satu keseimbangan orbit dan gravitasi yang tetap, membentuk susunan tata surya.
Cakram Debu di Sekitar Matahari Baru
Ilustrasi Artis memberi gambaran bagaimana debu cakram pembentuk planet mengelilingi matahari yang masih muda.
Image by ESO/L.Calçada
Formasi Tata Surya
Planet mengorbit Matahari dalam lintasan berbentuk oval disebut elips
Matahari sejauh ini merupakan objek terbesar di tata surya kita, yang mengandung 99,8 persen massa tata surya. Ini melepaskan sebagian besar panas dan cahaya yang memungkinkan kehidupan di Bumi dan mungkin di tempat lain.
Formasi planet dan benda-benda lain di tata surya kita disebabkan oleh karakteristik dan cara tata surya terbentuk. Materi ringan hidrogen dan helium terhempas oleh tekanan panas dan radiasi matahari meninggalkan unsur-unsur yang lebih berat di dekatnya.
Di dekat Matahari, yang bertahan hanya yang bisa menahan panas matahari muda. Karena alasan ini, Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars adalah planet terestrial dengan permukaan yang kokoh dan berbatu.
Sementara es, cairan atau gas berada di bagian luar tata surya. Gravitasi kemudian menyatukan material-material ini, dan di situlah kita menemukan planet gas raksasa Jupiter dan Saturnus juga planet es Uranus dan Neptunus.
Merkurius, Venus, Bumi dan Mars adalah empat planet di bagian dalam tata surya-sebagian besar terdiri dari besi dan batu. Mereka dikenal sebagai planet terestrial atau mirip bumi karena ukuran dan komposisinya yang serupa. Bumi memiliki satu satelit alami – bulan – dan Mars memiliki dua bulan – Deimos dan Phobos.
Planet Kerdil (Dwarf Planets)
Planet kerdil Ceres berdiameter sekitar 950 km berada di Sabuk Asteroid. Pluto berdiam di Sabuk Kuiper tidak sendirian, ada planet kerdil lainnya seperti Makemake, Haumea dan Eris. Objek Sabuk Kuiper lain yang dijuluki Quaoar yang belum dikategorikan sebagai planet kerdil. Sedna adalah planet kerdil pertama yang ditemukan di Oort Cloud.
Antara Mars dan Jupiter terletak Sabuk Asteroid (Asteroid Belt). Asteroid adalah planet minor, dan para ilmuwan memperkirakan ada lebih dari 750.000 di antaranya dengan diameter lebih besar dari 1 km dan jutaan asteroid yang lebih kecil. Sejumlah asteroid memiliki orbit yang membawanya lebih dekat ke tata surya yang kadang-kadang menyebabkan mereka bertabrakan dengan Bumi atau planet bagian dalam lainnya.
Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus adalah planet-planet luar, planet raksasa dengan lapisan gas luar yang tebal. Hampir semua massa planet terdiri dari hidrogen dan helium. Cincin debu, batu, dan es mengelilingi semua raksasa ini, dengan Saturnus yang paling terkenal. Di antara planet-planet ini, mereka memiliki lusinan bulan dengan berbagai komposisi, mulai dari batuan hingga es bahkan vulkanik seperti bulan Jupiter’s Io.
Ada lebih dari 150 bulan yang dikenal di tata surya kita dan beberapa lagi menunggu konfirmasi penemuan. Dari delapan planet, Merkurius dan Venus adalah satu-satunya yang tanpa bulan. Planet-planet raksasa mengambil sebagian besar bulan. Jupiter dan Saturnus telah lama memimpin hitungan bulan tata surya kita.
Pluto yang ukurannya bahkan lebih kecil dari bulan kita sendiri, memiliki lima bulan di orbitnya, termasuk Charon, bulan yang begitu besar sehingga membuat Pluto bergetar. Bahkan asteroid dapat memiliki bulan. Pada 2017, para ilmuwan menemukan asteroid Florence memiliki dua bulan.
Batas Tata Surya
Dimana ujung Tata surya Kita?
Tata surya kita memanjang lebih jauh dari delapan planet yang mengorbit Matahari. Sabuk Kuiper yang terletak setelah melewati orbit Neptunus adalah cakram yang didudki benda-benda yang hampir semuanya lebih kecil dari planet kerdil Pluto.
Komet sering dikenal sebagai bola salju sebagian besar terdiri dari es dan batu. Ketika orbit komet membawanya mendekati matahari, beberapa es di inti pusatnya yang diterangi matahari berubah menjadi gas yang menyembur membentuk ekor yang panjang.
Komet periode pendek yang menyelesaikan orbitnya dalam waktu kurang dari 200 tahun diperkirakan berasal dari Sabuk Kuiper (Kuiper Belt), sementara komet jangka panjang yang membutuhkan waktu lebih dari 200 tahun untuk kembali diperkirakan berasal dari Awan Oort (Oort Cloud).
Melewati Kuiper Belt adalah bagian paling ujung dari tata surya. Oort Cloud terletak jauh melewati Sabuk Kuiper, Oort Cloud adalah cangkang bulat raksasa yang mengelilingi tata surya kita dan merupakan batas dari pengaruh gravitasi Matahari, di mana objek yang mengorbit dapat berbalik dan kembali lebih dekat ke Matahari kita.
Keberadaan Oort Cloud diprediksi berdasarkan model matematika dan pengamatan komet yang kemungkinan berasal dari sana. dan secara teoritis meluas antara 5 dan 100.000 unit astronomi (AU), jarak antara matahari dan Bumi (sekitar 150 juta kilometer).
Heliosfer Matahari tidak sampai sejauh itu. Heliosfer (Heliosphere) adalah gelembung yang diciptakan oleh angin matahari — aliran gas bermuatan listrik yang bertiup keluar dari Matahari ke segala arah. Batas di mana angin matahari tiba-tiba diperlambat oleh tekanan dari gas antarbintang antara 80-100 unit astronomi (sekitar 15 miliar km dari matahari).
Epsilon Eridani, Sistem Bintang terdekat
Ilustrasi ini menunjukkan sistem planet yang paling dekat dengan kita, yang disebut Epsilon Eridani. Pengamatan dari Spitzer Space Telescope NASA menunjukkan bahwa sistem tersebut memiliki dua sabuk asteroid.
Image by NASA/JPL-Caltech
Sejauh Apa Kita telah sampai?
Dua pesawat ruang angkasa NASA, diluncurkan pada tahun 1977, telah melewati Heliosfer: Voyager 1 pada tahun 2004 dan Voyager 2 pada tahun 2007. Tetapi butuh ribuan tahun untuk kedua Voyager keluar dari Oort Cloud.
Epsilon Eridani, Sistem Bintang terdekat
Ilustrasi ini menunjukkan sistem planet yang paling dekat dengan kita, yang disebut Epsilon Eridani. Pengamatan dari Spitzer Space Telescope NASA menunjukkan bahwa sistem tersebut memiliki dua sabuk asteroid.
Image by NASA/JPL-Caltech
Explorasi Interstellar Medium
Ilustrasi tata surya kita dan apa yang ada di luar, termasuk medium antarbintang, kemudian galaksi lain, dan akhirnya eksoplanet terdekat dengan Bumi. Pesawat jelajah ruang angkasa buatan manusia Voyager 1 dan Voyager 2 digambarkan telah keluar dari heliosphere
Image by Charles Carter/Keck Institute for Space Studies
Bagaimana Kita Tahu?
Darimana Ilmuwan Tahu tentang Tata Surya
Dari mana para ilmuwan mendapat petunjuk untuk memahami penciptaan Tata Surya? Petunjuk terbaik yang didapatkan mereka, berasal dari studi tentang bintang-bintang muda beserta planet-planet baru yang terbentuk di sekitarnya.
Dengan mempelajari matahari muda tersebut, mereka bisa menangkap sekilas penciptaan planet baru dan sistem planet muda di sekitarnya.
Sebaiknya kita tidak menganggap bahwa para ilmuwan itu dapat benar-benar melihat planet terbentuk di sekitar bintang muda. Pertama, planet-planet yang baru terbentuk itu sangat jauh dan bahkan terlalu kecil untuk dilihat, pun menggunakan teknologi yang modern sekarang.
Kedua, planet-planet itu tidak terbentuk dalam satu malam. Perlu jutaan tahun bahkan miliaran tahun untuk sebuah sistem bintang terbentuk. Jadi, bahkan jika kita bisa melihat planet-planet baru itu, semua yang kita lihat adalah kondisi mereka saat diteliti.
Dalam beberapa kasus mungkin ada yang telah melakukan rangkaian penelitian pada bintang yang sama lebih dari puluhan tahun. Tapi bagaimanapun kita tidak akan untuh mengetahui bagaimana sebuah planet tersebut berevolusi secara akurat.
Edwin Powell Hubble di Mount Wilson Observatory
Edwin Hubble dianggap sebagai astronom terpenting sepanjang masa. Peran pentingnya terutama dalam Ekstragalaktik Astronomi dan Observasi Kosmologi. Namanya banyak diabadikan salah satunya menjadi mata bagi seluruh dunia melihat jagat raya; Hubble Space Telescope.
Image by NASA/ESA/ESO
Bumi adalah planet setengah baya
Saat ini, planet yang kita tinggali sudah tidak lagi muda, dan juga tidak terlalu tua. Mungkin Bumi masih memiliki miliaran tahun tersisa sebelum akan dihancurkan oleh penuaan matahari, seperti pada sistem bintang planet-planet lainnya
Edwin Powell Hubble
Edwin Hubble dianggap sebagai astronom paling berpengaruh sepanjang masa. Peran pentingnya terutama dalam Ekstragalaktik Astronomi dan Observasi Kosmologi. Namanya banyak diabadikan, salah satunya menjadi nama dari mata bagi seluruh dunia melihat jagat raya; Hubble Space Telescope.
Image by NASA/ESA/ESO
Jadi, bagaimana mereka bisa menyimpulkan tentang kelahiran planet dan Tata surya yang menaunginya? Di alam semesta kita ini ada triliunan sistem bintang dan miliaran jumlah galaksi. Nasa bahkan berpendapat di galaksi kita saja minimal ada 100 miliar tata surya
Banyak dari bintang-bintang itu memiliki tata surya yang terdiri dari planet-planet yang mengorbit bersamaan pada bintang induk dengan usia dan masa evolusi yang berbeda.
Beberapa dari sistem bintang itu sudah sangat tua, dan beberapa diantaranya ada yang masih muda, atau bahkan sedang terbentuk. Meskipun para ahli tidak bisa melihat satu planet terbentuk dari awal hingga akhir, mereka masih bisa menyaksikan jutaan planet lainnya dan membandingkan setiap perkembangan dari kondisi-kondisi setiap planet dalam sistem bintangnya.