Tata Surya

Matahari, bulan, dan bintang merupa-kan benda langit yang dapat kita lihat dengan mata bila kita menengadah ke langit. Sebenarnya masih ada benda langit lainnya. Planet, asteroid, komet, galaksi, merupakan contoh benda langit lainnya.

Semua benda langit berada dalam suatu pola yang teratur, sehingga tidak bertabrakan satu sama lain. Bumi berada dalam susunan planet yang bernama tata surya. Tahukah kamu apa yang dimaksud tata surya itu? Untuk mengetahui lebih lanjut, perhatikan uraian berikut ini!

Susunan Tata Surya

1. Matahari sebagai Pusat Tata Surya

Matahari merupakan bola gas pijar yang suhunya tinggi sekali, bisa mencapai 6.000oC. Permukaannya berupa lautan gas yang sangat panas. Unsur yang membentuk matahari adalah hidrogen (69,5%), helium (28%), karbon, nitrogen, dan unsur-unsur lainnya.

Matahari merupakan benda terbesar dalam tata surya dan menjadi pusat tata surya. Matahari merupakan sumber energi utama bagi kita karena panas dan cahaya yang berasal dari matahari memungkinkan adanya kehidupan di bumi.

Di antara bumi dan matahari terdapat gaya tarik-menarik yang disebut gaya gravitasi. Besarnya gaya gravitasi ini dipengaruhi oleh massa keduanya. Oleh karena massa matahari jauh lebih besar daripada massa bumi, maka bumi berputar dan beredar mengelilingi matahari untuk mempertahankan diri terhadap gaya gravitasi matahari.

Bulan berputar dan beredar mengelilingi bumi karena untuk mempertahankan diri terhadap gaya gravitasi bumi, sebab massa bumi lebih besar dari massa bulan. Antara bulan dan matahari pun terdapat gaya gravitasi.

Selain dipengaruhi oleh massa, besar gaya gravitasi juga dipengaruhi oleh jarak. Contohnya, apabila kita menjatuhkan batu dari atas gedung bertingkat, batu akan jatuh ke bumi. Akan tetapi, apabila batu itu dibawa ke angkasa jauh dari permukaan bumi, maka batu itu tidak akan jatuh ke bumi, tetapi melayang-layang di angkasa. Hal itu terjadi karena batu sudah tidak dipengaruhi lagi oleh gaya gravitasi bumi. Dengan demikian, makin jauh jarak antara kedua benda maka gaya tarik (gravitasi) di antara kedua benda itu akan semakin kecil.

Adakah benda-benda angkasa lainnya yang mengitari matahari selain bumi? Benda-benda angkasa yang mengitari matahari di antaranya planet, komet, dan asteroid. Bumi termasuk ke dalam planet. Matahari dan semua benda angkasa yang mengitarinya disebut tata surya. Pusat tata surya adalah matahari.

Sesuai dengan teori heliosentris yaitu teori yang menyatakan bahwa planet bergerak mengelilingi matahari. Teori ini dikemukakan oleh Nicolas Copernicus, seorang astronom Polandia yang mematahkan teori geosentris yang menyatakan bahwa bumi sebagai pusat alam semesta, bumi dalam keadaan diam dan planet-planet bergerak mengitarinya.

Susunan dari anggota tata surya terlihat pada gambar di bawah ini.

2. Planet

Saat ini kita mengenal ada delapan buah planet, di antaranya Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus. Kedelapan planet itu beredar mengitari matahari melalui jalur-jalur tertentu yang disebut garis edar atau orbit yang berbentuk elips. Planet-planet beredar mengelilingi matahari karena adanya gaya tarik atau gaya gravitasi matahari. Gaya inilah yang mengikat planet tetap pada orbitnya. Orbit planet mengitari matahari terlihat pada gambar berikut ini.

Oleh karena orbit planet berbentuk elips, maka planet-planet itu kadang dekat dan kadang jauh dari matahari. Titik terdekat planet ke matahari disebut perihelium dan titik terjauh planet ke matahari disebut aphelium.

Dilihat dari letaknya terhadap garis edar bumi, planet-planet tersebut dikelompokkan menjadi 2, yaitu sebagai berikut:

• Planet dalam, yaitu planet yang letaknya di dalam garis edar bumi mengitari matahari. Planet dalam terdiri atas Merkurius dan Venus.
• Planet luar, yaitu planet yang letaknya di luar garis edar bumi mengitari matahari. Planet luar terdiri atas Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus.

Urutan kedelapan planet mulai dari yang terdekat dengan matahari sampai yang terjauh dengan matahari adalah sebagai berikut.

1. Merkurius
   Planet ini berukuran kecil dan hampir tidak mempunyai atmosfer. Permukaannya dipenuhi kawah (tampak berlubang-lubang) seperti permukaan bulan. Pada siang hari, suhu di permukaan Merkurius sangat panas, mencapai 400oC dan sebaliknya suhu pada malam hari sangat dingin mencapai -200 oC.
2. Venus
   Planet ini tampak sangat mengkilap karena memiliki atmosfer yang tebal seperti awan putih yang menyelubungi permukaan Venus. Awan tersebut terjadi akibat dari pembakaran asam sulfat panas. Suhu siang hari di Venus mencapai 500 oC. Tidak ada yang dapat hidup di planet yang panas dan beracun ini. Venus sering disebut bintang pagi atau bintang senja karena terlihat berkilauan di timur pada saat matahari terbit dan pada saat matahari tenggelam di ufuk barat.
3. Bumi
   Bumi merupakan tempat kita berpijak dan hidup. Bumi memiliki atmosfer. Suhu permukaan bumi memungkinkan makhluk hidup dapat hidup di planet ini.
4. Mars
   Planet Mars mempunyai permukaan berbatu-batu. Suhu permukaannya lebih dingin daripada suhu di permukaan bumi karena letaknya yang lebih jauh dari matahari. Mars mempunyai kutub es seperti bumi dan mempunyai gunung berapi yang aktif. Gunung berapi yang terbesar bernama Gunung Olimpus dengan ketinggian 23.000 m dari permukaan tanah di sekitarnya. Hasil penyelidikan yang dilakukan terhadap tanah Mars memperlihatkan bahwa tanah tersebut seolah-olah berisi jasad serba hidup.
5. Yupiter
   Planet Yupiter merupakan planet yang terbesar. Planet ini berdiameter 11 kali diameter bumi dan bervolume 1.300 kali volume bumi. Awan yang berputar kencang dalam atmosfer Yupiter bergerak dengan kelajuan 200 mil per jam. Atmosfer Yupiter terdiri atas hidrogen dan helium, serta mempunyai awan dari amoniak dan kristal es.
6. Saturnus
   Planet ini merupakan planet terbesar kedua setelah Yupiter. Angkasanya atau atmosfernya diselimuti oleh sabuk-sabuk awan yang kaya akan hidrogen dan dapat memantulkan sinar matahari dengan baik. Suhu di permukaan Saturnus adalah -170oC. Saturnus mempunyai cincin yang berlapis-lapis terdiri atas kristal es dengan lebar 402.000 km dan tebal 15 km.
7. Uranus
   Planet Uranus ditemukan oleh Sir Wilhelm Herschell tahun 1781. Planet ini terselubungi kabut tebal terutama terdiri atas gas metana. Garis tengahnya kira-kira empat kali garis tengah bumi.
8. Neptunus
   Keadaan Planet Neptunus hampir sama dengan Uranus sehingga kedua planet ini sering disebut planet kembar. Suhu permukaan Planet Neptunus mencapai -120 oC. Kedelapan planet tersebut tidak memancarkan cahaya sendiri. Planet tampak berkilau seperti bintang karena planet memantulkan cahaya matahari yang menyinari permukaannya. Bagian permukaan planet termasuk bumi yang mendapat sinar matahari akan mengalami siang dan bagian lain yang tidak mendapatkan cahaya matahari akan mengalami malam.

Rotasi dan Revolusi

1. Rotasi Bumi

Dalam peredarannya mengelilingi matahari, bumi pun berputar pada poros atau sumbunya. Perputaran bumi pada sumbunya disebut rotasi bumi. Periode rotasi bumi adalah 23 jam 56 menit 4 detik yang dinamakan satu hari. Arah rotasi bumi dari barat ke timur. Akibatnya, matahari selalu terbit di sebelah timur dan terbenam di sebelah barat, sehingga orang di Indonesia bagian timur lebih dahulu melihat matahari terbit daripada orang di daerah bagian tengah atau bagian barat. Sekali berotasi, bumi menempuh 360o bujur selama 24 jam. Artinya, 1o bujur ditempuh selama 4 menit. Dengan demikian, tempat-tempat yang berbeda 1o bujur akan berbeda waktu 4 menit.

Akibatnya rotasi bumi, menyebabkan hal-hal berikut ini.

• Adanya gerak semu harian dari matahari dan benda-benda langit yang seakan-akan bergerak dari timur ke barat
  Setiap hari seolah-olah kita melihat matahari bergerak dari timur ke arah barat. Namun, sebenarnya yang bergerak adalah bumi tempat kita berpijak sedangkan matahari diam. Gerakan matahari tersebut dinamakan gerak semu harian.
• Adanya perbedaan waktu dari tempat-tempat yang berbeda derajat bujurnya
  Seluruh permukaan bumi dibagi atas garis lintang, yaitu garis yang sejajar dengan khatulistiwa dan garis bujur, yaitu garis yang sejajar dengan garis tengah kutub. Suatu tempat mempunyai waktu yang sama jika terletak pada garis bujur yang sama. Maka tempat yang berbeda garis bujurnya berbeda pula waktunya. Setiap perbedaan garis bujur 1o, waktunya berbeda 4 menit atau perbedaan garis bujur 15o, waktunya berbeda 1 jam.
• Pergantian siang dan malam hari
• Penggembungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi

2. Revolusi Bumi

Revolusi bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari. Ketika bumi berevolusi, ternyata poros bumi tidak tegak lurus terhadap bidang ekliptika, melainkan miring dengan arah yang sama membentuk sudut 23. Periode revolusi bumi adalah 3651⁄4 hari dan dinamakan satu tahun surya.

Terdapat 4 kedudukan bumi pada orbitnya, yaitu sebagai berikut.

• Tanggal 21 Maret
  Pada tanggal 21 Maret, semua tempat di bumi mengalami siang dan malam yang lamanya sama, yaitu 12 jam siang dan 12 jam malam. Matahari tepat berada di khatulistiwa. Dari tanggal 21 Maret sampai dengan 21 Juni, dalam revolusi bumi, kutub utara makin condong ke arah matahari sehingga mengalami musim semi, sedangkan kutub selatan semakin jauh dari matahari sehingga mengalami musim gugur.
• Tanggal 21 Juni
  Pada tanggal 21 Juni, kutub utara bumi menghadap ke matahari yang seakan-akan berada pada 23,5 o LU. Matahari tidak terbenam di daerah kutub utara sehingga kutub utara disinari selama 24 jam. Sedangkan di kutub selatan tetap malam. Dari tanggal 21 Juni sampai dengan 23 September, kutub selatan menjauhi matahari sehingga kutub selatan tidak disinari matahari selama 24 jam.
• Tanggal 23 September
  Pada tanggal 23 September, baik kutub utara maupun kutub selatan bumi berada sama jauhnya dari matahari yang berada pada khatulistiwa. Dengan demikian, semua tempat di bumi mengalami malam dan siang yang sama panjang, masing-masing selama 12 jam. Dari tanggal 23 September sampai dengan 22 Desember, kutub utara semakin menjauh matahari sehingga mengalami musim gugur, sedangkan kutub selatan makin condong ke matahari sehingga mengalami musim semi.
• Tanggal 22 Desember
  Pada tanggal 22 Desember, matahari seolah-olah berada di 23,5o LS. Di daerah kutub selatan, matahari tidak terbenam sehingga tersinari selama 24 jam, sedangkan di kutub utara tetap malam. Dari tanggal 22 Desember sampai dengan 21 Maret, kutub selatan makin condong ke arah matahari sehingga mengalami musim panas. Sebaliknya, kutub utara mengalami musim dingin karena letaknya semakin jauh dari matahari.

Dari penjelasan di atas, kedudukan matahari seolah-olah bergeser dari khatulistiwa (21 Maret), ke 23,5o LU (21 Juni), ke khatulistiwa lagi (23 September), ke 23,5o LS (22 Desember) dan kembali lagi ke khatulistiwa (21 Maret). Gerakan pergeseran seperti itu disebut gerak semu matahari.

Akibat dari revolusi bumi adalah sebagai berikut.

• Terjadi pergantian musim.
• Terjadi perubahan lamanya siang dan malam.
• Terjadi gerak semu tahunan matahari.
• Terlihat rasi bintang yang berbeda dari setiap bulan.

3. Revolusi Bulan

Bulan merupakan satelit bumi yang beredar mengelilingi bumi dan bersama-sama dengan bumi mengitari matahari. Mengapa pada malam hari bulan terlihat sangat terang? Selain jaraknya yang relatif dekat dengan bumi, bulan memantulkan sinar matahari yang mengenainya. Jarak rata-rata bulan dari bumi hanya 384.403 km. Bulan mengedari bumi satu kali tiap 27,3 hari.

Dalam peredarannya, bulan melakukan tiga gerakan sekaligus, yaitu rotasi, revolusi, dan bersama-sama dengan bumi mengitari matahari. Periode rotasinya sama dengan bumi mengitari matahari. Periode rotasinya sama dengan periode revolusinya. Akibatnya, muka bulan yang menghadap bumi selalu sama yakni separuh bagian dan bagian lain tidak pernah menghadap bumi.

Untuk satu kali bergerak berputar mengelilingi bumi, bulan memerlukan waktu selama 27 hari yang disebut satu bulan sideris. Sebenarnya, pada saat tersebut bumi telah bergerak mengitari matahari sejauh 27o. Jadi, bulan harus menempuh selisih jarak tersebut agar kembali ke posisi semula relatif terhadap matahari. Dengan demikian, selang waktu satu kali revolusi bulan adalah 291⁄2 hari yang disebut satu bulan sinodis (komariah).

Dari kedudukan bulan yang berbeda-beda menghasilkan bentuk bulan yang berbeda pula yang disebut dengan fase bulan. Perhatikan gambar proses terjadinya fase-fase bulan berikut ini!

Keterangan:

1. Pada kedudukan A, yakni pada saat kedudukan matahari, bulan, dan bumi terletak satu garis lurus dan bulan di antara matahari dan bumi. Bagian bulan yang tidak terkena sinar matahari sedang menghadap bumi sehingga kita tidak melihat bulan. Pada kedudukan bulan mulai berevolusi disebut bulan baru atau bulan mati.
2. Pada kedudukan B, separuh bagian bulan yang menghadap bumi kira-kira hanya seperempatnya yang terkena sinar matahari. Akibatnya kita melihat bulan sabit.
3. Pada kedudukan C, separuh bulan yang menghadap bumi kira-kira hanya seperempatnya yang terkena sinar matahari. Akibatnya kita melihat setengah bulatan yang disebut kuartir pertama atau bulan separuh.
4. Pada kedudukan D, separuh bagian bulan yang menghadap bumi kira-kira tiga per empatnya terkena sinar matahari. Akibatnya, kita melihat bulan cembung.
5. Pada kedudukan E, separuh bagian bulan yang menghadap bumi seluruhnya terkena sinar matahari. Akibatnya, kita melihat bulan purnama. Dari 8 kedudukan bulan seperti gambar terdapat 4 fase utama bulan yang berbeda yaitu tidak tampak, sabit, cembung, dan bulat.

Gerhana

Gerhana disebabkan oleh bayangan yang dibentuk oleh bumi atau bulan terletak dalam satu garis. Bayangan tersebut mempunyai dua bagian, yaitu:

• Daerah bayangan inti dinamakan umbra.
  Umbra berbentuk kerucut yang semakin mengecil begitu menjauh dari bumi atau bulan. Umbra bulan panjangnya ± 370.000 km, sedangkan umbra bumi panjangnya ± 1.376.000 km.
• Daerah bayangan kabur (sebagian) dinamakan penumbra.

1. Gerhana Bulan

Bagaimanakah terjadinya gerhana bulan? Gerhana bulan terjadi jika bulan memasuki bayangan bumi. Bumi berada di antara matahari, dan bulan. Akibatnya, bulan tidak menerima cahaya dari matahari sehingga bulan tidak terlihat oleh pengamat di bumi. Apabila bulan berada pada daerah umbra bumi, maka terjadi gerhana bulan total. Apabila bulan memasuki daerah penumbra, maka terjadi gerhana parsial (gerhana sebagian).

Dari gambar terlihat bahwa gerhana bulan terjadi ketika bulan mulai memasuki penumbra kemudian umbra dan akhirnya meninggalkan penumbra. Gerhana bulan dapat terjadi selama 6 jam dan gerhana total hanya kira-kira 1 jam 40 menit.

2. Gerhana Matahari

Bagaimanakah terjadinya gerhana matahari? Gerhana matahari terjadi ketika bayangan bulan bergerak menutupi permukaan bumi. Bulan berada di antara matahari dan bumi yang terjadi pada saat fase bulan baru. Ketika umbra bulan menutupi suatu daerah di permukaan bumi, maka terjadi gerhana matahari total di daerah tersebut sehingga gelap total. Gerhana matahari total terjadi selama 6 menit. Gerhana matahari terjadi pada siang hari. Gerhana matahari parsial terjadi ketika penumbra bulan menutupi suatu daerah di permukaan bumi sehingga hanya sebagian cahaya matahari yang masih sampai di daerah tersebut. Akibatnya hanya terjadi gelap sebagian.

Bentuk gerhana matahari yang lain, yaitu gerhana matahari cincin (gelang) terjadi apabila panjang kerucut bayangan umbra bulan tidak sampai pada permukaan bumi. Yang menutupi permukaan bumi adalah perpanjangan umbra bulan dan daerah yang dikenainya mengalami gerhana cincin.

Tahun Masehi dan Tahun Hijriah

1. Tahun Kalender Surya atau Tahun Masehi

Revolusi bumi dijadikan dasar untuk perhitungan tahun Masehi. Orang Romawi menetapkan 1 tahun sama dengan 365 hari untuk periode revolusi bumi, kemudian didasari bahwa 1 tahun sama dengan 365 hari. Agar lebih tepat, maka Julius Cesar akhirnya menambahkan satu hari ekstra pada bulan Februari setiap empat tahun sekali untuk menggantikan seperempat hari yang hilang setiap tahun. Tahun tersebut dinamakan dengan tahun kabisat, yaitu tahun-tahun yang angkanya habis dibagi empat. Contoh tahun kabisat adalah tahun 1992, 1996, 2000, dan seterusnya.

Penanggalan Julius Cesar disempurnakan oleh Gregorius XIII, karena dari perhitungan yang lebih tepat lagi bahwa periode revolusi bumi adalah 365 hari 5 jam 48 menit. Jadi, perhitungan Julius Cesar kelebihan 12 menit per tahun. Dalam 4 tahun menjadi 48 menit. Setelah ratusan tahun kelebihan ini menjadi besar sekali. Untuk itu Gregorius menyatakan bahwa tahun kabisat adalah tahun yang angkanya habis dibagi 400. Tahun abad yang bukan kabisat jumlah harinya 365 hari, sedangkan tahun abad yang termasuk tahun kabisat jumlah harinya adalah 366 hari.

2. Tahun Hijriah atau Komariyah

Periode revolusi bulan mengelilingi bumi selama 291⁄2 hari. Periode revolusi bulan ini dipakai oleh orang Islam dalam perhitungan tahun Hijriah atau tahun Komariyah. Oleh karena periode revolusi bulan berbentuk bilangan pecahan, maka tiap bulan dibuat berseling-seling jumlah harinya, yaitu 29 dan 30 hari. Dengan demikian, jumlah hari dalam setahun adalah 354 hari. Selisih antara tahun Masehi dan tahun Komariyah adalah 11 hari pada tahun biasa dan 12 hari pada tahun kabisat. Tahun Hijriah mengenal tahun kabisat. Setiap 30 tahun Hijriah terdapat 11 tahun kabisat yang lamanya 355 hari, yaitu tahun ke 2, ke-5, ke-7, ke-10, ke-13, ke-16, ke-18, ke-21, ke-24, ke-26, ke-29.

Dalam tahun Kabisat terjadi penambahan satu hari pada bulan Zulhijah sehingga lamanya 355 hari, sedangkan jumlah hari pada tahun biasa adalah 354 hari. Untuk menentukan tahun komariyah yang kabisat, tahun itu dibagi 30. Jika sisanya tidak sama dengan salah satu dari ke 11 tahun kabisat di atas, maka tahun itu bukan tahun kabisat.

Kalender muslim dimulai pada hari pertama tahun Hijriah, yaitu tahun terjadinya perjalanan Nabi Muhammad SAW dari Mekah ke Madinah pada hari Jumat tanggal 16 Juli 622 Masehi. Adapun nama-nama bulan pada tahun Komariyah (Hijriah) beserta jumlah harinya adalah sebagai berikut.

Rangkuman

1. Tata surya adalah susunan benda-benda langit yang terdiri atas matahari dan planet-planet.
2. Ada delapan buah planet dalam tata surya, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, dan Neptunus.
3. Merkurius merupakan planet yang mempunyai lintasan terdekat ke matahari.
4. Yupiter merupakan planet terbesar dalam keluarga tata surya.
5. Planet tidak memancarkan cahaya sendiri, planet tampak berkilau seperti bintang karena planet memantulkan cahaya matahari yang menyinari permukaannya.
6. Perputaran bumi pada sumbunya disebut rotasi bumi.
7. Rotasi bumi mengakibatkan gerak semu harian matahari, pergantian siang dan malam, serta perbedaan waktu dari tempat-tempat yang berbeda derajat bujurnya.
8. Bumi berevolusi mengitari matahari.
9. Dalam peredarannya, bulan melakukan tiga gerakan sekaligus, yaitu perbedaan bentuk revolusi, dan bersama-sama dengan bumi mengitari matahari.
10. Revolusi bulan mengakibatkan terjadinya fase-fase bulan, yaitu perbedaan bentuk permukaan bulan yang terang dari hari ke hari.
11. Gerhana bulan terjadi apabila matahari, bumi, dan bulan berada pada satu garis lurus, dengan bumi berada di antara matahari dan bulan.
12. Gerhana matahari terjadi apabila matahari, bulan, dan bumi berada pada satu garis lurus dengan bulan berada di antara matahari dan bumi.
13. Peredaran bumi mengelilingi matahari (revolusi bumi) dijadikan dasar untuk perhitungan tahun Masehi.
14. Satu kali bumi mengelilingi matahari memerlukan waktu 365 hari.
15. Peredaran bulan mengelilingi bumi (revolusi bulan) dijadikan dasar untuk perhitungan tahun Hijriah atau tahun Komariyah.
16. Periode revolusi bulan mengelilingi bumi selama 29 hari.