Proses Pembentukan Jagat Raya dan Tata Surya

PROSES PEMBENTUKAN JAGAT RAYA DAN TATA SURYA

A.  Proses Pembentukan Jagat Raya dan Tata Surya

proses pembentukan alam semesta ini bermula dari pembentukan jagat raya dan Tata Surya.

1. Proses Pembentukan Jagat Raya 
   Jagat raya merupakan suatu ruang yang sangat luas dan tidak terbatas. Jagat raya juga dipenuhi oleh bintang-bintang dan awan gas terdiri atas unsur hidrogen dan helium. Misteri fenomena di jagat raya tersebut menimbulkan anggapan tentang kedudukan Bumi di jagat raya. Perkembangan teknologi astronomi mendorong pemikiran ilmuwan untuk memunculkan teori-teori proses pembentukan jagat raya. Teori-teori pembentukan jagat raya sebagai berikut.
   
   • Teori Dentuman Besar (Big Bang Theory)
     Teori ini dikemukakan oleh Abbe George Lemaitre (1927).Teori ini menjelaskan jagat raya berasal dan ledakan suatu massa tunggal yang sangat padat dan panas. Ledakan berasal dari energi sangat besar sehingga menyebabkan serpihan materi hasil ledakan menjauh dan pusat ledakan. Materi hasil ledakan tidak terlempar ke ruang di jagat raya, tetapi ruang yang mengembang dalam waktu tertentu.Teori ini didukung oleh Edwin Hubble (1929) yang menyatakan bahwa jagat raya tidak bersifat statis. 
   • Teori Mengembang dan Memampat (The Oscillating Theory)
     Teori ini dikemukakan oleh Alexandre Friedman (1922) yang menjelaskan bahwa jagat raya terbentuk akibat reaksi inti hidrogen dan ledakan besar. Teori ini membuktikan bahwa jagat raya bersifat tidak konstan, tetapi mengembang dan perkembangan reaksi inti hidrogen. Jagat raya mengalami proses mengembang terus-menerus. Akan tetapi, proses mengembang menunjukkan gerak yang semakin melambat. Melambatnya gerak tersebut dipengaruhi oleh gaya gravitasi jagat raya. Aktivitas inilah yang menyebabkan jagat raya memampat atau mengalami penyusutan.
   • Teori Keadaan Tetap (Steady State Theory)
     Teori ini dikemukakan oleh Hermann Bond, Thomas Gold, dan Fred Hoyle pada tahun 1948.Teori ini menjelaskan bahwa jagat raya selalu tetap dan dalam keadaan sama. Jagat raya tidak berawal dan tidak berakhir. Zat hidrogen senantiasa tercipta untuk mengganti atom-atom hidrogen dan galaksi yang mengembang.
2. Proses Pembentukan Tata Surya
   Tata surya merupakan suatu sistem ruang angkasa yang terdiri atas Matahari sebagai pusat, planet, satelit, komet, meteor, dan anggota-anggota lain yang mengelilinginya.
   
   a. Teori Pembentukan Tata Surya
   Fenomena dalam sistem tata surya menimbulkan pemikiran mengenal asal mula terjadinya Tata Surya. Teori pembentukan Tata Surya sebagai berikut. 
   

   • Teori Nebula atau Teori Kabut
     Teori nebula dikemukakan oleh Immanuel Kant (1775) dan Laplace (1796). Tata Surya berasal dan kabut di ruang antarbintang yang dipilin di jagat raya. Kabut berasaLdari gas, debu, dan es. Kabut berputar dan menyusut akibat gravitasi yang dimilikinya. Kabut berpilin ada yang terlepas dan membentuk gelang di sekeliling bagian utama gumpalan kabut. Gumpalan kabut membeku dan membentuk planet-planet.

   • Teori Planetisimal
     Teori Planetisimal dikemukakan pleh Thomas C. Chamberlin (1843—1928) dan diperkuat oleh Forest R. Moulton (1872— 1952). Teori ini menunjukkan pada awalnya Tata Surya hanya terdiri atas Matahari. Hingga suatu saat terdapat sebuah bintang yang melintas dekat
     Matahari. Matahari dan bintang tersebut tarik-menarik menyebabkan sebagian material padat berhamburan dan bergerak bebas. Material yang terlepas mendingin dan memadat menjadi benda yang berukuran lebih kecil. Benda tersebut saling bertabrakan dan membentuk berbagai kenampakan di angkasa seperti planet, satelit, asteroid, dan komet.

   • Teori Pasang Surut Bintang Teori pasang surut dikemukakan oleh James Jeans dan Harold Jeffreys. Teori ini menjelaskan pada awalnya terdapat dua bintang yang berdekatan. Gaya tarik-menarik antar bintang meyebabkan sejumlah materi mengalami  proses pasang surut. Sebagian massa dari salah satu Matahari terlepas membentuk planet dan objek angkasa lain. 

   • Teori Bintang Kembar
     Teori bintang dikemukakan oleh Fred Hoyle (1956). Hoyle menyatakan bahwa semula terdapat dua bintang yang mengelilingi medan gravitasi. Bintang satu menabrak bintang yang lain. Bintang yang bertahan menjadi Matahari dan bintang yang menjadi kepingan gas membentuk planet-planet serta benda angkasa. Benda angkasa seperti planet tertahan oleh gravitasi Matahari pada garis edarnya. 

   • Teori Protoplanet
     
     Teori Protoplanet atau  kondensasi  dikemukakan oleh Carl von Weizsaeker  dan  Gerard     P. Kuiper. Menurut  kedua pakar  tersebut, Tata  Surya  terbentuk  dan gumpalan awan dan debu. Gumpalan awan gas mengalami pemampatan kemudian berpilin membentuk cakram. Partikel di bagian tengah cakram mengalami tekanarn kuat dan memb entuk Matahari. Bagian tepi yang berputar lebih cepat, terpecah, menjadi gumpalan kecil kemudian membentuk planet dan objek angkasa lain seperti asteroid dan komet.

   b. Susunan Tata Surya 
       Susunan benda langit dalam Tata Surya sebagai berikut.
   

   • Matahari
     
     Matahari adalah bintang yang jaraknya paling dekat dari Bumi. Jarak Matahari ke Bumi kurang lebih 150 juta kilometer. Suhu permukaan Matahari mencapal 6.000°C. Matahari terbagi menjadi tiga bagian sebagai berikut.
     a) Bagian Atas Permukaan Matahari
     Bagian di atas permukaan Matahari terdiri atas fotosfer, kromosfer, dan korona. 
     1. Fotosfer adalah bagian yang tampak menyerupai piringan emas terang. Bagian ini paling mudah terlihat dan Bumi dan didominasi unsur helium dan hidrogen. Pada fotosfer kadang terlihat bintik hitam.
     2. Kromosfer merupakan lapisan yang berada di atas lapisan fotosfer dengan ketebalan 2.000—3.000 kilometer. Biasanya terlihat saat terjadi gerhana Matahari. Lapisan ini berwarna putih kemerahan dan mengandung uap air, helium, serta kalsium. 
     3. Korona adalah lapisan terluar Matahari yang hanya terlihat saat gerhana Matahari karena tingkat kecemerlangannya lebih rendah dibandingkan kromosfer.

     b) Permukaan Matahari
     Bagian permukaan Matahari merupakan gas yang sangat panas. Energi di permukaan Matahari menyebabkan beberapa aktivitas sebagai berikut.
     

     1. Granulasi yaitu aliran gas dari dalam fotosfer menuju permukaan sehingga suhu di bagian yang mengalami granulasi lebih tinggi dibanding sekitarnya. 
     2. Bintik Matahari (sunspot), merupakan bagian yang tampak lebih gelap dibanding bagian sekitarnya sehingga tampak seperti bintik atau bercak. Sunspot tidak bersifat permanen dan tidak menempati bagian sama dalam waktu lama. 
     3. Solar flare, terbentuk oleh sunspot yang saling berdekatan sering terjadi aktivitas solar flare. Solar flare adalah peningkatan intensitas pancaran Matahari sehingga menimbulkan badai magnetik.
     4. Prominensa, terjadi akibat ledakan disertai pancaran lidah api yang terlontar dari permukaan Matahari sampai lapisan fotosfer. Panjang prominensa mencapai ribuan kilometer. Lidah api dan aktivitas ini disebut protuberans.
     5. Plage, tampak seperti benang-benang gelap di permukaan Matahari. Fakula merupakan pancaran dan plage yang tampak seperti obor-obor kecil.
     6. Spiculae adalah semburan lidah api dengan kecepatan 30 km/detik di sekitar bagian batas kromosfer. Spiculae merupakan sumber materi korona. 

     c) Bagian Dalam Matahari
     

     1. Bagian dalam Matahari dibedakan menjadi inti Matahari, daerah radiasi, dan daerah konveksi. Inti Matahari, merupakan lapisan paling dalam Matahari berukuran sekira 3x10⁵ km. Pada inti Matahari berlangsung reaksi fusi berupa pembentukan unsur-unsur berat dan diawali dengan perubahan atom hidrogen menjadi helium. 
     2. Daerah radiasi, dihasilkan dan Inti Matahari yang dihantarkan ke daerah radioaktif dengan cara radiasi. Ketebalan lapisan ini mencapai 2,6 x 106 km dengan suhu di bagian yang dekat dengan Intisekira8 juta derajat Celcius.
     3. Daerah konveksi, dihasilkan akibat suhu di daerah radioaktif semakin keluar semakin turun dan energi dihantarkan melalui proses konveksi. 

• Planet dan Satelit
  Planet merupakan benda langit yang mengelilingi bintang (Matahari). Benda angkasa dikategorikan sebagai planet apabila mengelilingi Matahari dengan orbit tertentu, memiliki berat yang cukup untuk gravitasinya, berbentuk hampir bulat, dan menjadi objek yang dominan dalam orbitnya. Planet di Tata Surya dapat dibedakan menurut posisinya terhadap orbit Bumi, dan sabuk asteroid, serta ukuran planet.
  1. Menurut posisinya terhadap orbit Bumi, planet dibedakan menjadi planet inferior dan superior. Planet inferior berada di antara orbit Bumi dan Matahari. Planet superior berada di luar orbit Bumi. 
  2. Menurut posisinya terhadap sabuk asteroid, planet dibedakan menjadi planet dalam (inner planets) dan planet luar (outer planets). Planet dalam terletak di sebelah dalam sabuk asteroid. Planet luar berada di luar sabuk asteroid.  
  3.  Menurut ukurannya, planet dibedakan menjadi planet Jovian (planet raksasa) dan planet terestrial (planet kebumian). Planet terestrial seperti Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars berukuran kecil. Planet Jovian seperti Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus berukuran besar.
     
     
     Tata Surya Terdiri Atas benda-benda Langit Yang Mengelilingi Matahari Sebagai  Bintangnya. 
     
     
     
     

     1. Merkurius Merkurius merupakan planet paling dekat dengan Matahari, yang berjarak sekira 58 juta kilometer. Kala revolusi Merkurius adalah 88 hari. Kala rotasinya 59 hari. Merkurius memiliki atmosfer yang tipis dengan gas helium, natrium, dan oksigen. Jarak rata-rata Merkurius ke Matahari yaitu 5,79 x l0⁷ km. Planet ini memiliki temperatur 350°C pada siang hari dan —170°C pada malam hari
     2. Venus
        Venus terlihat dan Bumi sebagai bintang paling terang. Fenomena ini disebabkan permukaan planet Venus bersifat memantulkan cahaya. Venus disebut juga bintang pagi átau bintang kejora karena sering terlihat sebagai bintang paling terang di ufuk barat ketika senja dan di ufuk timur ketika fajar. Kala rotasi planet Venus 243 hari. Kala revolusi Venus 225 hari.Venus memiliki arah rotasi berlawanan dengan planet lain di Tata Surya dan kala rotasinya lebih ama dan kala revolusinya. Temperatur rata-rata permukaan Venus mencapai 480°C. Jarak rata-rata Venus dengan Matahari sekira 1,082x 10⁸ km.
        
     3. Bumi
        Bumi memiliki komponen yang tidak ditemukan pada planet lain di Tata Surya yaitu biosfer. Biosfer memungkinkan makhluk hidup tinggal di Bumi. Kehidupan makhluk hidup di Bumi juga didukung sistem hidrosfer yang menutup sebagian besar planet. Temperatur rata-rata di Bumi sekira 20°C. Jarak rata-rata Bumi ke Matahari sekira 1,496 x 10⁸ km. Bumi memiliki diameter 12.756 km. Kala revolusi Bumi selama 365 hari
     4.  Mars
        Planet Mars sering disebut memiliki banyak kesamaan dengan Bumi. Mars terihat dan Bumi sebagai bintang berwarna kemerahan. Suhu permukaan di Mars lebih dingin dari Bumi. Suhu maksimum di Mars sekira 20°C, sedangkan suhu minimumnya —140°C. Gaya gravitasi Mars lebih kecil dan gaya gravitasi Bumi yaitu 0,38 gravitasi Bumi. Jarak rata-ratá Mars ke Matahari sekira 2,269 x 10⁸ km. Mars mempunyai dua satelit yang dinamakan Phobos dan Deimos. 
     5. Yupiter
        Yupiter adaiah planet terbesar dalam sistem Tata Surya dengan diameter 142.984 km. Jarak rata-rata Yupiter dengan Matahari yaitu 7,783 x 10⁸ km. Yupiter tersusun atas beberapa zat seperti gas amonia dan metana. Yupiter juga memiliki kandungan gas oksigen, nitrogen, dan karbon dioksida, tetapi dalam jumlah sangat sedikit.Yupiter berotasi sangat cepat sekira 10 jam. Kala revolusinya sekira 11 tahun 10 bulan. Yupiter memiliki enam belas satelit yang mengelilinginya. 
     6. Saturnus
        Salah satu ciri planet Saturnus yaitu cincin yang terdiri atas kepingan batu berlapis es. Saturnus juga merupakan planet terbesar kedua pada sistem Tata Surya dengan diameter 120.536 km. Saturnus berotasi sekira 10 jam dan kala revolusinya sekira 29 tahun. Rata-rata suhu permukaan Saturnus sangat rendah yaitu —180°C. Planet Saturnus memiliki delapan belas satelit alam. Satelit terbesarnya dinamakan Titan. 
     7. Uranus
        Uranus merniliki sistern cincin seperti Saturnus dan memiliki tujuh belas satelit. Cincin dan satelit tersebut beredar hampir tegak lurus dengan bidang edarnya. Atmosfer planet Uranus terlihat berwarna biru. Sumbu rotasi Uranus terletak pada bidang revolusinya sehingga Matahari tampak bergeser dan Kutub Utara ke Kutub Selatan. Jarak rata-rata Uranus ke Matahari yaitu 2,875 x 10⁹ km. 
     8.  Neptunus
        Neptunus merupakan planet terjauh di sistem Tata Surya dengan unsur penyusun berupa nitrogen, helium, dan metana. Oleh karena itu, Neptunus memiliki rata-rata suhu permukaan sangat rendah sekira—218°C. Kala rotasi Neptunus 16 jam dengan kala revolusi 163 tahun. Neptunus memiliki delapan satelit.

• Meteoroid
  
  Benda angkasa yang ukurannya lebih besar dan asteroid dan bergerak pada ruang antarplanet. Meteoroid jumlahnya sangat banyak, beberapa bahkan bisa masuk pada atmosfer Bumi. Meteoroid yang melebur di lapisan atmosfer Bumi disebut meteorit. Meteorit yang sampai ke permukaan Bumi menj adi meteor. Batu meteor mengandung banyak besi dan nikel. 
•  Asteroid
  
  Asteroid sering disebut planet minor karena beredar mengelilingi Matahari dengan orbit tetap. Sebagian besar asteroid berada di antara Mars dan Yupiter. Asteroid dengan ukuran paling besar berdasarkan pengamatan ilmuwan dinamakan Ceres dengan diameter sekira 900—1.000 km. Ceres berevolusi selama 4,6 tahun. Jarak rata-rata Ceres ke Matahari sekira 4,14 x 10⁹ km. Asteroid mengelilingi Matahari membentuk sabuk asteroid. 
• Komet
  
  Komet sering disebut bintang berekor. Komet terdiri atas kepala dan ekor. Ekor komet selalu menjauhi Matahari akibat tekanan radiasi Matahari. Lintasan komet ada dua bentuk yaitu lintasan parabola dan lintasan elips. Lintasan elips menyebabkan komet beberapa kali mendekati Matahari sehingga disebut komet periodik. Komet periodik contohnya komet Thatcher (setiap 410 tahun), komet Halley (setiap 134 tahun), dan komet Encke (setiap 3,3 tahun). 
• Galaksi
  
  Galaksi adalah kumpulan bintang dan materi antarbintang yang membentuk sistem besar dan mempunyai gaya tank. Galaksi terdiri atas miliar, bahkan triliunan bintang. Tata Surya teriasuk anggota galaksi Bimasakti (Milky Way). 
  
  
  Edwin Hubble membedakan galaksi berdasarkan bentuknya sebagai berikut.
  
  
  1. Galaksi Berbentuk Spiral Galaksi spiral mempunyal ciri khas yaitu bersinar terang di alam semesta. Galaksi Bimasakti yang berbentuk spiral memiliki sinar terang, begitu pula galaksi Andro meda yang berdekatan dengan galaksi Bimasakti. Kecepatan rotasi galaksi berbentuk spiral lebih cepat dibandingkan bentuk galaksi lain dengan pertambahan kecepatan rotasi ke arah pusat galaksi. 
  2. Galaksi Berbentuk Elips
     Galaksi eliptikal diperkirakan memiliki bentuk variatif antara elips sampai bulat dan hampir rata. Struktur galaksi ini kurang terlihat di alam semesta. Hal tersebut akibat pengaruh sedikitnya materi antarbintang. 
  3. Galaksi Tidak Beraturan
     Galaksi tidak beraturan mempunya bentuk tidak simetris dan mengandung banyak gas dan debu kosmis. Galaksi ini terlihat seperti awan yang sangat besar. Galaksi dengan bentuk tidak beraturan jenisnya beragam seperti galaksi dwarf dengan ukuran lebih kecil, galaksi lentikular dengan perpaduan bentuk elips dan spiral, dan galaksi ring yang menyerupai bentuk cincin.