Langsung ke konten utama

Skala Jarak Astronomi untuk Tata Surya

skala-jarak-astronomi-untuk-tata-surya
Ilustrasi lintasan orbit planet-planet tata surya dan komet periode panjang Hale-Bopp.
 
Salah satu cara untuk mempermudah visualisasi relatif jarak objek di tata surya kita adalah dengan menggunakan skala 1:1 miliar. Dalam skala ini, Bumi hanya berdiameter sekitar 1,3 cm (seukuran buah anggur). Bulan mengorbit dari jarak sekitar 30 cm. Sementara Matahari berdiameter 1,5 meter dan terletak 150 meter dari Bumi. Jupiter berdiameter 15 cm (seukuran jeruk bali) dan terletak 750 meter dari Matahari. Diameter Saturnus setara dengan ukuran buah jeruk dan terletak 1,5 kilometer dari Matahari. Adapun Uranus dan Neptunus seukuran buah lemon, terletak 3 kilometer dan 4,5 kilometer dari Matahari. Bintang terdekat terletak sekitar 40.000 km.
 
Skala Jarak Tata Surya
 
Satuan jarak yang kerap digunakan untuk tata surya kita adalah Astronomical Unit (AU). 1 AU adalah jarak rata-rata Bumi-Matahari atau sekitar 150 juta kilometer. Dari jarak ini, dibutuhkan waktu sekitar 8 menit agar cahaya Matahari mencapai Bumi.
 
Terletak sekitar 400.000 km, Bulan adalah anggota tata surya terdekat dari Bumi. Dari jarak ini hanya dibutuhkan waktu sekitar 2 detik bagi sinyal radio untuk merambat bolak-balik dari Bumi ke Bulan.
 
Setelah didegradasi statusnya sebagai planet utama, saat ini Pluto bukanlah planet terjauh dari Bumi. Pluto diklasifikasikan ulang sebagai planet katai. Berarti Neptunus adalah planet terluar tata surya yang mengorbit Matahari dari jarak 30 AU.
 
Meskipun begitu, Pluto masih dianggap sebagai anggota tata surya yang cukup menarik. Orbit yang begitu eksentrik, menempatkan Pluto pada jarak 30-49 AU (4.400.000.000-7.400.000.000 km) dari Matahari, sehingga Pluto terkadang lebih dekat ke Matahari daripada Neptunus. Orbit Pluto juga cenderung terinklinasi dibandingkan bidang orbit planet-planet utama.
 
Wilayah Terluar Tata Surya
 
Tak sedikit anggota tata surya yang bahkan terletak lebih jauh daripada orbit Neptunus. Sabuk Kuiper adalah wilayah berbentuk cakram yang melampaui orbit Neptunus, sekitar 30-100 AU (4.400.000.000-14.900.000.000 km) dari Matahari. Wilayah asal komet periode pendek (komet dengan periode orbit kurang dari 200 tahun) ini terdiri dari batuan es antariksa sisa-sisa pembentukan tata surya berukuran relatif kecil, termasuk planet katai Pluto.

skala-jarak-astronomi-untuk-tata-surya
 
Selain Pluto, Sabuk Kuiper juga menampung planet katai Eris yang ditemukan pada tahun 2003. Bersama satelit alami Dysnomia, Eris terletak sekitar 97 AU dari Matahari, sekitar tiga kali lebih jauh daripada Pluto.
 
Pada tahun 1977, pesawat antariksa Voyager 1 dan 2 diluncurkan oleh NASA. Setelah menyelesaikan misi penjelajahan di planet-planet terluar, kedua Voyager melanjutkan perjalanan untuk menjelajahi ruang antarbintang. Pada tahun 2007, Voyager 1 telah mendekati heliopause, wilayah di mana pengaruh gravitasi Matahari berakhir. Prestasi ini menjadikan Voyager 1 sebagai pemecah rekor terjauh objek buatan manusia yang pernah meninggalkan Bumi, bahkan Voyager 1 terus melaju dengan kecepatan 17,3 kilometer per detik.

skala-jarak-astronomi-untuk-tata-surya
 
Pada tahun 1950, astronom Jan Oort menggagas reservoir sebagai wilayah asal komet periode panjang yang terletak sekitar 5.000-50.000 AU dari Matahari, yang kini disebut Awan Oort hipotesis. Sabuk Kuiper digambarkan sebagai wilayah asteroid berbentuk cakram datar, namun Awan Oort lebih menyerupai “gelembung” sangat tebal yang mengelilingi seluruh tata surya, bahkan mencapai sekitar separuh perjalanan dari Matahari ke bintang terdekat berikutnya. Awan Oort mungkin menampung sekitar satu triliun (1012) komet. Sayangnya, karena setiap komet berukuran relatif kecil dan terletak pada jarak yang begitu jauh, kita belum memiliki bukti langsung untuk eksistensinya, namun Awan Oort adalah teori terbaik untuk menjelaskan asal komet-komet periode panjang.
 
50.000 AU mungkin terdengar sebagai jarak yang sangat jauh dari Matahari, tetapi sebenarnya bintang terdekat dari Matahari terletak lebih dari 271.000 AU.

skala-jarak-astronomi-untuk-tata-surya
Kredit: NASA

 
Bagaimana Cara Para Astronom Menghitung Jarak Sejauh Itu?
 
Lahir pada tahun 1571, Johannes Kepler adalah ilmuwan pertama yang mendeskripsikan pergerakan planet-planet di langit. Kepler menyadari planet-planet tata surya mengitari Matahari dengan lintasan orbit elips, bukannya lingkaran sempurna. Selain itu, Kepler juga menyadari pergerakan planet-planet mengitari Matahari dapat dijelaskan secara fisika dan matematis. Semakin dekat jarak dari Matahari, semakin cepat sebuah planet mengorbit. Sebaliknya, planet yang terletak lebih jauh dari Matahari mengorbit dengan lebih lambat. Kepler lalu menghubungkan jarak rata-rata sebuah planet dari Matahari dengan waktu yang dibutuhkan sebuah planet untuk satu kali mengorbit Matahari.
 
Meskipun saat itu belum bisa menghasilkan perhitungan jarak dalam satuan kilometer, Kepler mampu mengurutkan planet berdasarkan jarak proporsionalnya. Misalnya, Mars terletak sekitar 1,5 kali lebih jauh dari Matahari daripada Bumi.
 
Paralaks
 
Acungkan jari sekitar 30 cm di depan mata, lalu tutup salah satu matamu secara bergantian untuk melihatnya. Jari kita tampak “bergeser” karena sepasang mata kita memang terpisah sekitar beberapa cm, sehingga latar belakang pemandangan yang kita amati juga turut berubah. Pergeseran inilah yang disebut paralaks.

 
skala-jarak-astronomi-untuk-tata-surya

Pada akhir abad ke-17, Giovanni Cassini menggunakan teknik paralaks untuk mengukur jarak Mars dari Bumi. Semakin besar paralaks, semakin mudah pengukuran dilakukan, meskipun dibutuhkan baseline sudut pandang yang lebih besar, seperti jarak antara sepasang mata kita. Oleh karena itu Cassini mengukur posisi Mars dari dua lokasi yang berjauhan. Cassini melakukan pengukuran posisi Mars dari Paris, sementara rekan ilmuwan lain melakukan pengukuran serupa dari Guyana Prancis di Amerika Selatan. Cara ini memberikan Cassini baseline hingga beberapa ribu kilometer. Menggunakan geometeri, Cassini dapat menghitung jarak Mars dari Bumi dengan selisih akurasi hanya 7% dari pengukuran modern saat ini.
 
Radar
 
Salah satu metode paling akurat untuk mengukur jarak ke planet-planet lain adalah dengan memantulkan radar, atau mengirim pesawat antariksa ke sana untuk mengirim sinyal radio kembali ke Bumi. Pada dasarnya, radar adalah radiasi elektromagnetik gelombang mikro. Karena semua wujud radiasi elektromagnetik adalah cahaya, berarti radar juga merambat dengan kecepatan cahaya, sekitar 300.000 kilometer per detik.
 
Secara sederhana, rumus jarak sama dengan waktu tempuh dikali kecepatan. Jika kita memantulkan radar ke sebuah planet dan mengukur waktu yang dibutuhkan radar untuk mencapainya dan kembali ke Bumi, kita dapat memanfaatkan informasi ini untuk menghitung jarak sebuah planet dari Bumi. Jika kita memantulkan radar dari sebuah planet dan mengukur waktu yang dibutuhkan sinyal untuk merambat ke sana dan kembali ke Bumi, kita dapat menggunakan informasi ini untuk menghitung jarak planet.
 
Mengukur Jarak Objek Terjauh Tata Surya
 
Ada metode modern lain yang bisa diterapkan untuk menghitung jarak sebuah objek di wilayah terluar tata surya, seperti Sabuk Kuiper. Namun, teknik semacam ini kerap didasarkan pada cara yang diterapkan Kepler. Setelah beberapa observasi posisi benda langit dicatat untuk menentukan orbit, maka posisi benda langit di setiap titik dapat dihitung. Bahkan kini PC rumahan pun dianggap cukup mumpuni. Tak sekadar mampu menemukan komet dan asteroid baru, beberapa astronom amatir bahkan dapat menentukan orbit mereka.
 
Mengapa Perhitungan Ini Dianggap Penting oleh Para Astronom?
 
Mengetahui jarak sebuah objek di tata surya kita dapat menyediakan informasi tentang ukuran dan seberapa jauh ia terpisah dari Matahari. Jarak dari Matahari sangat menentukan seberapa banyak cahaya yang diterima oleh sebuah planet. Misalnya Mars yang terletak 1,6 AU dari Matahari. Cahaya Matahari di Mars sekitar 2,5 kali lebih lemah daripada di Bumi. Itulah alasan mengapa Mars sangat dingin dan tidak menampung air cair di permukaan.
 
Sementara Venus yang terletak 0,7 AU dari Matahari, terpapar cahaya Matahari dua kali lebih kuat daripada Bumi. Dikombinasikan dengan efek rumah kaca dan atmosfernya yang tebal, Venus menjadi planet terpanas di tata surya dan tidak layak huni.
 
Wawasan ini kemudian mengarah ke gagasan zona layak huni. Untuk sebuah bintang dengan skala kecerahan tertentu, para astronom dapat menentukan kisaran jarak orbit bagi sebuah planet agar bisa menampung air cair di permukaan. Kehidupan kompleks tidak bisa berkembang di planet yang mengorbit bintang induk di luar zona layak huni.
 
Durasi dan Jarak Tempuh
 
Diluncurkan pada 1997, pesawat antariksa Cassini NASA menempuh perjalanan ke Saturnus dengan kecepatan 5,2 kilometer per detik. Cassini membutuhkan waktu 6,7 tahun untuk mencapai Saturnus. Jika meninggalkan Saturnus dan melanjutkan perjalanan ke Pluto dengan kecepatan yang sama, Cassini akan tiba di Pluto sekitar 27 tahun kemudian. 

Label:

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Inti Galaksi Aktif

Ilustrasi wilayah pusat galaksi aktif. (Kredit: NASA/Pusat Penerbangan Antariksa Goddard) Galaksi aktif memiliki sebuah inti emisi berukuran kecil yang tertanam di pusat galaksi. Inti galaksi semacam ini biasanya lebih terang daripada kecerahan galaksi. Untuk galaksi normal, seperti galaksi Bima Sakti, kita menganggap total energi yang mereka pancarkan sebagai jumlah emisi dari setiap bintang yang ada di dalamnya, tetapi tidak dengan galaksi aktif. Galaksi aktif menghasilkan lebih banyak emisi energi daripada yang seharusnya. Emisi galaksi aktif dideteksi dalam spektrum inframerah, radio, ultraviolet, dan sinar-X. Emisi energi yang dipancarkan oleh inti galaksi aktif atau active galaxy nuclei (AGN) sama sekali tidak normal. Lantas bagaimana AGN menghasilkan output yang sangat energik? Sebagian besar galaksi normal memiliki sebuah lubang hitam supermasif di wilayah pusat. Lubang hitam di pusat galaksi aktif cenderung mengakresi material dari wilayah pusat galaksi yang b...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

Apa Itu Kosmologi? Definisi dan Sejarah

Potret dari sebuah simulasi komputer tentang pembentukan struktur berskala masif di alam semesta, memperlihatkan wilayah seluas 100 juta tahun cahaya beserta gerakan koheren yang dihasilkan dari galaksi yang mengarah ke konsentrasi massa tertinggi di bagian pusat. Kredit: ESO Kosmologi adalah salah satu cabang astronomi yang mempelajari asal mula dan evolusi alam semesta, dari sejak Big Bang hingga saat ini dan masa depan. Menurut NASA, definisi kosmologi adalah “studi ilmiah tentang sifat alam semesta secara keseluruhan dalam skala besar.” Para kosmolog menyatukan konsep-konsep eksotis seperti teori string, materi gelap, energi gelap dan apakah alam semesta itu tunggal ( universe ) atau multisemesta ( multiverse ). Sementara aspek astronomi lainnya berurusan secara individu dengan objek dan fenomena kosmik, kosmologi menjangkau seluruh alam semesta dari lahir sampai mati, dengan banyak misteri di setiap tahapannya. Sejarah Kosmologi dan Astronomi Pemahaman manusia ...
16 komentar
Baca selengkapnya

Messier 78, Nebula Refleksi yang Mengelabui Para Pemburu Komet

Kredit: NASA, ESA, J. Muzerolle (Space Telescope Science Institute) dan S. Megeath (Universitas Toledo) Gambar penuh warna ini menampilkan sebagian kecil dari struktur objek Messier 78, sebuah nebula refleksi yang terletak di rasi Orion. Nebula refleksi diciptakan oleh awan debu kosmik yang menghamburkan atau memantulkan cahaya bintang yang berada di dekatnya. Messier 78 terletak sekitar 1.600 tahun cahaya dari Bumi dengan magnitudo semu 8. Ditemukan pada tahun 1780 oleh Pierre Méchain, salah satu kolega Charles Messier, Messier 78 dan paling ideal diamati pada bulan Januari menggunakan teropong dan teleskop kecil. Dibutuhkan setidaknya teleskop berdiameter 8 inci untuk mengungkap nebula refleksi secara mendetail. Messier 78 memiliki fitur khas mirip komet, yaitu salah satu sisi nebula yang memanjang layaknya ekor komet. Fitur ini telah mengelabui banyak pemburu komet saat itu, yang mendorong mereka untuk meyakini telah membuat penemuan baru. Observasi dalam spektrum inf...
Posting Komentar
Baca selengkapnya