Rabu, 03 Juni 2009

Indahnya Nebula Orion dan The Jewel Box di langit malam

Indahnya Nebula Orion dan The Jewel Box di langit malam

Walau cuaca Bandung masih belum jelas akan menuju musim kering ataukah masih musim penghujan, pada tanggal 20 Maret 2009 langit menampakan wajah yang cukup cerah. Hasil pengamatan yang dilakukan Hakim L. Malasan dengan menggunakan teleskop GAO-ITB RTS dan Kamera CCD SBIG STL6303/E yang dilengkapi Bessel BVR filters. Medan pandang yang dimiliki kamera CCD tersebut sekitar 40′x32′.

Hasilnya, The Jewel Box (NGC475) dan Nebula Orion (M42) yang tampak malam itu berhasil diabadikan dan bisa dinikmati hasilnya disini. Nebula Orion berada di sabuk Orion, dan dapat dilihat dengan mata bugil. Dan The Jewel box merupakan open cluster yang berada di konstelasi Crux atau Salib Selatan.

GAO ITB RTS

Teleskop GAO-ITB RTS, hasil kerjasama Gunma Astronomical Observatory dan ITB. Kredit : Hakim L. Malasan

Nebula Orion

Nebula Orion atau M42 yang ada di rasi Orion. kredit: Hakim L. Malasan

Jewel Box

NGC4755 (The Jewel Box). kredit : Hakim L Malasan

Jumat, 29 Mei 2009

Penemuan Bayi Quasar di Tepi Alam

Penemuan Bayi Quasar di Tepi Alam Semesta

Sebuah grup internasional berhasil menemukan suatu morfologi tak terduga dalam quasar radio jauh. Penemuan ini bisa terjadi setelah dilakukan pengamatan dengan menggunakan jaringan teleskop radio yang dikenal dengan nama VLBI Network.

Quasar atau QUASi-stellAR radio source merupakan objek yang sangat terang dan inti galaksi aktif. Ia juga merupakan mesin paling kuat yang ada di alam semesta. Diamati dengan teleskop radio, quasar tampak seperti bintang namun mereka berada jauh dari Bumi. Karena kekuatannya inilah, cahaya quasar bisa dilihat oleh teleskop modern dari jarak yang bahkan sebanding dengan ukuran alam semesta. Observasi pada quasar yang baru tersebut dlakukan tidak hanya oleh 1 teleskop radio melainkan 10 teleskop radio di Eropa ( termasuk Westerbork Synthesis Radio Telescope di Belanda ), Cina, dan Afrika Selatan. Keseluruhan teleskop itu melakukan pengamatan pada frekuensi 1.6 GHz (panjang gelombangnya 18 cm).

Citra quasar J1427+3312 yang diambil 1,6 GHz VLBI pada frekuensi 1,6 GHz. Kredit gambar : JIVE
Citra quasar J1427+3312 yang diambil 1,6 GHz VLBI pada frekuensi 1,6 GHz. Kredit gambar : JIVE
Quasar yang bernama J1427+3312 seperti terlihat pada gambar menunjukan keberadaan morfologi ganda dan komponennya itu terpisah pada jarak 480 tahun cahaya. Model dengan morfologi ganda yang dikombinasikan dengan spektrum radio yang sangat banyak merupakan sesuatu yang mencirikan sumber radio yang masih muda. Yang membuat qusar ini menarik adalah, ia terletak pada jarak yang sangat jauh. Sangat jauh dari Bimasakti sehingga waktu yang diperlukan cahaya yang dipancarkannya untuk mencapai kita mencapai lebih dari 90% usia alam semesta. Dengan kata lain cahaya yang saat ini kita lihat adalah cahaya di saat usia alam semesta baru 10% dari usianya saat ini.

Berada pada jarak yag sangat jauh, quasar J1427+3312 berada cukup dekat dengan tepi dalam Epoch of Reionisation (EoR) - “masa kegelapan” kosmologi. EoR ini di dalam alam semesta bertanggung jawab atas penampakan dan komposisi alam semesta yang kita huni, termasuk jenis galaksi, bintang, maupun planet yang ada di dalamnya.

Menurut Leonid Gurvits, astronom senior dari Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE, Dwingeloo, Belanda), “quasar J1427+3312 merupakan mercusuar sakti yang berada di tempat dimana kita ingin menyinari daerah sekelilingnya untuk mencari sesuatu yang sangat penting. Dan suatu hari nanti dengan teleskop radio yang baru, kita akan dapat menggunakan mercusuar ini sebagai alat dalam pencarian tanda - tanda EoR”

Jika dianalogikan dengan sejarah, maka penemuan quasar J1427+3312 si mercusuar astronomi di tempat tak terduga yang usianya relatif masih muda pada epoch awal kosmologi sama saja dengan menemukan salah satu dari 7 keajaiban dunia, yakni mercusuar Alexandria.

Berapakah Usia Bulan Saat ini?

Berapakah Usia Bulan Saat ini?

wajah Bulan seusai gerhana. kredit : nggieng
wajah Bulan seusai gerhana. kredit : nggieng
Pernahkah Anda berpikir, berapa usia Bulan saat ini? Apakah ia seusia Bumi? Atau mungkin lebih muda? Hasil studi terbaru dari batuan Bulan memberi petunjuk bahwa Bulan terbentuk setelah Bumi terbentuk. Kesimpulan ini akan menjadi bahan untuk merevisi sejarah awal Tata Surya, karena pada awalnya diperkirakan Bulan itu terbentuk seiring pembentukan planet.

Penelitian terhadap isotop tungsten (wolfram) menghasilkan perubahan usia dari pembentukan Bulan. Diperkirakan, Bulan terbentuk oleh sisa-sisa tabrakan besar pada masa awal Bumi. Menurut para kosmolog, pada awal sejarah pembentukan Tata Surya, Bumi ditabrak oleh objek sebesar Mars. Tabrakan ini menyebabkan potongan yang besar terlontar dari Bumi. Energi tinggi dari tabrakan itu kemudian menyebabkan terjadinya pelelehan di permukaan, dan terbentuklah lautan magma. Dan objek inilah yang kita kenal sebagai Bulan.

Hasil isotop tungsten sebelumnya juga menunjukan kalau Bulan mengalami pemadatan dalam waktu 60 juta tahun pertama Tata Surya. Data terbaru dari perbandingan fraksi logam hafnium/tungsten menunjukan konsistensi dengan samarium/neodymium chronometry menunjukan kalau proses pemadatan berlangsung saat tata Surya berusia 50 -150 juta tahun.

Karena itu, Tata Surya dipercaya terbentuk 4,567 milyar tahun lalu, dan Bulan terbentuk 62 juta tahun setelah Tata Surya terbentuk. Waktu 62 juta tahun ini merupakan estimasi terbaik dalam rentang 52 - 152 juta tahun yang diberikan dari hasil pengukuran isotop tungsten (W) pada logam di Bulan.

Peta Bulan Terbaru dari SELENE

Peta Bulan Terbaru dari SELENE

Orbiter Bulan milik Jepang yang dinamai SELENE, belum lama ini berhasil menghasilkan peta Bulan yang paling detail. Koleksi terbaru peta tersebut juga meliputi data topologi dan lokasi mineral. Yang menarik, SELENE berhasil memetakan lokasi uranium, thorium, dan potassium di Bulan. Sampai saat ini, ada 6 juta titik data yang telah berhasil dikumpulkan, dan SELENE masih akan menambah terus datanya di masa depan.

Peta Bulan yang dihasilkan SELENA. Kredit foto : JAXA
Peta Bulan yang dihasilkan SELENA. Kredit foto : JAXA
Peta Bulan yang dihasilkan SELENA. Kredit foto : JAXA
Peta Bulan yang dihasilkan SELENA. Kredit foto : JAXA

Misi SELENE ( Selenological and Engineering Explorer) diluncurkan tanggal 14 September 2007 dari Tanegashima Space Center. Nama SELENE juga diambil dari nama Dewi Bulan dalam mitologi Yunani. Orbiter SELENE tiba di orbit Bulan tanggal 3 Oktober dan mulai melakukan tugasnya disana. Selama di sana, SELENE menggunakan berbagai instrumen untuk mengkarakterisasi permukaan Bulan. Ia melakukan analisis terhadap distribusi mineral di Bulan hingga pengukuran tanah di Bulan. Dan SELENE adalah misi terbesar kedua di Bulan semenjak program Apollo.

Pemetaan Bulan. Kredit Foto : JAXA
Pemetaan Bulan. Kredit Foto : JAXA

Pemetaan di Bulan yang dilakukan oleh SELENE menggunakan instrumen laser altimeter (LALT). Hasil pemetaan ini akan memberikan pemetaan relief yang lebih baik dengan adanya data 3-dimensi dari bentuk dan ketinggian permukaan. Pemetaan relief ini juga jadi yang terbaik dalam sejarah pemetaan objek keplanetan setelah pemetaan di Bumi. SELENE juga berhasil mengindikasikan keberadaan uranium, potassium, dan thorium. Keberhasilan ini memberikan implikasi yang besar dalam explorasi masa depan ke Bulan. Apalagi, dengan adanya rencana percobaan untuk menetap di Bulan. Jadi, kalau anda bepergian ke Bulan, jangan lupa membawa peta Bulan terbaru ini.

Peta permukaan bulan yang dihasilkan SELENA. Kredit foto : JAXA
Peta permukaan bulan yang dihasilkan SELENA. Kredit foto : JAXA

Penemuan Planet Layak Huni Pertama Selain Bumi

Penemuan Planet Layak Huni Pertama Selain Bumi

Si kerdil ternyata membawa kehidupan juga loh!

Untuk pertama kalinya, astronom akhirnya menemukan planet yang mirip Bumi di luar Tata Surya, sebuah planet ekstrasolar dengan radius 50% lebih besar dari bumi dan mampu memiliki air dalam bentuk cair. Penemuan ini memberi sebuah harapan baru dan sebuah langkah maju dalam usaha pencarian planet-planet yang bisa digolongkan sebagai planet layak huni. Dengan menggunakan teleskop ESO 3,6 m, tim pemburu planet dari Swiss, Perancis dan Portugal akhirnya menemukan super-Bumi yang massanya 5 kali massa Bumi dan mengorbit bintang katai merah, yang sebelumnya diketahui telah memiliki planet bermassa Neptunus. Para astronom juga menemukan bukti kuat yang menunjukkan indikasi keberadaan planet ketiga dengan massa 8 kali massa Bumi.

Planet Gliese 581 c

The Planetary System Around Gliese 581
The Planetary System Around Gliese 581
Exoplanet, itulah cara para astronom dalam menyebut planet yang berada disekitar bintang selain Matahari. Nah, exoplanet yang baru ditemukan ini merupakan exoplanet terkecil yang pernah ditemukan hingga saat ini dan ia bisa mengitari bintangnya hanya dalam 13 hari. Dan jaraknya juga 14 kali lebih dekat dari jarak Bumi -Matahari. Bintang induknya sendiri ternyata bukanlah bintang sekelas Matahari melainkan bintang katai merah yang lebih kecil, kebih dingin dan lebih redup dibanding Matahari. Itulah bintang Gliese 581, bintang yang menaungi si exoplanet mirip Bumi tersebut.

Si exoplanet yang mirip Bumi ini terletak di dalam area layak huni sang bintang (berada dalam habitable zone bintang - akan dibahas dalam artikel yang lain), daerah disekitar bintang dimana air yang berada pada area itu bisa berada dalam bentuk cairan. Exoplanet tersebut dinamakan Gliese 581 c yang artinya planet kedua yang bermukim di bintang Gliese 581. Planet pertama dalam extrasolar planet dinamakan dengan nama bintang dan diikuti indikasi b, bintang kedua indikasinya c dst.

Menurut Stephane Udry dari Geneva Observatory, mereka memperkirakan temperatur rata-rata super-Bumi ini antara 0 - 40 derajat Celcius, dan kondisi airnya masih dalam bentuk cairan. Selain itu radiusnya juga diperkirakan hanya 1,5 kali radius Bumi, dan dari pemodelannya bisa diperkirakan kalau planet ini merupakan planet batuan seperti Bumi atau bisa jadi Gliese 581 c adalah planet lautan.

The star Gliese 581
The star Gliese 581

Ditambahkan oleh Xavier Delfosse, salah satu anggota tim dari Perancis, kalau air dalam bentuk cair merupakan komponen yang sangat penting bagi kehidupan sepanjang yang kita ketahui. Dengan memiliki temperatur dan jarak yang relatif dekat seperti yang dimiliki Gliese 581 c, planet ini kemungkinan akan menjadi target penting dalam misi ruang angkasa di masa depan khususnya dalam hal pencarian kehidupan extra-terrestrial. Dan di dalam peta harta karun alam semesta, Gliese 581 c akan ditandai dengan X.

- perlu diingat perbandingan kehidupan itu sendiri akan selalu mengacu pada kehidupan di Bumi.-

Gilese 581
Bintang induk Gliese 581 merupakan satu diantara 100 bintang yang berada dekat dengan kita. Massa dan radiusnya hanya sepertiga massa Matahari. Planet katai merah seperti ini secara intrinsik memiliki kecerlangan setidaknya 50 kali lebih lemah dari Matahari. Bintang katai merah juga termasuk bintang yang umum ditemukan di dalam galaksi kita (Bimasakti) : diantara 100 bintang dekat dengan Matahari, 80 diantaranya berada di kelas ini.

Gl 581, atau Gliese 581, merupakan bintang ke 581 dalam urutan Katalog Gliese yang merupakan susunan bintang yang berada dalam jarak 25 parsecs (81,5 tahun cahaya) dari bintang. Katalog tersebut dibuat oleh Gliese dan diterbitkan pada tahun 1969 dan diperbaharui tahun 1991 oleh Gliese dan Jahreiss. Gliese 581 sendiri jaraknya 6,26 parsecs (22,66 tahun cahaya) berada di konstelasi Libra dan usianya 4,3 milyar tahun.

Menurut Xavier Bonfils dari Lisbon University, Bintang katai merah merupakan target ideal dalam pencarian planet bermassa kecil yang memiliki air dalam bentuk cair. Hal ini disebabkan karena bintang katai seperti ini memancarkan sedikit cahaya sehingga daerah layak huninya (habitable zone) berada lebih dekat dengan bintang dibanding planet-planet disekitar Matahari.

Planet-planet yang berada di daerah tersebut akan lebih mudah dideteksi dengan menggunakan metode kecepatan radial, metode yang paling sukses dalam pencarian dan deteksi exoplanet.

Planet Lainnya di Gliese 581
Dua tahun lalu, tim astronom yang sama juga menemukan planet yang mengelilingi Gliese 581. Planet yang dikenal dengan nama Gliese 581 b memiliki massa 15 massa Bumi, dan mirip dengan Neptunus. Ia mengorbit Gliese 581 hanya menghabiskan waktu 5,4 hari. Pada saat itu astronom juga sudah melihat adanya indikasi planet lain disekitar tempat itu. Dan setelah pencarian yang lebih lanjut, ditemukan planet super-Bumi, tapi bukan hanya itu, ada juga indikasi yang sangat jelas menunjukkan kalau ditempat itu ada planet ketiga. Planet ketiga tersebut memiliki massa 8 kali massa Bumi dan menyelesaikan putaran orbitnya dalam waktu 84 hari.

Sistem keplanetan di Gliese 581 sedikitnya telah memiliki 3 buah planet dengan massa kurang lebih 15 massa Bumi, dan ini bisa dikatakan merupakan sistem yang luar biasa. Selama ini pencarian exoplanet paling banyak dilakukan pada bintang yang sekelas Matahari.

Metode Pengamatan
Penemuan Gliese 581 c ini dilakukan dengan menggunakan metode kecepatan radial. Metode kecepatan radial mendeteksi perubahan kecepatan bintang induk yang diakibatkan oleh gaya gravitasi dari exoplanet (yang tak terlihat) saat ia mengorbit bintangnya. Evaluasi pengukuran kecepatan akan memberi deduksi tentang orbit planet, biasanya bisa diketahui periode dan jarak dari bintang, serta massa minimumnya. Secara statistik, massa minimum ini mendekati massa yang sebenarnya.

Penemuan ini dilakukan menggunakan spektograf HARPS (High Accuracy RAdial Velocity for the Planetary Searcher), teleskop ESO 3,6 m di La Silla, Chille. HARPS bisa mengukur kecepatan dengan presisi lebih baik dari 1 meter per detik (3,6 km/jam). Dalam pendeteksian ini, variasi kecepatan yang terdeteksi antara 2 dan 3 meter per detik atau setara dengan 9 km/jam. Dari 13 planet yang massanya dibawah 20 massa Bumi, 11 diantaranya ditemukan dengan HARPS.

Selain Gliese 581 c ada dua sistem lain yang memiliki massa kecil juga, yakni planet es yang mengitari OGLE-2005-BLG-390L, yang ditemukan dengan jaringan teleskop microlensing. Massa planet tersebut 5,5 massa Bumi. Namun planet tersebut orbitnya lebih jauh dari bintang induknya yang kecil dibanding jarak Gliese 581 c dengan bintangnya. Selain itu planet yang mengitari OGLE-2005-BLG-390L juga lebih dingin.

Planet lainnya memiliki massa minimum 5,89 massa Bumi (dengan kemungkinan massa benarnya 7,53 massa Bumi) dan periode orbitnya kurang dari 2 hari, hal ini menyebabkan si planet terlalu panas untuk masih memiliki air di permukaannya.

Penemuan Gliese 581 c memberi satu titik cerah dalam masalah pencarian planet-planet yg mirip Bumi didalam zona layak huni bintang. Tapi untuk tiba pada apakah ada kehidupan lain disana atau mungkinkah kita hidup disana masih ada banyak hal yang perlu dijawab.

Masa Depan Bumi saat Matahari Berevolusi

Masa Depan Bumi saat Matahari Berevolusi

Bintang Raksasa Merah. Impresi artis. Sumber : Universetoday
Bintang Raksasa Merah. Impresi artis. Sumber : Universetoday

Perubahan iklim dan pemanasan global yang terjadi akhir-akhir ini menjadi salah satu efek yang sangat signifikan dalam perubahan kondisi Bumi selama beberapa dekade dan abad ke depan. Namun, bagaimana dengan nasib Bumi jika terjadi pemanasan bertahap saat Matahari menuju masa akhir hidupnya sebagai bintang katai putih? Akankah Bumi bertahan, ataukah masa tersebut akan menjadi masa akhir kehidupan Bumi?

Milyaran tahun lagi, Matahari akan mengembang menjadi bintang raksasa merah. Saat itu, ia akan membesar dan menelan orbit Bumi. Akankah Bumi ditelan oleh Matahari seperti halnya Venus dan Merkurius? Pertanyaan ini telah menjadi diskusi panjang di kalangan astronom. Akankah kehidupan di Bumi tetap ada saat matahari menjadi Katai Putih?

Berdasarkan perhitungan yang dilakukan K.-P. Schr¨oder dan Robert Connon Smith, ketika Matahari menjadi bintang raksasa merah, ekuatornya bahkan sudah melebihi jarak Mars. Dengan demikian, seluruh planet dalam di Tata Surya akan ditelan olehnya. Akan tiba saatnya ketika peningkatan fluks Matahari juga meningkatkan temperatur rata-rata di Bumi sampai pada level yang tidak memungkinkan mekanisme biologi dan mekanisme lainnya tahan terhadap kondisi tersebut.

Saat Matahari memasuki tahap akhir evolusi kehidupannya, ia akan mengalami kehilangan massa yang besar melalui angin bintang. Dan saat Matahari bertumbuh (membesar dalam ukuran), ia akan kehilangan massa sehingga planet-planet yang mengitarinya bergerak spiral keluar. Lagi-lagi pertanyaannya bagaimana dengan Bumi? Akankah Matahari yang sedang mengembang itu mengambil alih planet-planet yang bergerak spiral, atau akankah Bumi dan bahkan Venus bisa lolos dari cengkeramannya?

Perhitungan yang dilakukan oleh K.-P Schroder dan Robert Cannon Smith menunjukan, saat Matahari menjadi bintang raksasa merah di usianya yang ke 7,59 milyar tahun, ia akan mulai mengalami kehilangan massa. Matahari pada saat itu akan mengembang dan memiliki radius 256 kali radiusnya saat ini dan massanya akan tereduksi sampai 67% dari massanya sekarang. Saat mengembang, Matahari akan menyapu Tata Surya bagian dalam dengan sangat cepat, hanya dalam 5 juta tahun. Setelah itu ia akan langsung masuk pada tahap pembakaran helium yang juga akan berlangsung dengan sangat cepat, hanya sekitar 130 juta tahun. Matahari akan terus membesar melampaui orbit Merkurius dan kemudian Venus. Nah, pada saat Matahari akan mendekati Bumi, ia akan kehilangan massa 4.9 x 1020 ton setiap tahunnya (setara dengan 8% massa Bumi).

Perjalanan evolusi Matahari sejak lahir sampai akhir masa hidupnya sebagai bintang katai putih. Saat ini Matahari berada di deret Utama  (Main Sequence)
Perjalanan evolusi Matahari sejak lahir sampai akhir masa hidupnya sebagai bintang katai putih. Saat ini Matahari berada di deret Utama (Main Sequence)

Setelah mencapai tahap akhir sebagai raksasa merah, Matahari akan menghamburkan selubungnya dan inti Matahari akan menyusut menjadi objek seukuran Bumi yang mengandung setengah massa yang pernah dimiliki Matahari. Saat itu, Matahari sudah menjadi bintang katai putih. Bintang kompak ini pada awalnya sangat panas dengan temperatur lebih dari 100 ribu derajat namun tanpa energi nuklir, dan ia akan mendingin dengan berlalunya waktu seiring dengan sisa planet dan asteroid yang masih mengelilinginya.

Zona Habitasi yang Baru
Saat ini Bumi berada di dalam zona habitasi / layak huni dalam Tata Surya. Zona layak huni atau habitasi merupakan area di dekat bintang di mana planet yang berada di situ memiliki air berbentuk cair di permukaannya dengan temperatur rata-rata yang mendukung adanya kehidupan. Dalam perhitungan yang dilakukan Schroder dan Smith, temperatur planet tersebut bisa menjadi sangat ekstrim dan tidak nyaman untuk kehidupan, namun syarat utama zona habitasinya adalah keberadaan air yang cair.

Terbitnya bintang raksasa merah. Impresi artis. Sumber: Jeff Bryant’s Space Art.
Terbitnya bintang raksasa merah. Impresi artis. Sumber: Jeff Bryant’s Space Art.
Tak dapat dipungkiri, saat Matahari jadi Raksasa Merah, zona habitasi akan lenyap dengan cepat. Saat Matahari melampaui orbit Bumi dalam beberapa juta tahun, ia akan menguapkan lautan di Bumi dan radiasi Matahari akan memusnahkan hidrogen dari air. Saat itu Bumi tidak lagi memiliki lautan. Tetapi, suatu saat nanti, ia akan mencair kembali. Nah saat Bumi tidak lagi berada dalam area habitasi, lantas bagaimana dengan kehidupan di dalamnya? Akankah mereka bertahan atau mungkin beradaptasi dengan kondisi yang baru tersebut? Atau itulah akhir dari perjalanan kehidupan di planet Bumi?

Yang menarik, meskipun Bumi tak lagi berada dalam zona habitasi, planet-planet lain di luar Bumi akan masuk dalam zona habitasi baru milik Matahari dan mereka akan berubah menjadi planet layak huni. Zona habitasi yang baru dari Matahari akan berada pada kisaran 49,4 SA - 71,4 SA. Ini berarti areanya akan meliputi juga area Sabuk Kuipert, dan dunia es yang ada disana saat ini akan meleleh. Dengan demikian objek-objek disekitar Pluto yang tadinya mengandung es sekarang justru memiliki air dalam bentuk cairan yang dibutuhkan untuk mendukung kehidupan. Bahkan bisa jadi Eris akan menumbuhkan kehidupan baru dan menjadi rumah yang baru bagi kehidupan.

Bagaimana dengan Bumi?
Apakah ini akhir perjalanan planet Bumi? Ataukah Bumi akan selamat? Berdasarkan perhitungan Schroder dan Smith Bumi tidak akan bisa menyelamatkan diri. Bahkan meskipun Bumi memperluas orbitnya 50% dari orbit yang sekarang ia tetap tidak memiliki pluang untuk selamat. Matahari yang sedang mengembang akan menelan Bumi sebelum ia mencapai batas akhir masa sebagai raksasa merah. Setelah menelan Bumi, Matahari akan mengembang 0,25 SA lagi dan masih memiliki waktu 500 ribu tahun untuk terus bertumbuh.

Matahari yang menjadi raksasa merah akan mengisi langit seperti yang tampak dari bumi. Gambar ini menunjukan topografi Bumi yang sudah meleleh menjadi lava. Tampak siluet bulan dengan latar raksasa merah. Copyright William K. Hartmann
Matahari yang menjadi raksasa merah akan mengisi langit seperti yang tampak dari bumi. Gambar ini menunjukan topografi Bumi yang sudah meleleh menjadi lava. Tampak siluet bulan dengan latar raksasa merah. Copyright William K. Hartmann
Saat Bumi ditelan, ia akan masuk ke dalam atmosfer Matahari. Pada saat itu Bumi akan mengalami tabrakan dengan partikel-partikel gas. Orbitnya akan menyusut dan ia akan bergerak spiral kedalam. Itulah akhir dari kisah perjalanan Bumi.

Sedikit berandai-andai, bagaimana menyelamatkan Bumi? Jika Bumi berada pada jarak 1.15 SA (saat ini 1 SA) maka ia akan dapat selamat dari fasa pengembangan Matahari tersebut. Nah bagaimana bisa membawa Bumi ke posisi itu?? Meskipun terlihat seperti kisah fiksi ilmiah, namun Schroder dan Smith menyarankan agar teknologi masa depan dapat mencari cara untuk menambah kecepatan Bumi agar bisa bergerak spiral keluar dari Matahari menuju titik selamat tersebut.

Yang menarik untuk dikaji adalah, umat manusia seringkali gemar berbicara tentang masa depan Bumi milyaran tahun ke depan, padahal di depan mata, kerusakan itu sudah mulai terjadi. Bumi saat ini sudah mengalami kerusakan awal akibat ulah manusia, dan hal ini akan terus terjadi. Bisa jadi akhir perjalanan Bumi bukan disebabkan oleh evolusi matahari, tapi oleh ulah manusia itu sendiri. Tapi bisa jadi juga manusia akan menemukan caranya sendiri untuk lolos dari situasi terburuk yang akan dihadapi.

Sejarah Awal Teori Pembentukan Tata Surya

Sejarah Awal Teori Pembentukan Tata Surya

Sebuah teori lahir dari keingintahuan akan suatu kejadian atau keadaan. Tidak mudah untuk mempercayai sebuah teori baru, apalagi jika teori tersebut lahir ditengah kondisi masyarakat yang memiliki kepercayaan yang berbeda. Tapi itulah kenyataan yang harus dihadapi oleh para ilmuwan di awal-awal penemuan mereka.

Hal utama yang dihadapi untuk mengerti lebih jauh lagi tentang Tata Surya adalah bagaimana Tata Surya itu terbentuk, bagaimana objek-objek didalamnya bergerak dan berinteraksi serta gaya yang bekerja mengatur semua gerakan tersebut. Jauh sebelum Masehi, berbagai penelitian, pengamatan dan perhitungan telah dilakukan untuk mengetahui semua rahasia dibalik Tata Surya.

Pengamatan pertama kali dilakukan oleh bangsa China dan Asia Tengah, khususnya dalam pengaruhnya pada navigasi dan pertanian. Dari para pengamat Yunani ditemukan bahwa selain objek-objek yang terlihat tetap di langit, tampak juga objek-objek yang mengembara dan dinamakan planet. Orang-orang Yunani saat itu menyadari bahwa Matahari, Bumi, dan Planet merupakan bagian dari sistem yang berbeda. Awalnya mereka memperkirakan Bumi dan Matahari berbentuk pipih tapi Phytagoras (572-492 BC) menyatakan semua benda langit berbentuk bola (bundar).

Sampai dengan tahun 1960, perkembangan teori pembentukan Tata Surya bisa dibagi dalam dua kelompok besar yakni masa sebelum Newton dan masa sesudah Newton.

Permulaan Perhitungan Ilmiah
Perhitungan secara ilmiah pertama kali dilakukan oleh Aristachrus dari Samos (310-230 BC). Ia mencoba menghitung sudut Bulan-Bumi-Matahari dan mencari perbandingan jarak dari Bumi-Matahari, dan Bumi-Bulan. Aristachrus juga merupakan orang pertama yang menyimpulkan Bumi bergerak mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk lingkaran yang menjadi titik awal teori Heliosentrik. Jadi bisa kita lihat kalau teori heliosentrik bukan teori yang baru muncul di masa Copernicus. Namun jauh sebelum itu, Aristrachrus sudah meletakkan dasar bagi teori heliosentris tersebut.

Pada era Alexandria, Eratoshenes (276-195BC) dari Yunani berhasil menemukan cara mengukur besar Bumi, dengan mengukur panjang bayangan dari kolom Alexandria dan Syene. Ia menyimpulkan, perbedaan lintang keduanya merupakan 1/50 dari keseluruhan revolusi. Hasil perhitungannya memberi perbedaan sebesar 13% dari hasil yang ada saat ini.

Ptolemy dan Teori Geosentrik
Ptolemy (c 150AD) menyatakan bahwa semua objek bergerak relatif terhadap bumi. Dan teori ini dipercaya selama hampir 1400 tahun. Tapi teori geosentrik mempunyai kelemahan, yaitu Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur. Untuk mengatasi masalah ini, Ptolemy mengajukan dua komponen gerak. Yang pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu tahun pada titik yang disebut deferent. Gerak yang kedua disebut epycycle, gerak seragam dalam lintasan lingkaran dan berpusat pada deferent.

Teori heliosentrik dan gereja
Nicolaus Copernicus (1473-1543) merupakan orang pertama yang secara terang-terangan menyatakan bahwa Matahari merupakan pusat sistem Tata Surya, dan Bumi bergerak mengeliinginya dalam orbit lingkaran. Untuk masalah orbit, data yang didapat Copernicus memperlihatkan adanya indikasi penyimpangan kecepatan sudut orbit planet-planet. Namun ia mempertahankan bentuk orbit lingkaran dengan menyatakan bahwa orbitnya tidak kosentrik. Teori heliosentrik disampaikan Copernicus dalam publikasinya yang berjudul De Revolutionibus Orbium Coelestium kepada Paus Pope III dan diterima oleh gereja.

Tapi dikemudian hari setelah kematian Copernicus pandangan gereja berubah ketika pada akhir abad ke-16 filsuf Italy, Giordano Bruno, menyatakan semua bintang mirip dengan Matahari dan masing-masing memiliki sistem planetnya yang dihuni oleh jenis manusia yang berbeda. Pandangan inilah yang menyebabkan ia dibakar dan teori Heliosentrik dianggap berbahaya karena bertentangan dengan pandangan gereja yang menganggap manusialah yang menjadi sentral di alam semesta.

Lahirnya Hukum Kepler
Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya tentang Teori Heliosentrik, tidak semua orang setuju dengannya. Salah satunya, Tycho Brahe (1546-1601) dari Denmark yang mendukung teori matahari dan bulan mengelilingi bumi sementara planet lainnya mengelilingi matahari. Tahun 1576, Brahe membangun sebuah observatorium di pulau Hven, di laut Baltic dan melakukan penelitian disana sampai kemudian ia pindah ke Prague pada tahun 1596.

Di Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya menyelesaikan tabel gerak planet dengan bantuan asistennya Johannes Kepler (1571-1630). Setelah kematian Brahe, Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe dan menemukan bahwa orbit planet tidak sirkular melainkan elliptik.

Kepler kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini yaitu ;

  1. Planet bergerak dalam orbit ellips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem.
  2. Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang sama.
  3. Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari.

Kepler menuliskan pekerjaannya dalam sejumlah buku, diantaranya adalah Epitome of The Copernican Astronomy dan segera menjadi bagian dari daftar Index Librorum Prohibitorum yang merupakan buku terlarang bagi umat Katolik. Dalam daftar ini juga terdapat publikasi Copernicus, De Revolutionibus Orbium Coelestium.

Awal mula dipakainya teleskop
Pada tahun 1608, teleskop dibuat oleh Galileo Galilei (1562-1642), .Galileo merupakan seorang professor matematika di Pisa yang tertarik dengan mekanika khususnya tentang gerak planet. Ia salah satu yang tertarik dengan publikasi Kepler dan yakin tentang teori heliosentrik. Dengan teleskopnya, Galileo berhasil menemukan satelit-satelit Galilean di Jupiter dan menjadi orang pertama yang melihat keberadaan cincin di Saturnus.

Salah satu pengamatan penting yang meyakinkannya mengenai teori heliosentrik adalah masalah fasa Venus. Berdasarkan teori geosentrik, Ptolemy menyatakan venus berada dekat dengan titik diantara matahari dan bumi sehingga pengamat dari bumi hanya bisa melihat venus saat mengalami fasa sabit.

Tapi berdasarkan teori heliosentrik dan didukung pengamatan Galileo, semua fasa Venus bisa terlihat bahkan ditemukan juga sudut piringan venus lebih besar saat fasa sabit dibanding saat purnama. Publikasi Galileo yang memuat pemikirannya tentang teori geosentrik vs heliosentrik, Dialogue of The Two Chief World System, menyebabkan dirinya dijadikan tahanan rumah dan dianggap sebagai penentang oleh gereja.

Dasar yang diletakkan Newton
Di tahun kematian Galileo, Izaac Newton (1642-1727) dilahirkan. Bisa dikatakan Newton memberi dasar bagi pekerjaannya dan orang-orang sebelum dirinya terutama mengenai asal mula Tata Surya. Ia menyusun Hukum Gerak Newton dan kontribusi terbesarnya bagi Astronomi adalah Hukum Gravitasi yang membuktikan bahwa gaya antara dua benda sebanding dengan massa masing-masing objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda. Hukum Gravitasi Newton memberi penjelasan fisis bagi Hukum Kepler yang ditemukan sebelumnya berdasarkan hasil pengamatan. Hasil pekerjaannya dipublikasikan dalam Principia yang ia tulis selama 15 tahun.

Teori Newton menjadi dasar bagi berbagai teori pembentukan Tata Surya yang lahir kemudian, sampai dengan tahun 1960 termasuk didalamnya teori monistik dan teori dualistik. Teori monistik menyatakan bahwa matahari dan planet berasal dari materi yang sama. Sedangkan teori dualistik menyatakan matahari dan bumi berasal dari sumber materi yang berbeda dan terbetuk pada waktu yang berbeda.