BAB I PENDAHULUAN
Rasa ingin tahu (curiosity) selalu muncul
ketika kita dihadapkan pada alam semesta yang di dalamnya mengandung banyak
misteri. Curiosity manusia dapat mengubah no
thing menjadi know a lot of thing. Rasa ingin tahu
jugalah yang memunculkan pelbagai penelitian serta pengujian dari hipotesa
akhir dan bila hal itu terbukti kebenarannya maka akan terbentuk suatu bidang
ilmu.
Curiosity tidak hanya tertanam dalam benak
pikiran ilmuan dan peneliti namun juga tertanam subur pada anak-anak. Mereka
seringkali menanyakan sesuatu yang tak disangka-sangka dan kita kebablakan
untuk menjawabnya. Yang perlu diingat jangan sekali-kali memberikan jawaban
tanpa pengetahuan karena jawaban anda akan selalu diingat dengan kuat.
Curiosity tercerdas dimiliki oleh para ilmuan
astronom dahulu. Mereka sangat terangsang otaknya dengan melihat sesuatu yang
sangat sulit dijangkau jasmani. Namun berkat pemikirannya sekarang kita dapat
mengetahui tentang alam semesta.
Dalam makalah ini kita mencoba meningkatkan
curiositas yang tertanam dalam diri kita yakni tentang alam semesta. Bagainama
terbentuknya? Serta benda-benda di dalamnya.
BAB II PEMBAHASAN
A. Pengertian Alam Semesta, Galaksi, dan
Tata Surya
Alam Semesta
Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos
dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran sangat
kecil, misalnya atom, elektron, sel, amuba, dan sebagainya. Sedang makrokosmos
adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang,
planet, dan galaksi.[3]
Konsep pemikiran manusia
tentang pusat universe atau alam semesta sangat radikal. Awalnya para ilmuan
astronom menetapkan bahwa manusialah yang sebagai pusat, yang diberi nama teori
egosentris. Setelah itu mereka menetapkan bumi yang menjadi pusat yang ditokohi
oleh Cladius Ptolemeus. Teori ini dikenal dengan geosentris. Namun setelah itu
Nicolas Copernicus mengungkap teori baru di mana matahari dijadikan pusat alam
semesta, heliosentris. Namun saat ini mereka baru menyadari bahwa teoti
tersebut lebih cocok digelayutkan pada tata surya. Dan tata surya hanyalah
sebagian dari galaksi, dan galaksi adalah satu kumpulan bintang dari banyak
kumpulan bintang di alam semesta.
Galaksi
Langit dihiasi bintang-bintang yang jumlahnya tak
terhitung, yang bisa diamati dengan mata telanjang maupun teropong bintang.
Bintang-bintang berkumpul dalam suatu gugusan, meskipun antar-bintang berjauhan
di angkasa.[4] Dari
penjelasan Ismail al-Juwasy tersebut dapat kita katakan bahwa galaksi tak
ubahnya bak sekumpulan anak ayam yang tak mungkin untuk dipisahkan dari
induknya. Di mana ada anak ayam di situ pasti ada induknya. Sama halnya
bintang-bintang di angkasa sana mereka tak mungkin gemerlap sendirian tanpa
disandingi dengan bintang lainnya.
Galaksi yang sering kita
dengar adalah Bimasakti atau milky way. Kalau kita cermati
agak aneh nama milky way tersebut karena dari benda angkasa luar diumpamakan
dengan susu. Namun dari keanehan tersebut terdapat keunikan, yakni bintang
bertebaran di langit pada malam hari seperti susu yang tercecer di langit.
Galaksi kita berbentuk spiral, dapat kita samakan dengan lingkaran obat
nyamuk jikadilihat dari atas dan seperti gasing bila dilihat dari
samping. Galaksi kita tidak sebundar lingkaran namun berbentuk elips. Hal ini
dibuktikan dengan ukannya yang memiliki panjang sekitar 100 tahun cahaya dan
lebar 10 tahun cahaya dan tata surya kita berada 30 tahun cahaya dari pusat
galaksi.[5]
Selain galaksi Bimasakti kita
juga dapat melihat beberapa galaksi dengan mata telanjang ataupun dengan alat.
Yang diungkap oleh para ilmuan yakni galaksi Andromeda, Awan Megallianic Besar
dan Awan Megallanic Kecil. Galaksi Andromeda lebih besar daripada Milky way.
Tata Surya
Tata surya terdiri dari matahari, Sembilan planet dan
berbagai benda langit seperti satelit, komet, dan asteroid.[6] Tata
surya tak lebih hanyalah gugusan kecil dari benda-benda langit dan satu
bintang. Tata surya adalah bagian kecil dari galaksi.
Kita kenal dengan sembilan
planet mungkin ketika sekolah dasar, dari sebilan planet tersebut terbagi dua
bagian yaitu planet dalam dan planet luar. Planet dalam adalah planet yang
dekat dengan matahari yang terdiri dari Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.
Sedangkan Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto –yang sekarang
tereliminasi– termasuk planet luar.
B. TEORI ASAL MULA ALAM SEMESTA
Teori Letusan Hebat
Berbagai teori tentang jagad raya membentuk suatu bidang studi yang dikenal
sebagai kosmologi. Einstein adalah ahli kosmologi modern pertama. Tahun 1915 ia
menyempurnakan teori umumnya tentang relativitas, yang kemudian diterapkan pada
pendistribusian zat di luar angkasa. Pada tahun 1917 secara matematik
ditentukan bahwa tampaknya ada massa bahan yang hampir seragam yang
keseimbangannya tak tentu antara kekuatan tarik gravitasi dan kekuatan olek
atau kekuatan dorong kosmik lain yang tak dikenal.
Pada tahun 1922 seorang ahli fisika Rusia muncul dengan pemecahan soal itu
secara lain, yang mengatakan bahwa kekuatan tolak tidak berperan bahkan jagad
raya terus meluas dan seluruh partikel terbang saling menjauhi dengan kecepatan
tinggi. Karena kekuatan
tarik gravitasi, perluasan itu terus melambat. Sebelumnya, partikel-partikel
itu telah bergerak keluar bahkan lebih cepat lagi. Dalam model jagat raya ini
dahulu perluasan mulai pada saat yang unik yang disebut “letusan hebat”.
Teori letusan hebat rupanya begitu berlawanan
dengan pengetahuan astronomi zaman sekarang, yang mula-mula sedikit menarik perhatian.
Akhirnya sebanyak bintang dalam galaksi Bimasakti bukannya saling menjauhi satu
sama lain, tetapi malahan berjalan dalam orbit sirkular mengelilingi wilayah
pusatnya yang padat. Akan tetapi, pada tahun 1929 Edwin Hubble, ketika itu ahli
astronomi di Observatorium Mount Wilson, mengemukakan bahwa berbagai galaksi
yang telah diamatinya sebenarnya menjauhi kita, dan menjauhi yang lain, dengan
kecepatan sampai beberapa ribu kilometer per-detik.
Rupanya galaksi-galaksi ini, seperti halnya
Bimasakti kita, menjaga keutuhan bentuk internalnya selama waktu yang panjang.
Galaksi-galaksi itu secara sendiri-sendiri mengarungi angkasa raya, kira-kira
sebagain unit atau partikel yang bergerak mengarungi ruang angkasa. Teori
Einstein dapat diterapkan pada berbagai galaksi, sebagai ganti bintang-bintang.[7]
Teori Keadaan Tetap
Kalau kita kembali ke tahun 1948, tidaklah
ditemukan informasi yang cukup untuk menguji teori letusan hebat itu. Ahli
Astronomi Inggris Fred Hoyle dan beberapa ahli astro-fisika Inggris mengajukan
teori yang lain, teori keadaan
tetap yang menerangkan bahwa jagat raya tidak hanya sama dalam ruang angkasa
–asas kosmologi- tetapi juga tak berubah dalam waktu asas kosmologi yang
sempurna. Jadi, asas kosmologi diperluas sedemikian rupa sehingga menjadi
“sempurna” atau “lengkap” dan tidak bergantung pada peristiwa sejarah tertentu.
Teori keadaan tetap berlawanan sekali dengan teori letusan hebat.
Dalam teori
kedua, ruang angkasa berkembang menjadi lebih kosong sewaktu berbagai galaksi
saling menjauh. Dalam teori keadaaan tetap, kita harus menerima bahwa zat baru
selalu diciptakan dalam ruang angkasa di antara berbagai galaksi, sehingga
galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Orang
sepakat mengatakan bahwa zat baru itu ialah hydrogen, yaitu sumber yang menjadi asal usul bintang
dan galaksi.
Penciptaan zat
berkesinambungan dari ruang angkasa yang tampaknya kosong itu diterima secara
skeptis oleh para ahli, sebab hal ini rupanya melanggar salah satu hukum.[8]
B. Galaksi dalam Jagat Raya
Galaksi
dalam Jagat Raya – Jika kita memerhatikan sejenak lautan bintang pada malam
hari yang cerah, terpikir oleh kita betapa mahabesarnya kekuasaan Tuhan yang
telah menciptakannya. Jutaan bahkan miliaran bintang dan benda angkasa tersusun
secara teratur membentuk Galaksi maupun Tata Surya. Lalu apa yang dimaksud
dengan Galaksi dan Tata Surya? Benda-benda apa saja yang terdapat di dalamnya?
1. Pengertian Galaksi
Berapakah
jumlah bintang yang ada di jagat raya ini? Pertanyaan inilah yang mengilhami
para ilmuwan terutama para astronom untuk menyelidikinya. Para ahli astronomi
menyimpulkan bahwa galaksi yang terdapat di alam semesta ini berjumlah miliaran
dengan tiap-tiap galaksi terdiri atas ratusan miliar bintang. Untuk dapat
mengamati apalagi menghitungnya, tentu tidak dapat hanya melihat dengan
menggunakan mata telanjang, perlu alat bantu yang disebut teleskop.
Galaksi
adalah suatu sistem bintang atau tatanan bintang-bintang. Galaksi tersusun
secara menggerombol dan tiap-tiap anggota galaksi memiliki gaya tarik-menarik
(gravitasi). Matahari bersama-sama planet yang mengitarinya terletak pada
sebuah galaksi yang diberi nama galaksi Bimasakti. Galaksi Bimasakti termasuk
galaksi spiral dan berbentuk seperti cakram, garis tengahnya kira-kira 100.000
tahun cahaya. Istilah tahun cahaya menggambarkan jarak yang ditempuh oleh
cahaya dalam waktu satu tahun. Dengan kecepatan 300.000 km/detik, dalam waktu
satu tahun cahaya akan ditempuh jarak sekitar 9,5 triliun kilometer.
Jadi, satu tahun cahaya adalah 9,5 triliun km. Ini berarti garis tengah galaksi kita sekitar 100.000 × 9,5 triliun km atau 950 biliun km (950 diikuti dengan 15 buah nol di belakangnya). Luar biasa jauhnya, bukan? Untuk memudahkan perhitungan, maka digunakan satuan jarak yaitu tahun cahaya. Dengan satuan ini, tebal bagian pusat galaksi kita sekitar 10.000 tahun cahaya.
Jadi, satu tahun cahaya adalah 9,5 triliun km. Ini berarti garis tengah galaksi kita sekitar 100.000 × 9,5 triliun km atau 950 biliun km (950 diikuti dengan 15 buah nol di belakangnya). Luar biasa jauhnya, bukan? Untuk memudahkan perhitungan, maka digunakan satuan jarak yaitu tahun cahaya. Dengan satuan ini, tebal bagian pusat galaksi kita sekitar 10.000 tahun cahaya.
Lalu,
di mana letak Matahari kita? Matahari terletak
sekitar 30.000 tahun cahaya dari pusat Bimasakti. Matahari bukanlah bintang
yang istimewa, tetapi hanyalah salah satu dari 200 miliar buah bintang anggota
Bimasakti. Bintang-bintang anggota Bimasakti ini tersebar dengan jarak dari
satu bintang ke bintang lain berkisar 4 sampai 10 tahun cahaya. Semakin ke arah
pusat galaksi, jarak antarbintang semakin dekat atau dengan kata lain kerapatan
galaksi ke arah pusat semakin besar.
Gambar 4.2 Bumi dan anggota Tata Surya
lainnya terletak di dalamnya
Hanya
itu sajakah bukti luasnya ruang jagat raya ini? Tidak! Jumlah keseluruhan
galaksi yang dapat dipotret dengan teleskop berdiameter 500 cm di Gunung
Palomar (Amerika Serikat), diperkirakan mencapai satu miliar buah galaksi. Jika
menggunakan teleskop yang lebih besar, tentunya kita akan dapat melihat galaksi
yang jauh lebih banyak lagi dan dengan jarak yang lebih jauh lagi dibandingkan dengan galaksi yang
telah diketahui selama ini. Pertanyaannya, sampai manakah batas ruang jagat
raya ini? Diskusikan bersama teman-temanmu.
Gambar 4.3 Galaksi tak beraturan
Bentuk-Bentuk
Galaksi
Jika
kamu keluar rumah pada malam hari yang cerah, kamu akan dapat menyaksikan
ribuan bintang di langit menghias angkasa.
Beberapa di antaranya terlihat jelas dengan kemilau sinarnya. Namun, di antara banyak bintang tersebut tampak bintang yang muncul dan tenggelam tertutup oleh gelapnya malam. Beberapa di antaranya lagi tampak menyerupai kabut sinar yang terlihat tidak begitu jelas letaknya antarbintang anggota galaksi. Kondisi ini dipengaruhi oleh bentuk galaksi. Bagaimana sebenarnya bentuk galaksi di alam semesta ini?
Beberapa di antaranya terlihat jelas dengan kemilau sinarnya. Namun, di antara banyak bintang tersebut tampak bintang yang muncul dan tenggelam tertutup oleh gelapnya malam. Beberapa di antaranya lagi tampak menyerupai kabut sinar yang terlihat tidak begitu jelas letaknya antarbintang anggota galaksi. Kondisi ini dipengaruhi oleh bentuk galaksi. Bagaimana sebenarnya bentuk galaksi di alam semesta ini?
Menurut
morfologinya, galaksi dibagi menjadi tiga tipe, yaitu tipe galaksi spiral,
elips, dan tak beraturan. Pembagian tipe ini berdasarkan bentuk atau penampakan
galaksi-galaksi tersebut. Hasil pengamatan para astronom menunjukkan bahwa
galaksi-galaksi yang terdapat di jagat raya ini terdiri atas 75% galaksi
spiral, 20% galaksi elips, dan 5% galaksi tak beraturan. Walaupun begitu,
galaksi elips diyakini merupakan tipe galaksi yang paling banyak terdapat di
jagat raya ini. Jika kita mengambil volume ruang angkasa yang sama, kita akan
menemukan lebih banyak galaksi elips daripada galaksi spiral. Hanya saja
galaksi tipe ini banyak yang terlihat begitu redup, sehingga amat sulit untuk
diamati. Bagaimanakah karakteristik dari tipe-tipe galaksi tersebut?
2.
Tipe-tipe galaksi
a.
Tak Beraturan
Galaksi
ini tidak memiliki bentuk khusus. Anggota dari galaksi tipe ini terdiri atas bintang-bintang
tua dan muda. Contoh dari galaksi tipe ini adalah Awan Magellan Besar dan Awan
Magellan Kecil, dua buah galaksi tetangga terdekat Bimasakti, yang hanya
berjarak sekitar 180.000 tahun cahaya dari Bimasakti. Galaksi tak beraturan ini banyak mengandung materi antarbintang yang terdiri atas gas dan debu-debu.
berjarak sekitar 180.000 tahun cahaya dari Bimasakti. Galaksi tak beraturan ini banyak mengandung materi antarbintang yang terdiri atas gas dan debu-debu.
b.
Elips
Gambar 4.4 Galaksi elips
Penampakan
galaksi ini terlihat seperti elips. Galaksi yang termasuk dalam tipe elips ini
mulai dari galaksi yang berbentuk
bundar sampai galaksi yang berbentuk bola pepat. Struktur galaksi tipe ini tidak terlihat dengan jelas. Galaksi elips sangat sedikit
mengandung materi antarbintang dan anggotanya adalah bintang-bintang tua. Contoh galaksi tipe ini adalah galaksi M87, yaitu
galaksi elips raksasa yang terdapat di Rasi Virgo.
bundar sampai galaksi yang berbentuk bola pepat. Struktur galaksi tipe ini tidak terlihat dengan jelas. Galaksi elips sangat sedikit
mengandung materi antarbintang dan anggotanya adalah bintang-bintang tua. Contoh galaksi tipe ini adalah galaksi M87, yaitu
galaksi elips raksasa yang terdapat di Rasi Virgo.
c.
Spiral
Gambar 4.5 Galaksi spiral
Bagian-bagian
utama galaksi spiral adalah halo, bidang galaksi (termasuk lengan spiral) dan
bulge (bagian pusat galaksi yang menonjol). Anggota galaksi spiral terdiri atas
bintang-bintang tua dan muda. Bintang-bintang tua terdapat pada kumpulan
bintangbintang yang berjumlah ratusan dan berbentuk bola (gugus bola).
Bintang-bintang muda terdapat di lengan spiral galaksi yang berada di bidang
galaksi. Galaksi spiral berotasi dengan cepat sehingga membuat galaksi ini
memipih dan membentuk bidang galaksi. Contoh dari galaksi tipe ini adalah
galaksi Andromeda dan galaksi Bimasakti. Di galaksi Bimasakti inilah Bumi
sebagai bagian dari sistem Tata Surya berada.
a. Teori nebula (Kant dan Laplace)
Teori Nebula pertama kali dikemukakan seorang filsuf Jerman bernama Imanuel Kant. Menurutnya, tata surya berasal dari nebula yaitu gas atau kabut tipis yang sangat luas dan bersuhu tinggi yang berputar sangat lambat. Perputaran yang lambat itu menyebabkan terbentuknya konsentrasi materi yang mempunyai berat jenis tinggi yang disebut inti massa di beberapa tempat yang berbeda. Inti massa yang terbesar terbentuk di tengah, sedangkan yang kecil terbentuk di sekitarnya Karena terjadi proses pendinginan, inti-inti massa yang lebih kecil berubah menjadi planet-planet, sedangkan yang paling besar masih tetap dalam keadaan pijar dan bersuhu tinggi yang disebut matahari.
Teori nebula lainnya dikemukakan oleh Pierre Simon Laplace. Menurut Laplace, tata surya berasal dari bola gas yang bersuhu tinggi dan berputar sangat cepat. Karena perputaran yang sangat cepat, sehingga terlepaslah bagian-bagian dari bola gas tersebut dalam ukuran dan jangka waktu yang berbeda-beda. Bagian-bagian yang terlepas itu berputar dan akhirnya mendingin membentuk planet-planet, sedangkan bola gas asal dinamakan matahari.
Teori Nebula pertama kali dikemukakan seorang filsuf Jerman bernama Imanuel Kant. Menurutnya, tata surya berasal dari nebula yaitu gas atau kabut tipis yang sangat luas dan bersuhu tinggi yang berputar sangat lambat. Perputaran yang lambat itu menyebabkan terbentuknya konsentrasi materi yang mempunyai berat jenis tinggi yang disebut inti massa di beberapa tempat yang berbeda. Inti massa yang terbesar terbentuk di tengah, sedangkan yang kecil terbentuk di sekitarnya Karena terjadi proses pendinginan, inti-inti massa yang lebih kecil berubah menjadi planet-planet, sedangkan yang paling besar masih tetap dalam keadaan pijar dan bersuhu tinggi yang disebut matahari.
Teori nebula lainnya dikemukakan oleh Pierre Simon Laplace. Menurut Laplace, tata surya berasal dari bola gas yang bersuhu tinggi dan berputar sangat cepat. Karena perputaran yang sangat cepat, sehingga terlepaslah bagian-bagian dari bola gas tersebut dalam ukuran dan jangka waktu yang berbeda-beda. Bagian-bagian yang terlepas itu berputar dan akhirnya mendingin membentuk planet-planet, sedangkan bola gas asal dinamakan matahari.
Gambar
3.2 Pembentukan tata surya menurut teori nebula
(Sumber:
Moh. Ma'mur Tanudidjaja, halaman 98)
b. Teori planetesimal (Moulton dan Chamberlain)
Moulton dan Chamberlain, berpendapat bahwa tata surya berasal dari adanya bahan-bahan padat kecil yang disebut planetesimal yang mengelilingi inti yang berwujud gas bersuhu tinggi. Gabungan bahan-bahan padat kecil itu kemudian membentuk planet-planet, sedangkan inti massa yang bersifat gas dan bersuhu tinggi membentuk matahari.
Gambar
3.3 Pembentukan tata surya menurut teori planetesimal
(Sumber:
Moh. Ma'mur Tanudidjaja, halaman 99)
c. Teori pasang surut (Jeans dan Jeffreys)
Astronom Jeans dan Jeffreys, mengemukakan pendapat bahwa tata surya pada awalnya hanya matahari saja tanpa mempunyai anggota. Planet-planet dan anggota lainnya terbentuk karena adanya bagian dari matahari yang tertarik dan terlepas oleh pengaruh gravitasi bintang yang melintas ke dekat matahari. Bagian yang terlepas itu berbentuk seperti cerutu panjang (bagian tengah besar dan kedua ujungnya mengecil) yang terus berputar mengelilingi matahari, sehingga lama kelamaan mendingin membentuk bulatan-bulatan yang disebut planet.
Gambar
3.4 Pembentukan tata surya menurut teori pasang surut
(Sumber:
Moh. Ma'mur Tanudidjaja, halaman 100)
d. Teori bintang kembar (Lyttleton)
Teori bintang kembar dikemukakan astronom Inggris bernama Lyttleton. Teori ini menyatakan bahwa pada awalnya matahari merupakan bintang kembar yang satu dengan lainnya saling mengelilingi, pada suatu masa melintas bintang lainnya dan menabrak salah satu bintang kembar itu dan menghancurkannya menjadi bagian-bagian kecil yang terus berputar dan mendingin menjadi planet-planet yang mengelilingi bintang yang tidak hancur, yaitu matahari.
Gambar
3.5 Pembentukan tata surya menurut teori bintang kembar
(Sumber:
Moh. Ma'mur Tanudidjaja, halaman 98)
e. Teori
awan debu (Weizsaecker dan Kuiper)
Weizsaecker dan Kuiper, berpendapat bahwa tata surya berasal dari awan yang sangat luas yang terdiri atas debu dan gas (hidrogen dan helium). Ketidakteraturan dalam awan tersebut menyebabkan terjadinya penyusutan karena gaya tarik menarik dan gerakan berputar yang sangat cepat dan teratur, sehingga terbentuklah piringan seperti cakram. Inti cakram yang menggelembung menjadi matahari, sedangkan bagian pinggirnya berubah menjadi planet-planet.
Ahli astronomi lainnya yang mengemukakan teori awan debu antara lain, F.L Whippel dari Amerika Serikat dan Hannes Alven dari Swedia. Menurutnya, tata surya berawal dari matahari yang berputar dengan cepat dengan piringan gas di sekelingnya yang kemudian membentuk planet-planet yang beredar mengelilingi matahari.
Weizsaecker dan Kuiper, berpendapat bahwa tata surya berasal dari awan yang sangat luas yang terdiri atas debu dan gas (hidrogen dan helium). Ketidakteraturan dalam awan tersebut menyebabkan terjadinya penyusutan karena gaya tarik menarik dan gerakan berputar yang sangat cepat dan teratur, sehingga terbentuklah piringan seperti cakram. Inti cakram yang menggelembung menjadi matahari, sedangkan bagian pinggirnya berubah menjadi planet-planet.
Ahli astronomi lainnya yang mengemukakan teori awan debu antara lain, F.L Whippel dari Amerika Serikat dan Hannes Alven dari Swedia. Menurutnya, tata surya berawal dari matahari yang berputar dengan cepat dengan piringan gas di sekelingnya yang kemudian membentuk planet-planet yang beredar mengelilingi matahari.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar