Orbit Planet-planet

Planet-planet berevolusi mengelilingi Matahari pada orbit yang hampir sebidang dengan arah putaran yang sama, juga searah dengan rotasi Matahari dan juga arah rotasi planet-planet kecuali planet Venus dan Neptunus. Orbit planet-planet umumnya hampir lingkaran. Fakta-fakta ini memberikan indikasi kuat bahwa Matahari dan planet-planet lahir melalui suatu mekanisme bersama, tidak saling bebas.
Pada Majalah Astronomi Vol 1 no 2, Maret 2009, Widya Sawitar sudah menjelaskan tentang bagaimana Tata Surya terbentuk dari pengerutan awan gas antar bintang. Awan yang mengerut itu akan berotasi sehingga terbentuk piringan. Bagian pusat akan menjadi Matahari, sedangkan pada piringan akan terbentuk pengerutan-pengerutan yang lebih kecil membentuk planet-planet. Karena orbit planet-planet berasal dari orbit piringan yang sama , maka dapat dipahami mengapa orbit planet-planet hampir sebidang dan masing-masing orbit itu berbentuk hampir lingkaran.
Sifat-sifat orbit ke delapan planet dapat diterangkan dengan baik oleh teori kabut dan teori protoplanet, tetapi sifat-sifat Pluto tidak. Tidak seperti orbit planet-planet lain yang hampir lingkaran, orbit Pluto lonjong sehingga kadang-kadang lebih dekat ke Matahari daripada planet Neptunus. Bidang orbitnya juga menyimpang 17° dari bidang orbit Bumi. Ukurannya tidak besar seperti planet-planet Jovian dan tidak diselubungi kabut gas tebal. Fakta-fakta ini membuat para astronom menduga, Pluto tidak lahir dengan cara yang sama dengan planet-planet lain. Maka sejak tahun 2006 Pluto tidak lagi dikategorikan planet melainkan planet kerdil.
Planet-planet yang lebih dekat ke Matahari dari pada Bumi, yaitu Merkurius dan Venus, nampak dari Bumi hanya pada pagi hari sebelum Matahari terbit atau sore hari setelah Matahari terbenam. Kedua planet itu nampak selalu mengikuti Matahari dari jarak yang tidak terlalu jauh. Jarak sudut antara planet dengan Matahari dilihat dari Bumi disebut elongasi. Paling jauh Merkurius hanya berjarak sudut sekitar 28° dari Matahari sedangkan Venus sekitar 47°. Karena orbit Bumi dan planet dalam berbentuk elips, sudut elongasi terbesar ini juga berbeda-beda dari satu periode ke periode berikutnya. Sudut-sudut itu, berturut-turut disebut elongasi terbesar Merkurius dan Venus. Hal ini dapat dijelaskan secara geometris pada gambar di bawah ini :
Elongasi VenusKarena dekatnya dengan Bumi, kalau sedang nampak, Venus seperti bintang yang sangat terang, ketiga paling terang di langit setelah Matahari dan Bulan. Maka Venus sering dinamai Bintang Pagi atau Bintang Timur kalau kebetulan nampak pada pagi hari dan disebut Bintang Sore ketika kelihatan sore hari. Dahulu Venus disebut bintang karena orang zaman dahulu tidak bisa membedakan bintang dengan planet. Ketika sudut elongasi planet 0° dikatakan planet dalam keadaan konjungsi. Konjungsi ada dua macam, jika planet berada diantara Bumi dan Matahari dikatakan planet dalam keadaan konjungsi inferior, sedangkan jika planet berada di belakang Matahari dikatakan konjungsi superior.
Pada saat konjungsi inferior, kalau planet Merkurius atau Venus tepat berada di bidang ekliptika diantara Bumi dan Matahari kita bisa mengamati fenomena transit, yaitu peristiwa melintasnya planet di piringan matahari. Karena cahaya matahari sangat terang planet yang transit akan tampak sebagai lingkaran hitam.
Peristiwa transit hanya bisa terjadi pada planet Merkurius dan Venus, saat itulah letak planet terdekat dari Bumi. Planet luar seperti Mars, Jupiter dan lain-lain tidak bisa mengalami transit karena tidak akan pernah bisa berada diantara Matahari dan Bumi. Saat planet luar terdekat dari Bumi adalah saat oposisi, yaitu ketika arah ke planet dan arah ke Matahari dari Bumi nampak berlawanan. Untuk pengamat di dekat khatulistiwa, ketika Mars oposisi, saat matahari terbenam Mars baru terbit, Mars akan nampak di atas horizon sepanjang malam dan nampak lebih terang dari pada saat-saat lain. Planet luar seperti Jupiter, Saturnus dan lain-lain tidak dapat dilihat pada saat konjungsi, karena berada di belakang Matahari.  Meskipun planet luar menyimpang sedikit dari keadaan konjungsi, sehingga tidak terhalang oleh piringan Matahari, tetap sulit melihatnya karena jauh dari Bumi sehingga lebih redup, diperparah lagi oleh gangguan cahaya matahari yang menyilaukan.
oposisi MarsApakah pada saat oposisi planet luar, Bumi dan Matahari satu garis lurus? Bisa! Tapi umumnya tidak persis satu garis lurus karena bidang orbit planet-planet dan bidang orbit Bumi tidak persis satu bidang, melainkan membentuk suatu sudut kecil.
Saat oposisi adalah saat terbaik mengamati planet luar, karena jaraknya yang dekat sehingga tampak lebih terang, lagi pula saat oposisi adalah saat planet luar nampak paling lama pada malam hari. Oposisi  yang sempat membuat heboh adalah oposisi planet Mars tahun 2003. Mengapa demikian menghebohkan ? padahal dalam waktu tidak sampai dua tahun bisa ada dua kali oposisi. Karena oposisi Mars 2003 adalah oposisi terdekat yang sangat jarang terjadi. Mars nampak sangat terang sehingga menjadi benda langit malam paling terang setelah Bulan. Mengapa ada oposisi dekat ada oposisi jauh? Karena orbit planet-planet tidak lingkaran sempurna, melainkan agak lonjong. Kelonjongan orbit planet dinyatakan dalam eksentrisitas e, yang didefinisikan sebagai berikut:
ellips
e = √(1-(b2 / a2))
Dengan a = setengah sumbu panjang elips
             b = setengah sumbu pendek
Jarak perihelion (terdekat dari Matahari) : a(1 - e)
Jarak aphelion (terjauh dari Matahari): a(1 + e)
Jika kebetulan pada saat oposisi Mars, Bumi dekat dengan aphelion (titik terjauh dari matahari) sedangkan Mars dekat dengan perihelion (titik terdekat dari Matahari), maka jarak Bumi – Mars menjadi lebih dekat daripada saat oposisi biasanya, dan Mars menjadi sangat terang.


1. Pada saat konjungsi Bumi-Planet dan Matahari memdekati satu garis lurus, konfigurasinya adalah ...
    a. Planet - Bumi - Matahari
    b. Bumi - Planet - Matahari
    c. Planet - Matahari - Bumi
    d. Matahari - Planet - Bumi
    e. Tidak ada jawaban yang benar
2. Jika setengah sumbu panjang dan eksentrisitas planet Mars adalah a = 1,52 dan e = 0,09 sedangkan untuk Bumi a = 1 SA dan e = 0,017. Kecerlangan maksimum palanet Mars pada saat oposisi, terjadi ketika jaraknya dari Bumi pada saat itu ...
    a. 0.37 SA
    b. 0.27 SA
    c. 0.32 SA
    d. 0.40 SA
    e  0.50 SA
3. Elongasi Maksimum terjadi ketika jarak Bumi ke Matahari dan jarak Planet ke Matahari memenuhi kaedah ...
   a. Jarak Planet maksimum, jarak Bumi minimum
   b. Jarak Planet maksimum, jarak Bumi maksimum
   c. Jarak Planet minimum, jarak Bumi minimum
   d. Jarak Planet minimum, jarak Bumi maksimum
   e. Tidak ada yang benar
4. Elongasi minimumterjadi ketika jarak Bumi ke Matahari dan jarak Planet ke Matahari memenuhi kaedah ...
   a. Jarak Planet maksimum, jarak Bumi minimum
   b. Jarak Planet maksimum, jarak Bumi maksimum
   c. Jarak Planet minimum, jarak Bumi minimum
   d. Jarak Planet minimum, jarak Bumi maksimum
   e. Tidak ada yang benar
5. Yang dimaksud konjungsi inferior adalah ketika terjadi konfigurasi ...
   a. Bumi - Planet - Matahari
   b. Matahari - Bumi - Planet
   c. Planet - Bumi - Matahari
   d. Bumi - Matahari - Planet
   e. Tidak ada jawaban yang benar
Jawab:

1.        Jawaban b, c dan d dapat dibenarkan untuk planet dalam seperti Merkurius dan Venus. Tapi jawaban b dan d tidak benar untuk planet luar seperti Jupiter dan Saturnus. Maka jawaban benar yang bersifat lebih umum adalah c.
2.       Mars akan nampak paling terang jika saat oposisi, Bumi berada di aphelionnya dan Mars berada di perihelion. Jarak aphelion Bumi dari Matahari : 1 (1+0,017) SA = 1,017 SA. Jarak perihelion Mars : 1,52(1-0,09) = 1,383 SA. Maka jarak Bumi Mars saat itu : 1,383-1,017 = 0,366 SA.       Jawab : a
3.       Soal ini memperhitungkan kelonjongan orbit planet. Elongasi maksimum hanya ada pada planet dalam yaitu Merkurius dan Venus. Elongasi maksimum yang terbesar tercapai kalau Bumi di Perihelion dan planet di Aphelion (lihat gambar diagram orbit planet), jawab : a
4.       Soal ini kebalikan dari soal no 3, yaitu Bumi paling jauh dan planet paling dekat, jawab : d
5.       Konjungsi inferior terjadi pada saat planet berada diantara Bumi dan Matahari, jawab : a

0 komentar:

Poskan Komentar