Transcript TATA SURYA - smpawahidhasyim2rejoso

Menguak Rahasia Angkasa
TATA SURYA
Dipersembahkan Oleh:
Muchamad Chairudin, S. Pd
TATA SURYA adalah kumpulan benda-benda langit
yang bergerak di sekitar matahari.
Teori Proses Pembentukan Tata Surya
1. Hipotesis Sederhana
Matahari dianggap mempunyai gravitasi yang sangat besar.
Gravitasi ini akan menangkap benda-benda diluar angkasa
secara acak dalam kurun waktu jutaan tahun.
2. Hipotesis Nebula
Nebula adalah sekumpulan (kebanyakan gas helium dan
hidrogen), debu (karbon, silikon, besi, dll), dan plasma (lautan
muatan listrik positip dan muatan listrik negatip) yang berbentuk
awan-awan diruang angkasa. Dalam teori ini: gravitasi ini akan
membuat gas-gas ini termampatkan sehingga ukuran awan gas
itu mengecil
Lanjutan ……
3. Hipotesa Tumbukan
Thomas Chambertain dan France Moulton: saat matahari
masih muda ada sebuah bintang melintas cukup
dekat, sebagian materi tertarik oleh bintang itu
sehingga materi itu membentuk planet.
4.
a.
b.
c.
Teori Modern
Awan padat dan dingin yang berjumlah banyak
mengumpul karena pengaruh gravitasi.
Awan berputar dan memipih membentuk semacam
cakram.
Pusat piringan membentuk bola gas panas, menjadi
protosun atau calon matahari
Lanjutan …..
d.
e.
f.
Pusat bola api makin lama makin menggumpal sampai
ada keseimbangan antara gaya tolak akibat tekanan
gas dan gaya tarik gravitasi.
Partikel-partikel gas bertumbukan membentuk
planetesimal (bahan baku planet) dan akhirnya akan
bertumbukan satu sama lain dan bergabung
membentuk protoplanet.
Daerah yang dekat matahari materialnya tersebut dari
logam dan batuan (lebih tahan panas) sehingga akan
membentuk planet teresterial. Dan daerah yang
jaraknya jauh dengan matahari terbuat dari gas dan es
sehingga membentuk planet jovian.
Sejarah pemahaman manusia tentang alam
semesta dari Geosentris ke Heliosentris
Tata surya dihuni oleh
- Sebuah bintang yg disebut matahari & 8 plenet
- 34 satelit salah satunya bulan,
5000 asteroid, jutaan meteorit, + 100 milyar komet.
- Bintik debu, molekul gas, atom lepas yg tidak terhitung
jmlnya.
99 % dari seluruh zat tata surya terkandung dlm matahari,
sisanya yg sangat kecil merupakan gabungan bumi dan
bulan.
Clausius Ptolomeus, seorang filsafat Yunani kuno berpendapat bahwa “Bumi adalah pusat dari alam semesta”.
Matahari, Bulan dan planet-planet beredar mengelilingi
Bumi yang tetap diam sebagai pusatnya, disebut
pandangan GEOSENTRIS (14 abad dianut orang)
Planet Luar
Venus
Bulan
Bumi
Merkurius
Saturnus
Mars
Matahari
Planet Dalam
Letak benda langit menurut Geosentris
Yupiter
Nikolas Kopernikus adalah seorang ahli astronomi bangsa Polandia,
mencetuskan revolusi dunia ilmu, agama, serta kebudayaan,
menyatakan bahwa Matahari merupakan pusat Tatasurya yang diedari
oleh bumi serta planet lainnya (abad 16).
Sistem tata surya ini disebut HELIOSENTRIS, susunan planetnya
sebagai berikut:
Bumi
Merkurius
Matahari
Venus
Saturnus
Asteroida
Mars
Yupiter
Neptunus
Uranus
Letak benda langit menurut Heliosentris
Pluto
TATA SURYA
Susunan Matahari dan anggota tata surya yang mengitarinya.
• Anggota Tata Surya
3. Asteroid
6. Komet
1. Matahari
4. Satelit
5. Meteoroid
2. Planet
1. The Sun (Matahari)
Sol
Solar Data
Mass (kg)
1.989x1030
Principal chemistry (by mass)
Mass (Earth = 1)
332,830
Hydrogen
73.4%
Equatorial radius (km)
695,000
Helium
25.0%
Equatorial radius (Earth = 1)
108.97
Oxygen
0.8%
Mean density (gm/cm3)
1.410
Carbon
0.3%
Surface gravity (m/s2)
273
Iron
0.2%
Rotational period (days)
25-36
Nitrogen
0.1%
Escape velocity (km/sec)
618.02
Silicon
0.07%
Luminosity (ergs/sec)
3.827x1033
Neon
0.05%
Apparent Visual Magnitude
-26.8
Magnesium
0.06%
Absolute Visual Magnitude
+4.8
Sulfur
0.04%
Spectral Class
G2 V
All others
0.2%
Mean surface temperature
5,800°C
Age (billion years)
4.5
MODUL 2 - TATASURYA
11
The composition of the sun
MODUL 2 - TATASURYA
12
Sun’s Surface
Three major parts: Photosphere, Chromosphere and Corona
Photosphere:
• What we observe when we look
at the Sun. 96 % of the light we
are receiving from the Sun
comes from the top 400 kms of
the Sun.
• We can learn the temperature,
pressure and density from the
spectrum.
• T is about 5000 K.
• Pressure is about 1/100 of sea
level.
• Density is about 1/10000 of
sea level.
Chromosphere
First discovered during Solar Eclipses.
Thin colorful layer, hence the name
chromo (color) sphere.
Today -> we use a device called Coronagraph
The light comes from H- ions and Helium.
Thickness of the chromosphere is 2,000-3,000 kms.
Kromosfer pada Matahari
Corona
Corona is what the scientists are after
during a Solar Eclipse.
Question: Why are they so interested in
the corona?
Answer: Because the temperature is
over one million degrees in the corona.
Corona Properties
The temperature of the corona is more than 1,000,000 K.
The corona extends for millions of kms. (reaches beyond the Earth)
Gives out only half as much light as a full moon.
Very low density (1/10,000,000,000 of sea level)
But because of the high T, the corona is an X-ray source.
Dark regions in the X-ray, Coronal Holes -> no trapping of corona by
magnetic field.
Aurorae
Solar wind causes beautiful displays
of aurorae, solar particles caught
by Earth’s magnetic field.
Strong solar winds can also kill
satellites, but this is very rare.
The Active Sun
The Sun sustains the life on Earth.
Life is very fragile and it takes a long time to develop.
Sun has been quite stable for a long time.
But stable does not mean quiet.
• Granulation
• Sunspots
• Plages
• Prominences
• Solar flares
Granulation
Honeycomb pattern on the Solar
surface.
Caused by the convection of gas.
Brighter parts: Hot gas raising from
inside, darker parts cooler gas falling
back.
Darker regions are 50-100K colder
than the intergranular regions.
700km-1000kms in diameter.
Not just around the sunspots.
Sunspots
Sunspots are cooler regions on the
surface of the Sun.
About 1500K colder (still 4500K).
Diameter is a few 10,000kms.
Appear in groups.
Even observed by Galileo.
Persist for periods ranging from
hours to months.
Central dark region is called umbra, lighter surrounding region penumbra (just
like the Solar Eclipse).
Sunspots are associated with strong magnetic fields: In a pair of sunspots, one
spot will have N and the other S polarity.
Solar Rotation
Sun rotates around itself.
The rotation is in the same
sense of the motion of the
planets around the Sun.
Sun is not a solid body,
different parts rotate
differently.
We use the sunspots to
calculate the speed of rotation.
Period at the equator is 25
days, near the poles 36 days.
Sunspot Cycle
Plages
Plages are cloud-like features
above the photosphere.
Can only be imaged using
hydrogen or calcium light.
Regions surrounding the sunspots.
The density is higher.
Hydrogen and calcium are more
excited than their surroundings.
Prominences
Bright clouds of gas following the magnetic field lines.
Can last for many hours, even days.
Eruptive prominences are shot up at 700km/s.
Origin is unknown.
Cool and dense regions in
the corona.
Related to the sunspots
and plages, probably
caused by strong
magnetic fields.
Solar Flares
Solar flares are flares, with temperature around 10,000,000 K.
Lasts for a few minutes, and visible light of the Sun does not change much,
however the heated gases emit X-rays and ultraviolet.
Cause is not well understood.
Related to the magnetic fields.
Evidence suggests that flares
occur when magnetic fields of
opposite polarity come together
and annihilate each other.
During the flares’ violent
explosion gases can be thrown
into space.
Coronal Mass Ejections
During solar flares coronal material
can be ejected at high speeds.
Mild ones cause beautiful aurorae.
Material with electric charge can
affect the ability of the atmosphere
to reflect the radio waves and can
disrupt the radio communications.
In worse situations (happened once)
solar flares can cause components in
long power lines burn. During this
flare some satellites were also
dragged to lower orbits.
2. Planet
• Planet adalah benda langit yang tidak dapat memancarkan cahaya
sendiri.
Contoh : Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus,
Neptunus
Neptunus
Merkurius
Uranus
Saturnus
Venus
Yupiter
Bumi
Mars
Komet
Asteroid
TERRESTRIAL PLANETS: small, dense, and made of rocks and iron
Mercury
Venus
Mars
Earth
The Asteroid Belt
Uranus
Jupiter
Neptune
Saturn
MODUL
2 - TATASURYA
JOVIAN PLANETS: large, low
density,
and made of gas and ice
29
• Pengelompokan Planet
a. Bumi sebagai pembatas
planet dikelompokkan
menjadi dua yaitu planet
inferior dan planet
superior.
•
•
•
•
Planet inferior
Planet superior
Planet inferior adalah
planet yang orbitnya
berada di dalam orbit
bumi.
Yang termasuk planet
inferior antara lain
Merkurius dan Venus
Planet superior adalah
planet yang orbitnya berada
diluar orbit bumi.
Yang termasuk planet
superior adalah Mars,
Jupiter , Saturnus, Uranus
dan Neptunus
Bumi
b. Asteroid sebagai
pembatas planet
dikelompokkan menjadi
dua planet dalam dan
planet luar
•
•
•
•
Planet dalam
Planet luar
Planet dalam planet
yang orbitnya di
dalam peredaran
Asteroid
Yang termasuk planet
dalam antara lain
Merkurius, Venus,
Bumi dan Mars.
Planet luar adalah
planet yang garis
edarnya berada diluar
garis edar Asteroid,
Yang termasuk planet
luar antara lain
Jupiter, Saturnus,
Uranus dan
Neptunus.
Asteroid
c.
•
•
•
•
Berdasarkan ukuran dan
komposisi penyusunnya,
Planet dikelompokkan menjadi
planet Terrestrial dan Jovian
Planet Terrestrial yaitu
planet yang memiliki
ukuran dan koposisi yang
hampir sama dengan
bumi,
Yang termasuk planet
Terrestrial antara lain
Merkurius, Venus, Bumi
dan Mars.
Planet Jovian yaitu planet
yang memiliki ukuran
sangat besar dan
komposisi penyusunnya
hampir sama dengan
planet Jupiter.
yang termasuk planet
Jovian antara lain Jupiter,
Saturnus, Uranus dan
Neptunus.
Planet Jovian
Planet Terestrial
Hukum Keppler
Hukum keppler merupakan hukum – hukum yang menjelaskan
tentang gerak planet.
Orbit Planet
Perihelium
Aphelium
Jarak terdekat
planet dari
matahari
Jarak terjauh
planet dari
matahari
Garis edar planet ( orbit ) lintasan yang dilalui planet
saat mengitari matahari
1. Hukum I Keppler
Orbit planet berbentuk elips dimana matahari
terletak pada salah satu titik fokusnya.
Hukum II Keppler
• Garis yang menghubungkan planet ke matahari dalam
waktu yang sama menempuh luasan yang sama
• Jika waktu planet untuk
berevolusi dari AB sama
dengan waktu planet untuk
berevolusi dari CD sama
dengan waktu planet untuk
berevolusi dari EF
• Maka luas AMB = luas
CMD = luas EMF
• Sehingga kecepatan revolusi planet dari AB lebih besar
kecepatan revolusi planet dari CD dan kecepatan revolusi
planet dari CD lebih besar kecepatan revolusi planet dari EF.
• Semakin dekat matahari kecepatan revolusi planet semakin
besar
• Semakin jauh dari matahari kecepatan revolusi planet semakin
lambat.
Hukum III Keppler
Kuadrat kala revolusi planet sebanding dengan pangkat
tiga jarak rata – rata planet ke matahari
d2
2
d1
T
d

T
d
1
2
2
3
1
3
2
T1 = Periode revolusi planet 1
T2 = Periode revolusi planet 2
d1 = jarak rata – rata planet 1 ke matahari
d2 = jarak rata – rata planet 2 ke matahari
Gerak Planet
• Gerak planet dan semua
anggota tata surya mengikuti
hukum grafitasi universal
F
R
Mp = massa planet
Mm = massa maahari
R = jarak antara massa
F = gaya tarik matahari
pada planet
• Hukum Grafitasi Universal.
• Planet bumi dan planet yang
lainnya bergerak mengitari
matahari karena pengaruh
gaya grafitasi matahari.
• Gerak satelit mengelilingi
planet disebabkan ada gaya
grafitasi planet pada satelit.
• Planet bergerak mengelilingi
matahari karena matahari
memiliki massa lebih besar
dari planet.
• Satelit mengelilingi planet
karena planet memiliki massa
lebih besar dari satelit.
Besar gaya tarik matahari pada planet adalah
sebanding dengan besar massa masing-masing
dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak
antara pusat massa masing – masing.
F=G
•
•
•
•
•
M 1 .M 2
2
R
F
R
F = gaya tarik ( N )
M1 = massa matahari (kg)
M2 = massa planet (kg)
R = jarak rata- rata matahari dengan planet ( m )
G = konstanta grafitasi umum ( 6,67 . 10 – 11 N m2/kg2)
•
1.
Periode revolusi adalah waktu yang 2.
diperlukan planet mengitari matahari 3.
4.
satu kali putaran
Periode Revolusi
Akibat Revolusi bumi
Terjadinya pergantian musim di bumi
Terlihatnya rasi bintang yang berbeda tiap bulan
Terjadi perbedaan lamanya waktu siang dan malam
Gerak semu tahunan matahari
Belahan Bumi Selatan Awal musim semi,
Malam sama panjang dengan siang
Belahan Bumi Utara Awal musim gugur,
Malam sama panjang dengan siang
Belahan Bumi
Selatan lebih
condong ke
matahari
Belahan
Bumi Utara
menjauhi
matahari
awal musim
panas
awal musim
dingin
Siang lebih
panjang dari
malam
Malam lebih
panjang dari
siang
23 September
22 Desember
21 Juni
21 Maret
KU
KS semi,
Belahan Bumi Utara Awal musim
Malam sama panjang dengan siang
Belahan Bumi Selatan Awal musim gugur,
Malam sama panjang dengan siang
Belahan Bumi
Utara lebih
condong ke
matahari
Belahan Bumi
Selatan
menjauhi
matahari
awal musim
panas
awal musim
dingin
Siang lebih lama
dari malam
malam lebih
lama dari siang
Periode rotasi adalah waktu yang diperlukan planet
berputar pada sumbunya satu kali putaran
Akibat Rotasi
1. Pergantian siang dan malam
2. Perbedaan waktu dibumi yang garis bujurnya berbeda
3. Gerak semu harian matahari
4. Bentuk bumi menggelembung pada katulisiwa dan pepat pada kutubnya.
5. perubahan arah angin di katulistiwa
Siang
Matahari
Malam
Tabel data planet
Data Microsoft encarta Incyclopedia 2008
Mercurius
Venus
Bumi
Mars
Jupiter
Saturnus
Uranus
Neptunus
Jari-jari
katulistiwa
(x Jari-jari
Bumi )
0.3825
0.9488
1
0.5325
11.21
9.449
4.007
3.883
Massa
(x massa
Bumi)
0.0553
0.8150
1
0.1074
317.8
95.16
14.54
17.15
Massa jenis
(g/cm3)
5.4
5.2
5.5
3.9
1.3
0.69
1.3
1.6
Periode
Rotasi
(hari)
58.6
-240
1
1.03
0.414
0.444
-0.718
0.671
Periode
Revolusi
(tahun)
0.2408
0.6152
1
1.881
11.86
29.46
84.01
164.8
Jarak ratarata ke
matahari
(SA)
0.3871
0.7233
1
1.524
5.203
9.59
19.10
30
0
0
1
2
63
56
27
13
Jumlah
Satelit
3. Asteroid
• Planet – planet kecil yang berada diantara orbit
Mars dan orbit Jupiter.
nama
Diameter ( km )
Jarak rata-rata ke matahari
(Bumi = 1 )
Periode revolusi
(Tahun)
Ceres*
950
2.77
4.6
Pallas
532
2.77
4.6
Vesta
530
2.36
3.6
Hygiea
408
3.13
5.5
Davida
326
3.18
5.7
Interamnia
318
3.06
5.4
Sumber data Microsoft Encarta encyclopedia 2008.
Asteroids
Mathilde & Eros (NEAR)
Ida & Dactyl
MODUL 2 - TATASURYA
42
Foto Asteroid
Asteroid 243 Ida
Asteroid 433 Eros
4. SATELIT
• Satelit merupakan benda langit yang mengorbit
planet dan mengiring planet di dalam mengorbit
matahari
Satelit alam juga
dinamakan Bulan
Matahari
Planet
Satelit
Satelit buatan yang
digunakan untuk komunikasi
The
Moon
Moon: Basic Facts
• Diameter: 3500 km (2100 miles)
• Average Distance: 380,000 km (240,000
miles)
• Distance range: 360,000 – 400,000 km
• Orbital eccentricity: .05
• Orbital inclination: 5 degrees
• Earth is 4x as large, 81x as massive
• Bulk density: 3.3 gm/cc (3400 kg/m3)
With Some Very Simple Science, We Can
Understand the Geology of the Moon
Lunar Rilles
How Lunar Rilles May Form
A “Lunar” Landscape?
Real Lunar Mountains
How We Got It Wrong
We Can Expect Basalt to be Very
Abundant in the Universe
Periode Rotasi Bulan
Bulan didalam berevolusi bidang orbit
bulanmembentuk sudut 5o terhadap
bidang edar bumi ( ekliptika )
Bulan melakukan tiga gerakan putaran sekaligus
1. Bulan berputara mengitari Bumi ( Revolusi )
2. Bulan berputar pada porosnya ( Rotasi )
3. Bulan bersama Bumi mengitari matahari.
BL
5o
Bidang edar bulan dan bidang edar bumi yang membentuk sudut 5o
menyebabkan terjadinya gerhana bulan maupun gerhana matahari.
Fase Bulan
Kuartil akhir
Matahari
Bulan tiga
perempat
Bulan
sabit akhir
BL
BL baru /
BL mati
Bulan
purnama
Konjungsi
Oposisi
Bulan tiga
perempat
Bulan
sabit awal
Kuartil awal
PERUBAHAN PENAMPAKAN BENTUK BULAN (FASE BULAN)
Kwartir Pertama
Sabit Muda
Bulan Besar
Hilal
Purnama
Bumi
sinar matahari
Bulan Baru
(Ijtima’)
Sabit Tua
Bulan Susut
Kwartir Ketiga
Periode fase bulan = 29,53055 hari
Gerhana Bulan
Matahari
Penumbra
Bumi
Umbra
Penumbra
BL
Matahari
Penumbra
Bumi
Umbra
Bulan
Penumbra
Terjadi gerhana bulan
Gerhana Matahari
Matahari
Penumbra
Bumi
Umbra
Penumbra
Tempat terjadi
Gerhana Matahari Total
Gerhana matahari terjadi ketika posisi matahari , bulan
dan bumi segaris dan sebidang
GERHANA TERDEKAT MELEWATI WILAYAH INDONESIA
1.
Gerhana Matahari Total.
Tanggal 9 Maret 2016.
Jalur gerhana total melewati: Sum-Sel, Kal-Sel, Sul-Teng dan Sul-Ut.
Durasi (lama gerhana total) 4 menit 9,5 detik.
2.
Gerhana Matahari Parsial
Tanggal 22 Juli 2009.
Jalur gerhana melewati bagian Utara dan Timur Indonesia.
3.
Gerhana Matahari Cincin
Tanggal 26 Januari 2009.
Jalur gerhana melewati: Sumatera, Jawa dan Kalimantan.
4.
Gerhana Bulan Total
Tanggal 4 Mei 2004
5.
Gerhana Bulan Parsial
Tanggal 17 Oktober 2005
Pasang surut air laut
Pasang
neap
Matahari
Pasang
Purnama
Atau
pasang
perbani
Pasang
Purnama
BL
Atau
pasang
perbani
Pasang
neap
5. METEOR
• Batuan meteorid yang masuk ke atmosfir
bumi dan menghasilkan jejak cahaya.
• Meteor juga dinamakan bintang beralih
6. Komet
• Benda langit yang mengorbit matahari dengan lintasan yang sangat
lonjong
• Komet juga dikenal dengan nama Bintang berekor
• Ekor komet selalu menjauhi matahari
Bagian dari komet Inti,
Coma,Awan Hidrogen
dan Ekor