Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa

BAB 1

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Tata surya kita sendiri dan matahari sebagai pusatnya dan dikelilingi sembilan planet dan benda-benda angkasa lainnya. Kesembilan planet tersebut adalah merkerius,venus,mars,yupiter,saturnus,uranus,neptunus dan pluto. Jagat raya merupakan ruang yang luas dan segala zat serta energi yang ada didalamnya. Sejarah jagat raya dimulai pertama kali ketika manusia mengenal  ilmu perbintangan. Sejak zaman dahulu manusia berusaha ingin tahu tentang jagat raya baik mengenai ukuran,bentuk,isi,sifat maupun jarak benda-benda langit yang satu dengan yang lainnya. Dari inilah muncul ilmu astronomi yaitu ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang benda-benda angkasa.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud dengan alam semesta?

2.      Apa saja yang melatar belakangi terbentuknya alam semesta?

3.      Apa saja yang melatar belakangi terjadinya tata surya?

4.      Apa saja yang termasuk anggota tata surya?

C.    Tujuan Penulisan

1.      Mengetahui pengertian alam semesta

2.      Mengetahui teori yang melatarbelakangi terbentuknya alam semesta

3.      Mengetahui teori yang melatarbelakangi terjadinya  tata surya

4.      Mengetahui termasuk anggota tata surya

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Alam Semesta

Kajian (studi) tentang sifat,evolusi, dan asal alam semesta (universe) disebut Kosmologi. Kesimpulannya masih mengandung ketidakpastian tetapi teori Dentuman Besar (Big Bag) atau teori Bola Api Purba (Primewal fireball) yang dikemukakan di sini, menunjukkan konsensus (mufakat) yang masih disepakati di antara ahli-ahli astronomi.

Alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil,misalnya atom,electron,sel,amuba dan sebagainya. Sedangkan makrokosmos  adalah benda-benda yang mempunyi ukuran yang sangat besar, misalkan bintang,planet ataupun galaksi.

B.     Asal-mula Alam Semesta

Para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang angkasa dan benda-benda langit yang ada di dalamnya. Manusia sebagai makhluk Tuhan yang berakal budi dan sebagai penghuni alam semesta selalu tergoda rasa ingin tahunya. Untuk mencari penjelasan tentang makna dari hal-hal yang diamati. Dengan diperolehnya berbagai pesan dan beraneka ragam cahaya dari benda-benda langit yang sampai di bumi, timbullah beberapa teori yang mengungkapkan tentang terbentuknya alam semesta. Teori tersebut dikelompokkan menjadi.

1.         Teori Kabut(Nebula)

Sejak jaman sebelum Masehi, para ahli telah memikirkan proses terjadinya Bumi. Salah satunya adalah teori kabut (nebula) yang dikemukakan oleh Immanuel Kant (1755) dan Piere De Laplace(1796).Mereka terkenal dengan Teori Kabut Kant-Laplace. Dalam teori ini dikemukakan bahwa di jagat raya terdapat gas yang kemudian berkumpul menjadi kabut (nebula). Gaya tarik-menarik antar gas ini membentuk kumpulan kabut yang sangat besar dan berputar semakin cepat. Dalam proses perputaran yang sangat cepat ini, materi kabut bagian khatulistiwa terlempar memisah dan memadat (karena pendinginan). Bagian yang terlempar inilah yang kemudian menjadi planet-planet dalam tata surya.Teori  nebula ini terdiri dari beberapa tahap,yaitu

·      Matahari dan planet-planet lainnya masih berbentuk gas, kabut yang begitu pekat dan besar.

·      Kabut tersebut berputar dan berpilin dengan kuat, dimana pemadatan terjadi di pusat lingkaran yang kemudian membentuk matahari. Pada saat yang bersamaan materi lainpun terbentuk menjadi massa yang lebih kecil dari matahari yang disebut sebagai planet, bergerak mengelilingi matahari.

·      Materi-materi tersebut tumbuh makin besar dan terus melakukan gerakan secara teratur mengelilingi matahari dalam satu orbit yang tetap dan membentuk Susunan Keluarga Matahari.

2.         Teori Planetisimal

Pada awal abad ke-20, Forest Ray Moulton, seorang ahli astronomi Amerika bersama rekannya Thomas C.Chamberlain, seorang ahli geologi, mengemukakan teori Planetisimal Hypothesis, yang mengatakan matahari terdiri dari massa gas bermassa besar sekali, Pada suatu saat melintas bintang lain yang ukurannya hampir sama dengan matahari, bintang tersebut melintas begitu dekat sehingga hampir menjadi tabrakan. Karena dekatnya lintasan pengaruh gaya gravitasi antara dua bintang tersebut mengakibatkan tertariknya gas dan materi ringan pada bagian tepi.

Karena pengaruh gaya gravitasi tersebut sebagian materi terlempar meninggalkan permukaan matahari dan permukaan bintang. Materi-materi yang terlempar mulai menyusut dan membentuk gumpalan-gumpalan yang disebut planetisimal. Planetisimal- Planetisimal lalu menjadi dingin dan padat yang pada akhirnya membentuk planet-planet yang mengelilingi matahari.

3.         Tori Pasang Surut Gas(Tidal)

Teori ini dikemukakan oleh James Jeans dan Harold Jeffreys pada tahun 1918, yakni bahwa sebuah bintang besar mendekati matahari dalam jarak pendek, sehingga menyebabkan terjadinya pasang surut pada tubuh matahari, saat matahari itu masih berada dalam keadaan gas. Terjadinya pasang surut air laut yang kita kenal di Bumi, ukuranya sangat kecil. Penyebabnya adalah kecilnya massa bulan dan jauhnya jarak bulan ke Bumi (60 kali radius orbit Bumi). Tetapi, jika sebuah bintang yang bermassa hampir sama besar dengan matahari mendekat, maka akan terbentuk semacam gunung-gunung gelombang raksasa pada tubuh matahari, yang disebabkan oleh gaya tarik bintang tadi. Gunung-gunung tersebut akan mencapai tinggi yang luar biasa dan membentuk semacam lidah pijar yang besar sekali, menjulur dari massa matahari dan merentang ke arah bintang besar itu.

Dalam lidah yang panas ini terjadi perapatan gas-gas dan akhirnya kolom-kolom ini akan pecah, lalu berpisah menjadi benda-benda tersendiri, yaitu planet-planet. Bintang besar yang menyebabkan penarikan pada bagian-bagian tubuh matahari tadi, melanjutkan perjalanan di jagat raya, sehingga lambat laun akan hilang pengaruhnya terhadap-planet yang berbentuk tadi. Planet-planet itu akan berputar mengelilingi matahari dan mengalami proses pendinginan. Proses pendinginan ini berjalan dengan lambat pada planet-planet besar, seperti Yupiter dan Saturnus, sedangkan pada planet-planet kecil seperti Bumi kita, pendinginan berjalan relatif lebih cepat.

4.         Teori Bintang Kembar

Teori ini dikemukakan oleh seorang ahli Astronomi R.A Lyttleton. Menurut teori ini, galaksi berasal dari kombinasi bintang kembar. Salah satu bintang meledak sehingga banyak material yang terlempar. Karena bintang yang tidak meledak mempunyai gaya gravitasi yang masih kuat, maka sebaran pecahan ledakan bintang tersebut mengelilingi bintang yang tidak meledak itu. Bintang yang tidak meledak itu sekarang disebut dengan matahari, sedangkan pecahan bintang yang lain adalah planet-planet yang mengelilinginya.

5.         Teori Big Bang

Berdasarkan Theory Big Bang, proses terbentuknya bumi berawal dari puluhan milyar tahun yang lalu. Pada awalnya terdapat gumpalan kabut raksasa yang berputar pada porosnya. Putaran tersebut memungkinkan bagian-bagian kecil dan ringan terlempar ke luar dan bagian besar berkumpul di pusat, membentuk cakram raksasa. Suatu saat, gumpalan kabut raksasa itu meledak dengan dahsyat di luar angkasa yang kemudian membentuk galaksi dan nebula-nebula. Selama jangka waktu lebih kurang 4,6 milyar tahun, nebula-nebula tersebut membeku dan membentuk suatu galaksi yang disebut dengan nama Galaksi Bima Sakti, kemudian membentuk sistem tata surya. Sementara itu, bagian ringan yang terlempar ke luar tadi mengalami kondensasi sehingga membentuk gumpalan-gumpalan yang mendingin dan memadat. Kemudian, gumpalan-gumpalan itu membentuk planet-planet, termasuk planet bumi.

Dalam perkembangannya, planet bumi terus mengalami proses secara bertahap hingga terbentuk seperti sekarang ini. Ada tiga tahap dalam proses pembentukan bumi, yaitu: Awalnya, bumi masih merupakan planet homogen dan belum mengalami perlapisan atau perbedaan unsur. Pembentukan perlapisan struktur bumi yang diawali dengan terjadinya diferensiasi. Material besi yang berat jenisnya lebih besar akan tenggelam, sedangkan yang berat jenisnya lebih ringan akan bergerak ke permukaan. Bumi terbagi menjadi lima lapisan, yaitu inti dalam, inti luar, mantel dalam, mantel luar, dan kerak bumi.

Bukti penting lain bagi Big Bang adalah jumlah hidrogen dan helium di ruang angkasa. Dalam berbagai penelitian, diketahui bahwa konsentrasi hidrogen-helium di alam semesta bersesuaian dengan perhitungan teoritis konsentrasi hidrogen-helium sisa peninggalan peristiwa Big Bang. Jika alam semesta tak memiliki permulaan dan jika ia telah ada sejak dulu kala, maka unsur hidrogen ini seharusnya telah habis sama sekali dan berubah menjadi helium

Segala bukti meyakinkan ini menyebabkan teori Big Bang diterima oleh masyarakat ilmiah. Model Big Bang adalah titik terakhir yang dicapai ilmu pengetahuan tentang asal muasal alam semesta. Begitulah, alam semesta ini telah diciptakan oleh Allah Yang Maha Perkasa dengan sempurna tanpa cacat .

C.    Galaksi dan Bintang

1.       Galaksi

a)      Pengertian

Galaksi adalah sebuah sistem yang terikat oleh gaya gravitasi yang terdiri atas bintang (dengan segala bentuk manifestasinya, antara lain bintang neutron dan lubang hitam),  gas dan debu kosmik medium antarbintang, dan kemungkinan substansi hipotetis yang dikenal dengan materi gelap.

Ada satu Hipotesis (dugaan sementara yang harus teruji kebenarannya sehingga ia menjadi teori), yaitu hipotesis Fowler (1957), menurutnya 12 ribu tahun yang lalu, galaksi kita tidak seperti keadaan seperti sekarang ini, ia masih berupa kabut gas hidrogen yang sangat besar yang berada di ruang angkasayang bergerak perlahan melakukan rotasi sehingga keseluruhannya berbentuk bulat, karena gaya beratnya maka ia mengadakan kontraksi dan kondensasi sambil terus berputar pada sumbunya. Saat kontraksi massa bagian luar banyak yang tertinggal. Bagian yang berkisar (berputar) lambat dan mempunyai berat jenis yang besar akan membentuk bintang-bintang. Dengan cara yang sama bagian luar yang tertinggal juga mengadakan kondensasi sehingga terbentuklah planet. Demikian juga planet membentuk satelit bulan. Galaksi, tempat matahari kita berinduk diberi nama MILKY WAY atau BIMA SAKTI.

                                                                                                

b)     Macam-Macam Galaksi

·      Galaksi Elips

Galaksi Elips merupakan galaksi yang sudah tua, terbentuk dari bintang-bintang yang sudah tua, lebih redup dibandingkan tipe spiral dengan banyak bintang merah besar, pambentukan bintang baru sudah berhenti.

·      Galaksi Spiral

Galaksi Spiral berbentuk spiral amat besar dengan inti di tengah (nukleus) dan lengan spiral dan cakram (disk). Pada lengan ini terkonsentrasi debu dan gas (nebulae) dimana terdapat pembentukan bintang aktif, bila dilihat dari samping, galaksi ini tampak seperti elips berlengan dan dikelilingi atmosfer bercahaya, serta terdapat lingkaran-lingkaran kumpulan beribu-ribu bintang yang disebut Globular Cluster. Jumlah galaksi ini kurang lebih 80% dari galaksi yang ada. Salah satu contoh galaksi spiral adalah galaksi Canes Venatici.

·      Galaksi Tak Beraturan

Galaksi Tak Beraturan terdiri dari bermiliar-miliar bintang muda berwarna putih kebiruan dan bintang raksasa biru yang sangat panas. Diantara bintang-bintang tersebut bertebaran gas dan debu luar angkasa. Banyaknya galaksi berbentuk tak beraturan ialah 3%.

·      Galaksi Bima Sakti

Induk dari matahari kita ialah galaksi Bima Sakti atau Milky Way, karena berdasarkan pengamatan, Galaksi Bima Sakti bila dilihat dari atas berwujud seperti spiral raksasa yang berputar. Dari samping terlihat seperti elips yang sangat besar. Bintang-bintang bertebaran dalam lengan spiral, diantaranya matahari kita. Jaraknya 30.000 tahun cahaya dari pusat galaksi atau 20.000 tahun cahaya dari ujung atau pinggir galaksi. Galaksi Bima Sakti bergaris tengah 100.000 tahun cahaya. Makin ke tengah, tebaran bintang makin merapat dan diperkirakan pusat galaksi merupakan bola bintang raksasa sehingga galaksi ini berbentuk bulat pipih seperti kue cucur.

2.       Nova dan Supernova

Aristotle (38-1-322 SM), ketika menyusun alam semesta kristalin (erystalline universe) menyatakan bahwa langit (heavens) tidak berubah. Sepanjang abad pertengahan (Middle Ages), ajaran ini mengharuskan bahwa sejumlah bintang-bintang yang diamati konstan (tidak berubah). Baru pada tahun 1572, ajaran ini mendapat pukulan keras dengan ditemukannya sebuah bintang baru atau nova (bahasa Latin untuk “baru”), sekarang disebut bintang Tycho (Tycho’s star). Beberapa tahun kemudian, Kepler menunjukkan pengamatan serupa pada nova lain yang meledak dalam pandangan konstelasi Ophiuchus pada tahun 1604. Dengan datangnya fotografi dan teleskop besar pada abad ke-19, ahli astronomi menemukan sejumlah besar novae (jamak untuk nova) yang tersebar di langit. Pada awal abad ke-20, nova kemudian dianggap sebuah bintang baru yang berasal dari ledakan mendadak cahaya sebuah bintang.

a.      Nova (bintang baru)

Hingga kini, sekitar 200 novae telah diamati di galaksi Bimasakti. Novae merupakan golongan bintang-bintang khas (istimewa) yang dapat dikenal dari curva cahayanya, variasi kilapannyadengan waktu.

Novae diklasifikasikan secara rinci oleh bentuk dan karakteristik kurva cahayanya. Pada umumnya, semua kurva cahaya nova mempunyai pola yang sama yaitu kenaikan awal yang cepat sekitar 9 magnitude ketika atmosfer bintang dihembuskan dalam pemuaian tempurung (shell) bintang secara cepat, kemudian mencapai puncak kilapan maksimum, dan menurun pelan-pelan dalam ratusan hari, dimana spektrum bintang memperlihatkan karakteristik garis-garis terang sebuah selubung gas tipis panas yang mendorong menjauhi bintang.

Sampai sekarang, masalah yang tak terjawab adalah mengapa terjadi ledakan sebuah nova. Studi baru menunjukkan bahwa semua novae terjadi dalam sistem biner (pasangan) yang berdekatan yaitu bintang biner dengan periode pendek, seperti biner spektroskopik. Dalam sistem ini, dua bintang berada demikian dekat agar materi mengalir dari bintang yang lebih masif menuju ke bintang  yang kurang masif. Pertukaran massa ini memberikan bahan bakar bagi bintang kecil, dan aliran masuk (irflux) ini menimbulkan kondisi labil (unstable) dalam struktur bintang yang menghasilkan nova.

b.      Supernova

Nebula Ketani (crab Nebula) merupakan bekas supernova yang terindetifikasi pertama di dalam galaksi kita. Nama supernova diciptakan oleh Fritz Zwickly dan Walter Boode untuk nova ekstraordiner (seperti supernova Andromeda) yang ditemukan pada galaksi lain.

Ahli astronomi menggolongkan supernovae berdasarkan bentuk kurva cahayanya dalam dua golongan: tipe I yang menampakkan maksimum tajani (magnitude mutlak sekitar 19) dan turun dengan cepat, dan tipe II yang mempunyai puncak maksimum tidak tajam (magnitude mutlak sekitar 17) dari lenyap dengan cara yang lain daripada biasanya (irregular). 

Beberapa sering jenis kebengisan (violence) kosmik ini terjadi, masih dalam perdebatan. Tingkat kejadian dalam setiap galaksi adalah rendah, tetapi sejumlah besar galaksi tampak (visible galaxies) memastikan bahwa sebuah supernovae tipe I meledak dalam sebuah galaksi dengan rata-rata sekali dalam 360 tahun. Supernova tipe II lebih sering meledak dalam sebuah galaksi yang secara kasar setiap 70 tahun sekali. Beberapa ahli astronomi memperdebatkan bahwa frekuensi yang  sebenarnya harus lebih besar dari yang diamati karena tidak semua peristiwa supernova dapat diamati.   

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

Alam semesta adalah ruang angkasa dan benda-benda langit yang didalamnya terdapat bermacam-macam galaksi. Galaksi bimasakti memiliki tata surya yang terdiri dari bintang-bintang, planet-planet dan benda-benda lain di dalam tata surya.

Dari uraian mengenai galaksi diatas , kami dapat memberi kesimpulan bahwa galaksi adalah suatu sistem yang terdiri dari bintang bintang , gas dan debu yang amat luas , dimana anggotanya mempunyai daya tarik menarik (gravitasi) . macam macam atau bentuk galaksi ada yang berbentuk spiral , elips dan tak beraturan .dan proses terjadinya galaksi diatas bermula dari kumpulan kumpulan serpihan ledakan yang kemudian menjadi galaksi , galaksi disini adalah calon bintang atau kelompok bintang yang jumlahnya ribuan atau jutaan dan terdapat di alam semesta , artinya galaksi itu bukan cum bintang , akan tetapi matahari , bulan dan semua planet itu dapat disebut galaksi , teori yang membahas terbentuknya galaksi adalah hipotesis fowler (1957) yang menurutnya 12000 juta tahun yang lalu galaksi kita tidaklah seperti sekarang ini , bentuknya berupa kabut gas hidrogen yang sangat besar yang berada diluar angkasa .

B.     SARAN

            Setelah mempelajari materi tentang galaksi ini diharapkan tidak lagi terjadi salah dalam mengartikan tentang galaksi . Oleh karena itu, sudah seharusnya kita memperdalam ilmu pengetahuan agar kita mampu memahami materi tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Haenes, myblog. 2017. Behavior Urldefaultvmlo, (online)

http://mybloghaenes.blogspot.co.id/2017/11/v-behaviorurldefaultvmlo.html. diakses 17 April 2018

Desy, bella. 2016. Makalah Ilmu Alamiah Dasar Tentang Galaksi, (online)            

https://belladesy05.wordpress.com/2016/09/09/makalah-ilmu-alamiah-dasar-tentang-galaksi/, diakses 17 April 2018

Tjasyono, Bayong. 2011. Ilmu Kebumian dan Antariksa. Bandung : ROSDA