Begini Cara Planet Mengorbit Matahari Dalam Sistem Tata Surya

Daftar Isi

Jakarta, CNN Indonesia --

Planet-planet dalam sistem tata surya kita mempunyai aktivitas nan kompleks dalam mengorbit Matahari. Lantas, gimana langkah planet mengorbit Matahari dalam sistem tata surya?

Dalam sistem tata surya, planet-planet, termasuk Bumi, bergerak mengelilingi Matahari. Fenomena ini terjadi lantaran adanya style gravitasi nan dipancarkan oleh Matahari, nan menarik dan menahan planet-planet dalam orbit berbentuk elips.

Menurut buku Belajar Mandiri IPA Untuk SMP/MTS berbasis SKS Semester 2, nan ditulis Huda & Nugroho, tata surya adalah sekumpulan barang langit nan berputar mengelilingi Matahari sebagai pusatnya akibat style gravitasi.

Cara planet-planet mengorbit Matahari pertama kali dijelaskan oleh Johannes Kepler, seorang astronom dan matematikawan Jerman, melalui norma mobilitas planetnya nan terkenal, ialah Hukum Kepler, nan dirumuskannya pada 1609.

Cara planet mengorbit Matahari 

Terdapat tiga Hukum Kepler yang dapat menjelaskan mengenai langkah planet mengorbit Matahari dalam sistem tata surya. Berikut masing-masing penjelasannya.

1. Hukum Kepler I: corak lintasan orbit planet nan eliptis

Hukum pertama Kepler secara esensial mengubah pemahaman kita tentang gimana planet-planet bergerak mengelilingi Matahari.

Kepler mengungkapkan bahwa setiap planet dalam sistem tata surya kita bergerak pada jalur berbentuk elips, bukan berbentuk lingkaran sempurna seperti nan diyakini sebelumnya.

Elips sendiri adalah sebuah corak geometris seperti lingkaran nan "tertarik" alias "dipipihkan" pada dua titik fokus.

Hukum ini lebih lanjut menyatakan bahwa Matahari tidak terletak tepat di tengah elips, melainkan berada di salah satu dari dua titik konsentrasi tersebut. Implikasinya, jarak antara sebuah planet dan Matahari tidaklah konstan sepanjang orbitnya.

Ada saat ketika planet berada paling dekat dengan Matahari (perihelion) dan saat ketika planet berada paling jauh dari Matahari (aphelion).

Penemuan ini didasarkan pada kajian matematis nan jeli terhadap info observasi astronomi nan sangat akurat, terutama info nan dikumpulkan oleh Tycho Brahe.

Kepler menyadari bahwa model orbit lingkaran tidak dapat sepenuhnya menjelaskan pergerakan planet Mars, nan kemudian membawanya pada konsep orbit elips ini.

2. Hukum Kepler II: kecepatan orbit planet nan berubah-ubah

Hukum kedua Kepler memberikan wawasan tentang kecepatan orbit sebuah planet saat bergerak mengelilingi Matahari. Hukum ini menyatakan bahwa jika kita membayangkan sebuah garis lurus nan menghubungkan Matahari dengan sebuah planet, garis angan ini bakal menyapu area nan sama luasnya dalam interval waktu nan sama.

Ini berfaedah bahwa ketika sebuah planet berada dekat dengan Matahari (di sekitar perihelion), dia bergerak lebih sigap dalam orbitnya. Sebaliknya, ketika planet berada jauh dari Matahari (di sekitar aphelion), dia bergerak lebih lambat.

Fenomena ini merupakan akibat dari kekekalan momentum sudut. Gaya gravitasi antara Matahari dan planet adalah style sentral, nan berfaedah torsi nan bekerja pada planet relatif terhadap Matahari adalah nol. Akibatnya, momentum perspektif planet tetap konstan.

Karena momentum perspektif sebanding dengan kecepatan dan jarak dari pusat rotasi, ketika jarak berkurang (mendekati Matahari), kecepatan kudu meningkat untuk menjaga momentum perspektif tetap konstan, dan sebaliknya.

Hukum kedua ini menjelaskan kenapa kecepatan planet tidak konstan sepanjang orbitnya, dan memberikan langkah matematis untuk memahami ragam kecepatan tersebut.

3. Hukum Kepler III: hubungan antara periode orbit dan jarak rata-rata

Hukum ketiga Kepler mengungkapkan adanya hubungan matematis yang mendasar antara periode revolusi sebuah planet (waktu nan dibutuhkan untuk satu kali mengorbit Matahari) dengan ukuran orbitnya.

Secara spesifik, norma ini menyatakan bahwa kuadrat dari periode revolusi sebuah planet (T²) berbanding lurus dengan pangkat tiga dari sumbu semi-mayor (a³) dari lintasan elipsnya.

Sumbu semi-mayor pada dasarnya adalah jari-jari "rata-rata" dari elips, alias separuh dari diameter terpanjang elips.

Implikasi dari norma ketiga ini sangat signifikan. Planet nan orbitnya lebih besar (lebih jauh dari Matahari) bakal mempunyai periode revolusi nan lebih lama (membutuhkan waktu lebih lama untuk menyelesaikan satu putaran mengelilingi Matahari).

Sebaliknya, planet nan orbitnya lebih mini (lebih dekat ke Matahari) bakal mempunyai periode revolusi nan lebih pendek.

Mengapa planet mengorbit Matahari?

Sebenarnya, planet mengitari Matahari berkah adanya style gravitasi. Namun, bukan berfaedah gravitasi Matahari lebih kuat dari planet mana pun, justru, massanya jauh lebih besar, sehingga dia bisa menarik dengan style gravitasi nan lebih dahsyat.

Ketika planet-planet terbentuk, mereka sudah mempunyai kecepatan awal nan saat berpadu dengan tarikan gravitasi Matahari, menghasilkan orbit berbentuk elips sesuai dengan norma Kepler tentang mobilitas planet.

Mereka tidak jatuh ke Matahari lantaran kecepatan mereka cukup tinggi untuk terus-menerus "meleset" darinya.

Lalu, bayangkan Anda melempar batu dari menara. Batu itu mempunyai kecepatan awal ke depan nan mendorongnya secara horizontal, sedangkan gravitasi Bumi menariknya ke bawah.

Jika dilempar dengan kecepatan nan cukup tinggi, momentum ke depan batu bakal mengimbangi tarikan gravitasi. Begini penjelasannya:

• Gravitasi terus-menerus menarik batu menuju pusat Bumi, melengkungkan lintasannya ke bawah.
• Kecepatan awal batu mendorongnya ke depan, mencoba membuatnya bergerak dalam garis lurus.
• Permukaan Bumi melengkung menjauhi batu saat dia bergerak maju. Jadi, sementara gravitasi menariknya ke bawah, tanah juga seolah "menjauh" darinya.

Hasilnya, batu tersebut berada dalam keadaan "jatuh bebas" kekal mengelilingi Bumi. Ia tidak pernah menyentuh tanah lantaran kecepatan ke depannya memastikan bahwa saat dia jatuh, permukaan Bumi melengkung menjauh dengan kecepatan nan sama.

Keseimbangan antara daya tarik gravitasi dan momentum ke depan inilah nan menjaga batu (atau satelit, alias planet) tetap berada di orbit.

Ia selalu ditarik menuju Bumi, tetapi kecepatan horizontal mencegahnya untuk betul-betul mencapai Bumi. Ibaratnya, batu itu terus-menerus "meleset" dari Bumi saat dia jatuh, menciptakan orbit nan stabil.

Kecepatan nan memungkinkan planet-planet mengorbit Matahari berasal dari pembentukan tata surya. Pada masa itu, materi dengan momentum perspektif nan lebih rendah menjadi bagian dari Matahari, sementara materi nan berputar lebih sigap terlempar keluar.

Sisa materi kemudian menyatu membentuk planet-planet, mempertahankan kecepatan nan cukup untuk menjaga orbit nan stabil.

Matahari dan planet-planet mempunyai arah rotasi nan sama lantaran mereka berasal dari awan nebula berputar nan sama. Saat awan itu menyusut lantaran gravitasi, dia berputar semakin sigap lantaran kekekalan momentum sudut.

Hal ini menyebabkan terbentuknya piringan datar, nan menjadi argumen kenapa planet-planet mengorbit dalam bagian nan relatif datar nan disebut ekliptika.

Dalam sistem sederhana tanpa barang langit besar lainnya, sebuah planet bakal mempunyai orbit berbentuk lingkaran. Namun, pengaruh gravitasi dari planet-planet lain, terutama raksasa gas seperti Jupiter, menyebabkan orbit menyimpang menjadi corak elips.

Demikian penjelasan tentang langkah planet mengorbit Matahari dalam sistem tata surya ini. Semoga berfaedah dan selamat belajar!

(gas/juh)

[Gambas:Video CNN]