A.
Asal-usul Tata Surya
Banyak ahli telah mengemukakan
hipotesis tentang asal-usul Tata Surya, diantaranya.
1)
Hipotesis Nebula
Hipotesis Nebula pertama kali
dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734dan disempurnakan
oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga
dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace secara independen pada tahun 1796.
Hipotesis ini lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace yang menyebutkan
bahwa pada tahap awal Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini
terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebutnebula dan unsur gas yang sebagian
besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut
dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi
bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut, berputar semakin
cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat
gaya gravitasi tersebut gas-gas memadat seiring dengan penurunan suhunya dan
membentuk planet dalam dan planet luar.
2)
Hipotesis Planetisimal
Hipotesis Planetisimal pertama
kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun
1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat
adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan matahari. Pada masa awal
pembentukan matahari, kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada
permukaan matahari dan bersama proses internal matahari, menarik materi berulang
kali dari matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan terbentuknya dua
lengan spiral yang memanjang dari matahari. Sementara sebagian besar materi
tertarik kembali dan sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin, memadat, dan
menjadi benda-benda berukuran kecil yang disebut planetisimal dan beberapa yang
besar sebagai protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu
sehingga membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi
komet dan asteroid.
3)
Hipotesis Pasang Surut Bintang
Hipotesis Pasang Surut Bintang
pertama kali dikemukakan oleh James Jeans pada tahun 1917. Planet dianggap
terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada matahari. Keadaan yang hampir bertabrakan menyebabkan
tertariknya sejumlah besar materi dari matahari dan bintang lain oleh gaya
pasang surut yang kemudian terkondensasi menjadi planet. Namun astronom Harold
Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak
mungkin terjadi.Demikian pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan
keberatannya atas hipotesis tersebut.
4)
Hipotesis Kondensasi
Hipotesis kondensasi mulanya
dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. uiper(1905-1973) pada tahun
1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk dari bola
kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.
5)
Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis Bintang Kembar awalnya
dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis Bintang
Kembar menjelaskan bahwa Tata Surya berupa dua bintang yang hampir sama
ukurannya dan saling berdekatan. Kemudian
salah satunya meledak dan meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu
terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai
mengelilinginya.
B.
Sejarah
Penemuan
Lima planet terdekat ke Matahari
selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, danSaturnus) telah dikenal sejak
zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata telanjang. Banyak
bangsa di dunia memiliki nama sendiri untuk masing-masing planet.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa manusia untuk memahami
benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei(1564-1642)
dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata manusia “lebih tajam” dalam
mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang. Karena
teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam sehingga ia bisa melihat berbagai
perubahan bentuk penampakanVenus seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai
akibat perubahan posisi Venus terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari
Matahari makin memperkuat teori heliosentris yaitu bahwa matahari adalah pusat
alam semesta. Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi olehMerkurius
hingga Saturnus.
Teleskop Galileo terus
disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695) yang
menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit
Bumi-Yupiter. Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan
perhitungan gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui
Johannes Kepler (1571-1630) denganHukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton
(1642-1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang
memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya
William Herschel (1738-1822)
menemukan Uranus pada 1781. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa
planet ini ada yang mengganggu. Kemudian Neptunus ditemukan pada Agustus 1846.
Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus.Pluto
kemudian ditemukan pada 1930. Pada saat Pluto ditemukan, ia hanya diketahui
sebagai satu-satunya objek angkasa yang berada setelah Neptunus. Kemudian pada
1978 ditemukan satelit yang mengelilingi Pluto yaitu Charon yang sebelumnya
sempat dikira sebagai planet karena ukurannya tidak jauh berbeda dengan Pluto.
Para astronom kemudian menemukan
sekitar 1.000 objek kecil yang letaknya melampaui Neptunus (disebut objek
trans-Neptunus) yang juga mengelilingi Matahari. Di sana mungkin ada sekitar
100.000 objek serupa yang dikenal sebagai Objek Sabuk Kuiper (Sabuk Kuiper
adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus). Belasan benda langit termasuk
dalam Objek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar (1.250 km pada Juni 2002), Huya
(750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km pada Maret 2004), Orcus, Vesta,
Pallas, Hygiea, Varuna, dan 2003 EL61 (1.500 km pada Mei 2004). Penemuan 2003
EL61 cukup menghebohkan karena Objek Sabuk Kuiper ini diketahui juga memiliki
satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran lebih kecil dari Pluto. Dan
puncaknya adalah penemuan UB 313 (2.700 km pada Oktober 2003) yang diberi nama
oleh penemunya Xena. Selain lebih besar dari Pluto, objek ini juga memiliki
satelit.
C.
Struktur Tata Surya
Komponen utama sistem Tata Surya
adalah matahari, sebuah bintang deret utama kelas G2 yang mengandung 99,86
persen massa dari sistem dan mendominasi seluruh dengan gaya gravitasinya.
Yupiter dan Saturnus merupakan dua
komponen terbesar yang mengedari matahari menyangkup kira-kira 90 persen massa
selebihnya. Hampir semua objek-objek besar yang mengorbit matahari terletak
pada bidang edar bumi yang disebut ekliptika. Semua planet terletak sangat
dekat pada ekliptika, sementara komet dan objek-objek sabuk Kuiper biasanya
memiliki beda sudut yang sangat besar dibandingkan ekliptika. Planet-planet dan
objek-objek Tata Surya juga mengorbit mengelilingi matahari dengan berlawanan
arah jarum jam jika dilihat dari atas kutub utara matahari kecuali Komet
Halley.
Hukum Gerakan Planet Kepler
menjabarkan bahwa orbit dari objek-objek Tata Surya sekeliling matahari
bergerak mengikuti bentuk elips dengan matahari sebagai salah satu titik
fokusnya. Objek yang berjarak lebih dekat dari matahari memiliki tahun waktu
yang lebih pendek. Pada orbit elips, jarak antara objek dengan matahari
bervariasi sepanjang tahun. Jarak terdekat antara objek dengan matahari disebut
perihelion, sedangkan jarak terjauh dari matahari disebut aphelion. Semua objek
Tata Surya bergerak tercepat di titik perihelion dan terlambat di titik
aphelion. Orbit planet hampir berbentuk lingkaran sedangkan komet, asteroid,
dan objek sabuk Kuiper orbitnya berbentuk elips.
Untuk mempermudah representasi,
kebanyakan diagram Tata Surya menunjukan jarak yang sama antar orbit. Semakin
jauh letak sebuah planet atau sabuk dari matahari, semakin besar jarak antara
objek itu dengan jalur edar orbit sebelumnya. Sebagai contoh: Venus terletak
sekitar sekitar 0,33 SA dari Merkurius, Saturnus adalah 4,3 SA dari Yupiter,
dan Neptunus terletak 10,5 SA dariUranus. Beberapa upaya telah dicoba untuk
menentukan korelasi jarak antar orbit ini (hukum Titus-Bode), tetapi sejauh ini
tidak satu teori pun telah diterima.
Hampir semua planet-planet di
Tata Surya memiliki sistem sekunder yang kebanyakan adalah benda pengorbit
alami (satelit atau bulan). Beberapa benda ini memiliki ukuran lebih besar dari
planet. Hampir semua satelit alami yang paling besar terletak di orbit sinkron,
dengan satu sisi satelit berpaling ke arah planet induknya secara permanen.
Empat planet terbesar juga memiliki cincin yang berisi partikel-partikel kecil
yang mengorbit secara serempak.
1)
Terminologi
Secara informal, Tata Surya dapat
dibagi menjadi tiga daerah. Tata Surya bagian dalam mencakup empat planet
kebumian dan sabuk asteroid utama. Tata Surya bagian luar terdapat empat gas
planet raksasa. Sejak ditemukan Sabuk Kuiper, bagian terluar Tata Surya
dianggap wilayah tersendiri yang meliputi semua objek melampaui Neptunus.
Secara dinamis dan fisik, objek
yang mengorbit matahari dapat diklasifikasikan dalam tiga golongan, yaitu:
planet, planet kerdil, dan benda kecil Tata Surya. Planet adalah sebuah badan
yang mengedari matahari dan mempunyai massa cukup besar untuk membentuk bulatan
diri dan telah membersihkan orbitnya dengan menginkorporasikan semua
objek-objek kecil di sekitarnya. Menurut definisi ini, Tata Surya memiliki
delapan planet: Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter,Saturnus, dan Neptunus.
Pluto telah dilepaskan status planetnya karena tidak dapat membersihkan
orbitnya dari objek-objek Sabuk Kuiper. Planet kerdil adalah benda angkasa
bukan satelit yang mengelilingi matahari dan mempunyai massa yang cukup untuk
bisa membentuk bulatan diri tetapi belum dapat membersihkan daerah sekitarnya.
Menurut definisi ini, Tata Surya memiliki lima buah planet kerdil, yaitu:
Ceres, Pluto, Haumea, Makemake, dan Eris. Objek lain yang mungkin akan diklasifikasikan
sebagai planet kerdil adalah Sedna, Orcus, dan Quaoar. Planet kerdil yang
memiliki orbit di daerah trans-Neptunus disebut plutoid.
Sisa objek-objek lain yang
mengitari matahari adalah benda kecil Tata Surya. Ilmuwan ahli planet
menggunakan istilah gas, es, dan batu untuk mendeskripsi kelas zat yang
terdapat di dalam Tata Surya. Batu digunakan untuk menyebut bahan bertitik
lebur tinggi (lebih besar dari 500 K). Contoh:silikat. Bahan batuan ini sangat
umum terdapat di Tata Surya bagian dalam yang merupakan komponen pembentuk
utama hampir semua planet kebumian dan asteroid. Gas adalah bahan-bahan
bertitik lebur rendah seperti atom,
hidrogen, helium, dan gas mulia. Bahan-bahan ini mendominasi wilayah
tengah Tata Surya yang didominasi oleh Yupiter dan Saturnus. Es seperti
air,metana, amonia, dan karbon dioksida memiliki titik lebur sekitar ratusan
derajat kelvin. Bahan ini merupakan komponen utama dari sebagian besar satelit
planet raksasa. Ia juga merupakan komponen utama Uranus dan Neptunus (es raksasa)
serta berbagai benda kecil yang terletak di dekat orbit Neptunus.
2)
Zona Tata Surya
Zona Tata Surya yang meliputi,
planet bagian dalam, sabuk asteroid, planet bagian luar, dan sabuk Kuiper.
Di zona planet bagian dalam,
Matahari adalah pusat Tata Surya dan letaknya paling dekat dengan planet
Merkurius (jarak dari matahari 57,9 × 106 km, atau 0,39 SA), Venus (108,2 × 106
km, 0,72 SA), Bumi (149,6 × 106 km, 1 SA) dan Mars (227,9 × 106 km, 1,52 SA).
Ukuran diameternya antara 4.878 km dan 12.756 km, dengan massa jenis antara
3,95 g/cm3 dan 5,52 g/cm3.
Sabuk asteroid adalah kumpulan
batuan metal dan mineral yang terletak di antara Mars dan Yupiter.. Kebanyakan
asteroid-asteroid ini hanya berdiameter sekitar100 km atau lebih. Orbit
asteroid-asteroid ini sangat eliptis, bahkan sampai menyimpang Merkurius
(Icarus) dan Uranus(Chiron). Ceres adalah bagian dari kumpulan asteroid ini
yang berukuran sekitar 960 km dan dikategorikan sebagai planet kerdil.
Pada zona planet luar, terdapat
planet gas raksasa Yupiter (778,3 × 106 km, 5,2 SA), Uranus(2,875 × 109 km,
19,2 SA) dan Neptunus (4,504 × 109 km, 30,1 SA) dengan massa jenis antara 0,7
g/cm3 dan 1,66 g/cm3. Jarak rata-rata antara planet-planet dengan matahari bisa
diperkirakan dengan menggunakan baris matematis Titus-Bode. Regularitas jarak
antara jalur edaran orbit-orbit ini kemungkinan merupakan efek resonansi sisa
dari awal terbentuknya Tata Surya. Anehnya pada planet Neptunus tidak muncul di
baris matematis Titus-Bode sehingga membuat para pengamat berspekulasi bahwa
Neptunus merupakan hasil tabrakan kosmis.
3)
Matahari
Matahari adalah bintang induk
Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya.Bintang ini berukuran
332.830 kali dari massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti
yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan
menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke
luar angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik yang termasuk spektrum optik.
Matahari dikategorikan ke dalam
bintang kerdil kuning yang berukuran tengahan.
Nama ini menyebabkan kesalahpahaman karena dibandingkan dengan
bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti matahari termasuk cukup
besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengandiagram Hertzsprung-Russell
yaitu sebuah grafik yang menggambarkan hubungan nilailuminositas sebuah bintang
terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih panas akan lebih
cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti pola ini dikatakan terletak pada
deret utama dan matahari terletak persis di tengah deret ini. Akan tetapi
bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih panas dari matahari adalah
langka sedangkan bintang-bintang yang lebih redup dan dingin adalah umum.
Saat ini Matahari tumbuh semakin
cemerlang. Pada awal kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70
persen dari kecermelangan sekarang. Matahari secara metalisitas dikategorikan
sebagai bintang “populasi I”. Bintang kategori ini terbentuk lebih akhir pada
tingkat evolusi alam semesta sehingga mengandung banyak unsur yang lebih berat
daripada hidrogen dan helium (metal) dibandingkan dengan bintang “populasi II”.
Unsur-unsur yang lebih berat daripadahidrogen dan helium terbentuk di dalam
inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi pertama
perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat dipenuhi oleh
unsur-unsur yang lebih berat ini. Bintang-bintang tertua mengandung sangat
sedikit metal, sedangkan bintang baru mempunyai kandungan metal yang lebih
tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi ini diperkirakan mempunyai pengaruh
penting pada pembentukan sistem Tata Surya, karena terbentuknya planet adalah
hasil penggumpalan metal.
Disamping cahaya, matahari juga
secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang
dikenal sebagai angin matahari. Semburan partikel ini menyebar keluar kira-kira
pada kecepatan 1,5 juta kilometer per jam sehingga menciptakan atmosfer tipis (heliosfer)
yang merambah Tata Surya sejauh 100 SA. Kesemuanya ini disebut medium
antarplanet.
Badai geomagnetis pada permukaan
matahari, seperti semburan matahari (solar flares) danpengeluaran massa korona
(coronal mass ejection) menyebabkan gangguan pada heliosfer sehingga
menciptakan cuaca ruang angkasa. Struktur terbesar dari heliosfer dinamai
lembar aliran heliosfer (heliospheric current sheet), yaitu sebuah spiral yang
terjadi karena gerak rotasi magnetis matahari terhadap medium antarplanet.
Medan magnet bumi mencegah atmosfer bumiberinteraksi dengan angin matahari.
Venus dan Mars yang tidak memiliki medan magnet karena atmosfernya habis
terkikis ke luar angkasa. Interaksi antara angin matahari dan medan magnet bumi
menyebabkan terjadinya aurora yang dapat dilihat dekat kutub magnetik bumi.
Heliosfer juga berperan
melindungi Tata Surya dari sinar kosmik yang berasal dari luar Tata Surya.
Medan magnet planet-planet menambah peran perlindungan selanjutnya. Densitas
sinar kosmik pada medium antarbintang dan kekuatan medan magnet matahari
mengalami perubahan pada skala waktu yang sangat panjang sehingga derajat
radiasi kosmis di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi meskipun tidak
diketahui seberapa besar.
Medium antarplanet juga merupakan
tempat berada dua daerah mirip piringan yang berisi debu kosmis. Daerah
pertama, awan debu zodiak yang terletak di Tata Surya bagian dalam dan
merupakan penyebab cahaya zodiak. Ini kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam
sabuk asteroid yang disebabkan oleh interaksi dengan planet-planet. Daerah
kedua, membentang antara 10 SA sampai sekitar 40 SA dan mungkin disebabkan oleh
tabrakan yang mirip tetapi tejadi di dalam Sabuk Kuiper.
4)
Tata Surya Bagian Dalam
Tata Surya bagian dalam adalah
nama umum yang mencakup planet kebumian dan asteroid. Terutama yang terbuat
dari silikat dan logam. Objek dari Tata Surya bagian dalam melingkup dekat
dengan matahari. Radius dari seluruh daerah ini lebih pendek dari jarak antara
Yupiter dan Saturnus.
Planet-Planet Bagian Dalam
Planet-planet bagian dalam. Dari
kiri ke kanan: Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Empatplanet bagian dalam atau planet kebumian
(terrestrial planet) memiliki komposisi batuan yang padat dan hampir tidak
mempunyai bulan dan sistem cincin. Komposisi utama planet ini adalah mineral
bertitik leleh tinggi, seperti silikat yang membentuk kerak dan selubung dan
logam seperti besi dan nikel yang membentuk intinya. Venus, Bumi dan Mars
memiliki atmosfer, kawah meteor, dan sifat-sifat permukaan tektonis seperti
gunung berapi dan lembah pecahan. Planet yang letaknya di antara matahari dan
bumi (Merkurius dan Venus) disebut juga planet inferior.
-
Merkurius
Merkurius (0,4 SA) adalah planet
terdekat dari matahari serta terkecil (0,055 massa bumi). Merkurius tidak
memiliki satelit alami dan ciri geologisnya di samping kawah meteorid yang
diketahui adalah lobed ridges atau rupes, kemungkinan terjadi karena pengerutan
pada perioda awal sejarahnya. Atmosfer Merkurius yang hampir bisa diabaikan
terdiri dari atom-atom yang terlepas dari permukaannya karena semburan angin
matahari. Besarnya inti besi dan tipisnya kerak Merkurius masih belum bisa
dapat diterangkan. Menurut dugaan hipotesis lapisan luar planet ini terlepas
setelah terjadi tabrakan raksasa dan perkembangan (akresi) penuhnya terhambat
oleh energi awal matahari.
-
Venus
Venus (0,7 SA) berukuran 0,815
kali dari massa bumi. Planet ini memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan
berinti besi, atmosfer yang tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi
planet ini lebih kering dari bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat
dari bumi. Venus tidak memiliki satelit. Venus adalah planet terpanas dengan
suhu permukaan mencapai 400 °C yang kemungkinan besar disebabkan jumlah gas
rumah kaca yang terkandung di dalam atmosfer. Sejauh ini aktivitas geologis
Venus belum dideteksi dan karena planet ini tidak memiliki medan magnet yang
bisa mencegah habisnya atmosfer diduga sumber atmosfer Venus berasal dari
gunung berapi.
-
Bumi
Bumi adalah planet bagian dalam
yang terbesar dan terpadat. Bumi adalah satu-satunya yang diketahui memiliki
aktivitas geologi dan memiliki mahluk hidup. Hidrosfer-nya yang cair adalah
khas di antara planet-planet kebumian dan juga merupakan satu-satunya planet
yang diobservasi memiliki lempeng tektonik. Atmosfer bumi sangat berbeda
dibandingkan planet-planet lainnya karena dipengaruhi oleh keberadaan mahluk
hidup yang menghasilkan 21% oksigen. Bumi memiliki satu satelit yaitu bulan dan
satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam Tata Surya.
-
Mars
Mars (1,5 SA) berukuran lebih
keci dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi). Planet ini memiliki atmosfer tipis
yang kandungan utamanya adalah karbon dioksida. Permukaan Mars yang dipenuhi
gunung berapi raksasa seperti Olympus Mons dan lembah retakan seperti Valles
marineris menunjukan aktivitas geologis yang terus terjadi sampai belakangan
ini. Warna merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi. Mars
mempunyai dua satelit alami kecil yaitu Deimos dan Phobos yang diduga merupakan
asteroid yang terjebak gravitasi Mars.
-
Sabuk Asteroid
Asteroid adalah obyek Tata Surya
yang terdiri dari batuan dan mineral logam beku. Sabuk asteroid utama terletak
di antara orbit Mars dan Yupiter yang berjarak antara 2,3-3,3 SA darimatahari.
Asteroid merupakan sisa dari bahan formasi Tata Surya yang gagal menggumpal
karena pengaruh gravitasi Yupiter. Gradasi ukuran asteroid adalah ratusan
kilometer sampai mikroskopis. Semua asteroid, kecuali Ceres yang terbesar
diklasifikasikan sebagai benda kecil Tata Surya. Beberapa asteroid seperti
Vesta dan Hygiea mungkin akan diklasifikasi sebagai planet kerdil jika terbukti
telah mencapai kesetimbangan hidrostatik. Sabuk asteroid terdiri dari
beribu-ribu hingga jutaan objek yang berdiameter satu kilometer. Meskipun
demikian, massa total dari sabuk utama ini tidaklah lebih dari seperseribu
massa bumi. Sabuk utama tidaklah rapat karena kapal ruang angkasa secara rutin
menerobos daerah ini tanpa mengalami kecelakaan. Asteroid yang berdiameter
antara 10 dan 10-4 m disebut meteorid.
5)
Tata Surya Bagian Luar
Pada bagian luar dari Tata Surya
terdapat gas-gas raksasa dengan satelit-satelit yang berukuran planet. Banyak
komet berperioda pendek termasuk beberapa Centaur yang juga berorbit di daerah
ini. Badan-badan padat di daerah ini mengandung jumlah volatil (contoh: air,
amonia, metan, yang sering disebut es dalam peristilahan ilmu keplanetan) yang
lebih tinggi dibandingkan planet batuan di bagian dalam Tata Surya.
Planet-Planet Bagian Luar
Keempat planet luar yang disebut
planet raksasa gas (gas giant) atau planet jovian secara keseluruhan mencakup
99% massa yang mengorbit matahari. Yupiter dan Saturnus sebagian besar
mengandung hidrogen dan helium. Uranus dan Neptunus memiliki proporsi es yang
lebih besar. Para astronom mengusulkan bahwa keduanya dikategorikan sendiri
sebagai raksasa es. Keempat raksasa gas ini semuanya memiliki cincin, meski
hanya sistem cincin Saturnus yang dapat dilihat dengan mudah dari bumi.
-
Yupiter
Yupiter (5,2 SA) merupakan planet
yang berukuran 318 kali massa bumi dan 2,5 kali massa dari gabungan seluruh
planet lainnya. Kandungan utama planet ini adalah hidrogen dan helium. Sumber
panas di dalam Yupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen pada
atmosfernya seperti pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang
diketahui Yupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar adalah Ganymede,
Callisto, Io, dan Europa yang menampakan kemiripan dengan planet kebumian,
seperti gunung berapi dan inti yang panas. Ganymede, yang merupakan satelit
terbesar di Tata Surya berukuran lebih besar dari Merkurius.
-
Saturnus
Saturnus (9,5 SA) yang dikenal
dengan sistem cincinnya memiliki beberapa kesamaan dengan Yupiter yaitu
komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya sebesar 60% volume Yupiter,
namun planet ini hanya seberat kurang
dari sepertiga Yupiter atau 95 kali massa bumi sehingga membuat planet ini
sebuah planet yang paling tidak padat di Tata Surya. Saturnus memiliki 60
satelit yang diketahui sejauh ini dan 3 yang belum dipastikan. Dua di
antaranya yaitu Titan danEnceladus
yang menunjukan activitas geologis
meskipun hanya terdiri dari es saja. Titan berukuran lebih besar dari Merkurius
dan merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang
cukup berarti.
-
Uranus
Uranus (19,6 SA) yang memiliki 14
kali massa bumi adalah planet yang paling ringan di antara planet-planet luar.
Planet ini memiliki kelainan ciri orbit. Uranus mengedari matahari dengan
berukuran poros 90° pada ekliptika. Planet ini memiliki inti yang sangat dingin
dibandingkan gas raksasa lainnya dan hanya sedikit memancarkan energi panas.
Uranus memiliki 27 satelit yang diketahui dan yang terbesar adalah Titania,
Oberon, Umbriel, Ariel, dan Miranda.
-
Neptunus
Neptunus (30 SA) meskipun sedikit
lebih kecil dari Uranus namun memiliki 17 kali massa bumi sehingga membuatnya
lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi tidak sebanyak
Yupiter atau Saturnus. Neptunus memiliki 13 satelit yang diketahui. Yang
terbesar adalah Triton.Triton memiliki geyser nitrogen cair dan geologinya
aktif. Triton adalah satu-satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah
(retrogade). Neptunus juga didampingi beberapa planet minor pada orbitnya yang
disebut Trojan Neptunus. Benda-benda ini memiliki resonansi 1:1 dengan
Neptunus.
-
Komet
Komet adalah badan Tata Surya
kecil yang biasanya hanya berukuran beberapa kilometer dan terbuat dari es
volatil. Badan-badan ini memiliki eksentrisitas orbit tinggi. Secara
umum,perihelionnya terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelionnya
lebih jauh dari Pluto. Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam dan
mendekati matahari menyebabkan permukaan
esnya bersumblimasi dan berionisasi yang menghasilkan koma, ekor gas, dan debu
panjang yang sering dapat dilihat dengan mata telanjang.
Komet berperioda pendek memiliki
kelangsungan orbit kurang dari dua ratus tahun. Sedangkan komet berperioda
panjang memiliki orbit yang berlangsung ribuan tahun. Komet berperioda pendek
dipercaya berasal dari Sabuk Kuiper, sedangkan komet berperioda panjang seperti
Hale-bopp, berasal dari Awan Oort. Banyak kelompok komet, seperti Kreutz
Sungrazers terbentuk dari pecahan sebuah induk tunggal. Sebagian komet berorbit
hiperbolik mungkin berasal dari luar Tata Surya tetapi menentukan jalur orbitnya
secara pasti sangatlah sulit. Komet tua yang bahan volatilesnya telah habis
karena panas matahari sering dikategorikan sebagai asteroid.
Daerah trans-Neptunus
Daerah yang terletak jauh
melampaui Neptunus disebut daerah trans-Neptunus yang sebagian besar belum
dieksplorasi. Menurut dugaan daerah ini sebagian besar terdiri dari dunia-dunia
kecil (yang terbesar memiliki diameter seperlima bumi dan bermassa jauh lebih
kecil dari bulan) dan terutama mengandung batu dan es. Daerah ini juga dikenal
sebagai daerah luar Tata Suryameskipun berbagai orang menggunakan istilah ini
untuk daerah yang terletak melebihi sabuk asteroid.
-
Sabuk
Kuiper
Sabuk Kuiper adalah sebuah cincin
raksasa mirip dengan sabuk asteroid tetapi komposisi utamanya adalah es. Sabuk
ini terletak antara 30 dan 50 SA dan terdiri dari benda kecil Tata Surya.
Beberapa objek Kuiper yang terbesar seperti Quaoar, Varuna, dan Orcus mungkin
akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Para ilmuwan memperkirakan
terdapat sekitar 100.000 objek Sabuk Kuiper yang berdiameter lebih dari 50 km
tetapi diperkirakan massa total Sabuk Kuiper hanya sepersepuluh massa bumi.
Banyak objek Kuiper memiliki satelit ganda dan kebanyakan memiliki orbit di
luar bidang eliptika.
Sabuk Kuiper secara kasar bisa
dibagi menjadi resonansi dan sabuk klasik. Resonansi adalah orbit yang terkait
pada Neptunus. Sabuk klasik terdiri dari objek yang tidak memiliki resonansi
dengan Neptunus dan terletak sekitar 39,4 SA- 47,7 SA. Anggota dari sabuk
klasik diklasifikasikan sebagaicubewanos.
-
Piringan
Tersebar
Piringan tersebar (scattered
disc) berpotongan dengan sabuk Kuiper dan menyebar keluar jauh lebih luas.
Daerah ini diduga merupakan sumber komet berperioda pendek. Objek piringan
tersebar diduga terlempar ke orbit yang tidak menentu karena pengaruh gravitasi
dari gerakan migrasi awal Neptunus. Kebanyakan objek piringan tersebar
(scattered disc objects atau SDO) memiliki perihelion di dalam sabuk Kuiper dan
apehelion hampir sejauh 150 SA dari matahari. Orbit OPT juga memiliki inklinasi
tinggi pada bidang ekliptika dan sering hampir bersudut siku-siku. Beberapa
astronom menggolongkan piringan tersebar hanya sebagai bagian dari sabuk Kuiper
dan menjuluki piringan tersebar sebagai “Objek Sabuk Kuiper Tersebar”.
Daerah Terjauh
Titik tempat Tata Surya berakhir
dan ruang antar bintang mulai tidaklah persis terdefinisi. Batasan-batasan luar
ini terbentuk dari dua gaya tekan yang terpisah yaitu angin matahari dan
gravitasi matahari. Batasan terjauh pengaruh angin matahari kira kira berjarak
empat kali jarak Pluto dan matahari. Heliopause ini disebut sebagai titik
permulaan medium antar bintang. Akan tetapi, Bola Roche Matahari jarak efektif
pengaruh gravitasi matahari diperkirakan mencakup sekitar seribu kali lebih
jauh.
Banyak hal dari Tata Surya kita
yang masih belum diketahui. Medan gravitasi matahari diperkirakan mendominasi
gaya gravitasi bintang-bintang sekeliling sejauh dua tahun cahaya (125.000 SA).
Perkiraan bawah radius Awan Oort, di sisi lain tidak lebih besar dari 50.000 SA
sekalipun Sedna telah ditemukan. Daerah antara Sabuk Kuiper dan Awan Oort
adalah sebuah daerah yang memiliki radius puluhan ribu SA. Selain itu, juga ada
studi yang mempelajari daerah antaraMerkurius dan Matahari. Objek-objek baru
mungkin masih akan ditemukan di daerah yang belum dipetakan.