Loading...

Kamis, 14 April 2011

NAMA - NAMA PLANET DAN PENJELASANNYA


Merkurius

Merkurius adalah planet terkecil di dalam tata surya dan juga yang terdekat dengan Matahari dengan kala revolusi 88 hari. Kecerahan planet ini berkisar di antara -2 sampai 5,5 dalam magnitudo tampak namun tidak mudah terlihat karena sudut pandangnya dengan matahari kecil (dengan rentangan paling jauh sebesar 28,3 derajat. Merkurius hanya bisa terlihat pada saat subuh atau maghrib. Tidak begitu banyak yang diketahui tentang Merkurius karena hanya satu pesawat antariksa yang pernah mendekatinya yaitu Mariner 10 pada tahun 1974 sampai 1975. Mariner 10 hanya berhasil memetakan sekitar 40 sampai 45 persen dari permukaan planet.
Mirip dengan Bulan, Merkurius mempunyai banyak kawah dan juga tidak mempunyai satelit alami serta atmosfir. Merkurius mempunyai inti besi yang menciptakan sebuah medan magnet dengan kekuatan 0.1% dari kekuatan medan magnet bumi. Suhu permukaan dari Merkurius berkisar antara 90 sampai 700 Kelvin (-180 sampai 430 derajat Celcius).
Pengamatan tercatat dari Merkurius paling awal dimulai dari zaman orang Sumeria pada milenium ke tiga sebelum masehi. Bangsa Romawi menamakan planet ini dengan nama salah satu dari dewa mereka, Merkurius (dikenal juga sebagai Hermes pada mitologi Yunani dan Nabu pada mitologi Babilonia). Lambang astronomis untuk merkurius adalah abstraksi dari kepala Merkurius sang dewa dengan topi bersayap diatas caduceus. Orang Yunani pada zaman Hesiod menamai Merkurius Stilbon dan Hermaon karena sebelum abad ke lima sebelum masehi mereka mengira bahwa Merkurius itu adalah dua benda antariksa yang berbeda, yang satu hanya tampak pada saat matahari terbit dan yang satunya lagi hanya tampak pada saat matahari terbenam. Di India, Merkurius dinamai Budha (बुध), anak dari Candra sang bulan. Di budaya Tiongkok, Korea, Jepang dan Vietnam, Merkurius dinamakan "bintang air". Orang-orang Ibrani menamakannya Kokhav Hamah (כוכב חמה), "bintang dari yang panas" ("yang panas" maksudnya matahari). Diameter Merkurius 40% lebih kecil daripada Bumi (4879,4 km), dan 40% lebih besar daripada Bulan. Ukurannya juga lebih kecil (walaupun lebih padat) daripada bulan Jupiter, Ganymede dan bulan Saturnus, Titan.
Dengan diameter sebesar 4879 km di katulistiwa, Merkurius adalah planet terkecil dari empat planet kebumian di Tata Surya. Merkurius terdiri dari 70% logam dan 30% silikat serta mempunyai kepadatan sebesar 5,43 g/cm3 hanya sedikit dibawah kepadatan Bumi. Namun apabila efek dari tekanan gravitasi tidak dihitung maka Merkurius lebih padat dari Bumi dengan kepadatan tak terkompres dari Merkurius 5,3 g/cm3 dan Bumi hanya 4,4 g/cm3.
Kepadatan Merkurius digunakan untuk menduga struktur dalamnya. Kepadatan Bumi yang tinggi tercipta karena tekanan gravitasi, terutamanya di bagian inti. Merkurius namun jauh lebih kecil dan bagian dalamnya tidak terdapat seperti bumi sehingga kepadatannya yang tinggi diduga karena planet tersebut mempunyai inti yang besar dan kaya akan besi. Para ahli bumi menaksir bahwa inti Merkurius menempati 42 % dari volumenya (inti Bumi hanya menempati 17% dari volume Bumi). Menurut riset terbaru, kemungkinan besar inti Merkurius adalah cair.
Mantel setebal 600 km menyelimuti inti Merkurius dan kerak dari Merkurius diduga setebal 100 sampai 200 km. Permukaan merkurius mempunyai banyak perbukitan yang kurus, beberapa mencapai ratusan kilometer panjangnya. Diduga perbukitan ini terbentuk karena inti dan mantel Merkurius mendingin dan menciut pada saat kerak sudah membatu.

Merkurius mengandung besi lebih banyak dari planet lainnya di tata surya dan beberapa teori telah diajukan untuk menjelaskannya. Teori yang paling luas diterima adalah bahwa Merkuri pada awalnya mempunyai perbandingan logam-silikat mirip dengan meteor Kondrit umumnya dan mempunyai massa sekitar 2,25 kali massanya yang sekarang. Namun pada awal sejarah tata surya, merkurius tertabrak oleh sebuah planetesimal berukuran sekitar seperenam dari massanya. Benturan tersebut telah melepaskan sebagian besar dari kerak dan mantel asli Merkurius dan meninggalkan intinya. Proses yang sama juga telah diajukan untuk menjelaskan penciptaan dari Bulan.
Teori yang lain menyatakan bahwa Merkurius mungkin telah terbentuk dari nebula Matahari sebelum energi keluaran Matahari telah stabil. Merkurius pada awalnya mempunyai dua kali dari massanya yang sekarang, namun dengan mengambangnya protomatahari, suhu di sekitar merkuri dapat mencapai sekitar 2500 sampai 3500 Kelvin dan mungkin mencapai 10000 Kelvin. Sebagian besar permukaan Merkurius akan menguap pada temperatur seperti itu, membuat sebuah atmosfir "uap batu" yang mungkin tertiup oleh angin matahari.
Teori ketiga mengajukan bahwa mengakibatkan tarikan pada partikel yang darinya Merkurius akan terbentuk sehingga partikel yang lebih ringan hilang dari materi pengimbuhan. Masing-masing dari teori ini memprediksikan susunan permukaan yang berbeda. Dua misi antariksa di masa datang, MESSENGER dan BepiColombo akan menguji teori-teori ini.

Venus

Venus adalah planet terdekat kedua dari matahari setelah Merkurius. Planet ini memiliki radius 6.052 km dan mengelilingi matahari dalam waktu 225 hari. Atmosfer Venus mengandung 97% karbondioksida (CO2) dan 3% nitrogen, sehingga hampir tidak mungkin terdapat kehidupan.
Arah rotasi Venus berlawanan dengan arah rotasi planet-planet lain. Selain itu, jangka waktu rotasi Venus lebih lama daripada jangka waktu revolusinya dalam mengelilingi matahari.
Kandungan atmosfernya yang pekat dengan CO2 menyebabkan suhu permukaannya sangat tinggi akibat efek rumah kaca. Atmosfer Venus tebal dan selalu diselubungi oleh awan. Pakar astrobiologi berspekulasi bahwa pada lapisan awan Venus termobakteri tertentu masih dapat melangsungkan kehidupan.

Mars

Mars adalah planet terdekat keempat dari Matahari. Namanya diambil dari nama Dewa perang Romawi. Namun planet ini juga dikenal sebagai planet merah karena penampakannya yang kemerah-merahan.
Lingkungan Mars lebih bersahabat bagi kehidupan dibandingkan keadaan Planet Venus. Namun begitu, keadaannya tidak cukup ideal untuk manusia. Suhu udara yang cukup rendah dan tekanan udara yang rendah, ditambah dengan komposisi udara yang sebagian besar karbondioksida, menyebabkan manusia harus menggunakan alat bantu pernapasan jika ingin tinggal di sana. Misi-misi ke planet merah ini, sampai penghujung abad ke-20, belum menemukan jejak kehidupan di sana, meskipun yang amat sederhana.
Planet ini memiliki 2 buah satelit, yaitu Phobos dan Deimos. Planet ini mengorbit selama 687 hari dalam mengelilingi matahari. Planet ini juga berotasi. Kala rotasinya 25,62 jam.
Dalam mitologi Yunani, Mars identik dengan dewa perang, yaitu Aries, putra dari Zeus dan Hera.
Di planet Mars, terdapat sebuah fitur unik di daerah Cydonia Mensae. Fitur ini merupakan sebuah perbukitan yang bila dilihat dari atas nampak sebagai sebuah wajah manusia. Banyak orang yang menganggapnya sebagai sebuah bukti dari peradaban yang telah lama musnah di Mars, walaupun di masa kini, telah terbukti bahwa fitur tersebut hanyalah sebuah kenampakan alam biasa.

Ciri fisik

Perbandingan ukuran Bumi dan Mars.
Mars memunyai sekitar setengah jari-jari Bumi. Planet ini kurang padat bila dibandingkan dengan Bumi, dan hanya memunyai sekitar 15% volume dan 11% massa Bumi. Luas permukaannya lebih kecil dari jumlah wilayah kering di Bumi.[5] Mars lebih besar daripada Merkurius, tetapi Merkurius lebih padat. Akibatnya kedua planet memunyai tarikan gravitasi yang hampir mirip di permukaan—dan tarikan Mars lebih kuat sekitar kurang dari 1%. Ukuran, massa, dan gravitasi permukaan Mars merupakan "pertengahan" antara Bumi dan Bulan (diameter Bulan hanya setengah dari Mars, sementara Bumi dua kalinya; Bumi sembilan kali lebih besar dari Mars, dan Bulan satu per sembilannya). Kenampakan permukaan Mars yang merah-jinga diakibatkan oleh besi (III) oksida, yang lebih dikenal dengan nama hematite.

Geologi

Berdasarkan pengamatan orbit dan pemeriksaan terhadap kumpulan meteorit Mars, permukaan Mars terdiri dari basalt. Beberapa bukti menunjukkan bahwa sebagian permukaan Mars memunyai silika yang lebih kaya daripada basalt biasa, dan mungkin mirip dengan batu-batu andesitik di Bumi; namun, hasil-hasil pengamatan tersebut juga dapat dijelaskan dengan kaca silika. Sebagian besar permukaan Mars dilapisi oleh debu besi (III) oksida yang memberinya kenampakan merah.

Bumi

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 miliar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (Inggris: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraviolet dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer dan Eksosfer.
Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi adalah antara -70 °C hingga 55 °C bergantung pada iklim setempat. Sehari dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 miliar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1.
Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen dan 1% uap air, karbondioksida dan gas lain.
Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500 °C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.
Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi.
Titik tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 km2.

Komposisi dan struktur

Bumi adalah sebuah planet kebumian, yang artinya terbuat dari batuan, berbeda dibandingkan gas raksasa seperti Jupiter. Planet ini adalah yang terbesar dari empat planet kebumian, dalam kedua arti, massa dan ukuran. Dari keempat planet kebumian, bumi juga memiliki kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan terbesar, medan magnet terkuat dan rotasi paling cepat. Bumi juga merupakan satu-satunya planet kebumian yang memiliki lempeng tektonik yang aktif.

Bentuk

Putaran rotasi bumi pada poros utara-selatan yang berakibat terjadinya siang dan malam
Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulat pepat (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada bagian khatulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke kutub utara melalui kota Paris, Perancis.
Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17% dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola biliar, 0,22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan bumi adalah gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena buncitan khatulistiwa, bagian bumi yang terletak paling jauh dari titik tengah bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ekuador.
Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga bumi yang berasal dari dalam bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan bumi ini. Tenaga alam eksogen berasal dari luar bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga itulah yang membuat berbagai macam relief di muka bumi ini seperti yang kita tahu bahwa permukaan bumi yang kita huni ini terdiri atas berbagai bentukan seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dsb. Adanya bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan bumi menjadi tidak rata. Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief bumi.

Komposisi kimia

Tabel Kerak oksida F. W. Clarke
Senyawa
Formula
Komposisi
SiO2
59,71%
Al2O3
15,41%
CaO
4,90%
MgO
4,36%
Na2O
3,55%
FeO
3,52%
K2O
2,80%
Fe2O3
2,63%
H2O
1,52%
TiO2
0,60%
P2O5
0,22%
Total
99,22%
Massa bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi(32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%) dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%) dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]
Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida (lihat tabel kanan). Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil. [note 3]

Lapisan bumi

Menurut komposisi (jenis dari materialnya), bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:
Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material)-nya, bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:
Inti bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam bumi yang melapisi inti bumi bagian dalam. Inti bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara 2900-4980 km. Inti bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C.
Inti bumi bagian dalam merupakan bagian bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti bumi. inti bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter 2600km. Inti bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur dapat mencapai 4800 °C.

Yupiter

Yupiter atau Jupiter adalah planet terdekat kelima dari matahari setelah Merkurius, Venus, Bumi dan Mars.
Jarak rata-rata antara Yupiter dan Matahari adalah 778,3 juta km. Jupiter adalah planet terbesar dan terberat dengan diameter 14.980 km dan memiliki massa 318 kali massa bumi. Periode rotasi planet ini adalah 9,8 jam, sedangkan periode revolusi adalah 11,86 tahun.
Di permukaan planet ini terdapat bintik merah raksasa. Atmosfer Yupiter mengandung hidrogen (H), helium (He), metana (CH4) dan amonia (NH3). Lapisan atas atmosfer Yupiter terdiri dari 88 - 92% hidrogen dan 8 - 12% helium. Suhu di permukaan planet ini berkisar dari -140oC sampai dengan 21oC. Seperti planet lain, Yupiter tersusun atas unsur besi dan unsur berat lainnya. Jupiter memiliki 63 satelit, di antaranya Io, Europa, Ganymede, Callisto (Galilean moons).
Cincin Yupiter
Yupiter memiliki cincin yang sangat tipis ,berwarna hampir sama dengan atmosfernya dan sedikit memantulkan cahaya matahari. Cincin Yupiter terbentuk atas materi yang gelap kemerah-merahan. Materi pembentuknya bukanlah dari es seperti Saturnus melainkan ialah batuan dan pecahan-pecahan debu. Setelah diteliti, cincin Yupiter merupakan hasil dari gagal terbentuknya satelit Yupiter.

Saturnus

Saturnus adalah sebuah planet di tata surya yang dikenal juga sebagai planet bercincin. Jarak Saturnus sangat jauh dari Matahari, karena itulah Saturnus tampak tidak terlalu jelas dari Bumi. Saturnus berevolusi dalam waktu 29,46 tahun. Setiap 378 hari, Bumi, Saturnus dan Matahari akan berada dalam satu garis lurus. Selain berevolusi, Saturnus juga berotasi dalam waktu yang sangat singkat, yaitu 10 jam 14 menit.
Saturnus memiliki kerapatan yang rendah karena sebagian besar zat penyusunnya berupa gas dan cairan. Inti Saturnus diperkirakan terdiri dari batuan padat dengan atmosfer tersusun atas gas amonia dan metana, hal ini tidak memungkinkan adanya kehidupan di Saturnus.
Cincin Saturnus sangat unik, terdiri beribu-ribu cincin yang mengelilingi planet ini. Bahan pembentuk cincin ini masih belum diketahui. Para ilmuwan berpendapat, cincin itu tidak mungkin terbuat dari lempengan padat karena akan hancur oleh gaya sentrifugal. Namun, tidak mungkin juga terbuat dari zat cair karena gaya sentrifugal akan mengakibatkan timbulnya gelombang. Jadi, sejauh ini, diperkirakan yang paling mungkin membentuk cincin-cincin itu adalah bongkahan-bongkahan es meteorit.
Hingga 2006, Saturnus diketahui memiliki 56 buah satelit alami. Tujuh di antaranya cukup masif untuk dapat runtuh berbentuk bola di bawah gaya gravitasinya sendiri. Mereka adalah Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan (Satelit terbesar dengan ukuran lebih besar dari planet Merkurius) dan Iapetus.

Bentuk fisik

Besar Saturnus dibandingkan dengan Bumi.
Saturnus memiliki bentuk yang diratakan di kutub dan dibengkakkan keluar disekitar khatulistiwa. Diameter khatulistiwa Saturnus sebesar 120.536 km (74.867 mil) dimana diameter dari Kutub Utara ke Kutub Selatan sebesar 108.728 km (67.535 mil), berbeda sebesar 9%. Bentuk yang diratakan ini disebabkan oleh rotasinya yang sangat cepat, merotasi setiap 10 jam 14 menit waktu Bumi. Saturnus adalah satu-satunya Planet di tata surya yang massa jenisnya lebih sedikit daripada air. Walaupun inti Saturnus memiliki massa jenis yang lebih besar daripada air, planet ini memiliki atmosfer yang mengandung gas, sehingga massa jenis relatif planet ini sebesar is 0.69 g/cm³ (lebih sedikit daripada air), sebagai hasilnya, jika Saturnus diletakan diatas kolam yang penuh air, Saturnus akan mengapung.

[sunting] Atmosfer

Awan heksagonal kutub utara yang pertama dideteksi oleh Voyager 1 dan akhirnya dipastikan oleh Cassini.

[sunting] Komposisi

Bagian luar atmosfer Saturnus terbuat dari 96.7% hidrogen dan 3% helium, 0.2% metana dan 0.02% amonia. Pada atmosfer Saturnus juga terdapat sedikit kandungan asetilena, etana dan fosfin.[10]

Awan

Awan Saturnus, seperti halnya Yupiter, merotasi dengan kecepatan yang berbeda-beda bergantung dari posisi lintangnya. Tidak seperti Yupiter, awan Saturnus lebih redup dan awan Saturnus lebih lebar di khatulistiwa. Awan terendah Saturnus dibuat oleh air es dan dengan ketebalan sekitar 10 kilometer. Temperatur Saturnus cukup rendah, dengan suhu 250 K (-10°F, -23°C). Awan diatasnya, memiliki ketebalan 50 kilometer, terbuat dari es amonium hidrogensulfida (simbol kimia: NH4HS) dan diatas awan tersebut terdapat awan es amonia dengan ketebalan 80 kilometer. Bagian teratas dibuat dari gas hidrogen dan helium, dimana tebalnya sekitar 200 dan 270 kilometer. Aurora juga diketahui terbentuk di mesosfer Saturnus.[10] Temperatur di awan bagian atas Saturnus sangat rendah, yaitu sebesar 98 K (-283 °F, -175 °C). Temperatur di awan bagian dalam Saturnus lebih besar daripada yang diluar karena panas yang diproduksi di bagian dalam Saturn.[11] Angin Saturnus merupakan salah satu dari angin terkencang di Tata Surya, mencapai kecepatan 500 m/s (1.800 km/h, 1.118 mph),[12] yang jauh lebih cepat daripada angin yang ada di Bumi.
Pada Atmosfer Saturnus juga terdapat awan berbentuk lonjong yang mirip dengan awan berbentuk lonjong yang lebih jelas yang ada di Yupiter. Titik lonjong ini adalah badai besar, mirip dengan angin taufan yang ada di Bumi. Pada tahun 1990, Teleskop Hubble mendeteksi awan putih didekat khatulistiwa Saturnus. Badai seperti tahun 1990 diketahui dengan nama Bintik Putih Raksasa, badai unik Saturnus yang hanya ada dalam waktu yang pendek dan muncul setiap 30 tahun waktu Bumi.[13] Bintik Putih Raksasa juga ditemukan tahun 1876, 1903, 1933 dan tahun 1960. Jika lingkaran konstan ini berlanjut, diprediksi bahwa pada tahun 2020 bintik putih besar akan terbentuk kembali.[14]
Pesawat angkasa Voyager 1 mendeteksi awan heksagonal didekat kutub utara Saturnus sekitar bujur 78° utara. Cassini-Huygens nantinya mengkonfirmasi hal ini tahun 2006. Tidak seperti kutub utara, kutub selatan tidak menunjukan bentuk awan heksagonal dan yang menarik, Cassini menemukan badai mirip dengan siklon tropis terkunci di kutub selatan dengan dinding mata yang jelas. Penemuan ini mendapat catatan karena tidak ada planet lain kecuali Bumi di tata surya yang memiliki dinding mata.

Inti Planet

Inti Planet Saturnus mirip dengan Yupiter. Planet ini memiliki inti planet di pusatnya dan sangat panas, temperaturnya mencapai 15.000 K (26.540 °F, 14.730 °C). Inti Planet Saturnus sangat panas dan inti planet ini meradiasi sekitar 21/2 kali lebih panas daripada jumlah energi yang diterima Saturnus dari Matahari.[11] Inti Planet Saturnus sama besarnya dengan Bumi, namun jumlah massa jenisnya lebih besar. Diatas inti Saturnus terdapat bagian yang lebih tipis yang merupakan hidrogen metalik, sekitar 30.000 km (18.600 mil). Diatas bagian tersebut terdapat daerah liquid hidrogen dan helium.[15] Inti planet Saturnus berat, dengan massa sekitar 9 sampai 22 kali lebih dari massa inti Bumi.[16]

Medan gaya

Saturnus memiliki medan gaya alami yang lebih lemah dari Yupiter. Medan gaya Saturnus unik karena porosnya simetrikal, tidak seperti planet lainnya. Saturnus menghasilkan gelombang radio, namun mereka terlalu lemah untuk dideteksi dari Bumi. Bulan dari Saturnus, Titan mengorbit di bagian luar medan gaya Saturnus dan memberikan keluar plasma terhadap daerah dari partikel dari atmosfer Titan yang yang diionisasi.[17]

Rotasi dan orbit

Animasi awan heksagonal Saturnus.
Jarak antara Matahari dan Saturnus lebih dari 1.4 milyar km, sekitar 9 kali jarak antara Bumi dan Matahari. Perlu 29,46 tahun Bumi untuk Saturnus untuk mengorbit Matahari yang diketahui dengan nama periode orbit Saturnus. Saturnus memiliki periode rotasi selama 10 jam 14 menit waktu Bumi. Namun, Saturnus tidak merotasi dalam rata-rata yang konstan. Periode rotasi Saturnus tergantung dengan kecepatan rotasi gelombang radio yang dikeluarkan oleh Saturnus. Pesawat angkasa Cassini-Huygens menemukan bahwa emisi radio melambat dan periode rotasi Saturnus meningkat. Tidak diketahui hal apa yang menyebabkan gelombang radio melambat.

] Cincin Saturnus

Saturnus terkenal karena cincin di planetnya, yang menjadikannya sebagai salah satu obyek dapat dilihat yang paling menakjubkan dalam sistem tata surya.

Sejarah

Cincin itu pertama sekali dilihat oleh Galileo Galilei pada tahun 1610 dengan teleskopnya, tetapi dia tidak dapat memastikannya. Dia kemudian menulis kepada adipati Toscana bahwa "Saturnus tidak sendirian, tetapi terdiri dari tiga yang hampir bersentuhan dan tidak bergerak. Cincin itu tersusun dalam garis sejajar dengan zodiak dan yang ditengah (Saturnus) adalah tiga kali besar yang lurus (penjuru cincin)". Dia juga mengira bahwa Saturnus memiliki "telinga." Pada tahun 1612 sudut cincin menghadap tepat pada bumi dan cincin tersebut akhirnya hilang dan kemudian pada tahun 1613 cincin itu muncul kembali, yang membuat Galileo bingung.
Persoalan cincin itu tidak dapat diselesaikan sehingga 1655 oleh Christian Huygens, yang menggunakan teleskop yang lebih kuat daripada teleskop yang digunakan Galileo.
Pada tahun 1675 Giovanni Domenico Cassini menentukan bahwa cincin Saturnus sebenarnya terdiri dari berbagai cincin yang lebih kecil dengan ruang antara mereka, bagian terbesar dinamakan Divisi Cassini.
Pada tahun 1859, James Clerk Maxwell menunjukan bahwa cincin tersebut tidak padat, namun terbuat dari partikel-partikel kecil, yang mengorbit Saturnus sendiri-sendiri dan jika tidak, cincin itu akan tidak stabil atau terpisah.[18] James Keeler mempelajari cincin itu menggunakan spektrometer tahun 1895 yang membuktikan bahwa teori Maxwell benar.

[sunting] Bentuk fisik cincin Saturnus

Saturnus yang terlihat dari pesawat angkasa Cassini tahun 2007.
Cincin Saturnus tersebut dapat dilihat dengan menggunakan teleskop modern berkekuatan sederhana atau dengan teropong berkekuatan tinggi. Cincin ini menjulur 6.630 km hingga 120.700 km atas khatulistiwa Saturnus dan terdiri daripada bebatuan silikon dioksida, oksida besi dan partikel es dan batu. Terdapat dua teori mengenai asal cincin Saturnus. Teori pertama diusulkan oleh Édouard Roche pada abad ke-19, adalah cincin tersebut merupakan bekas bulan Saturnus yang orbitnya datang cukup dekat dengan Saturnus sehingga pecah akibat kekuatan pasang surut. Variasi teori ini adalah bulan tersebut pecah akibat hantaman dari komet atau asteroid. Teori kedua adalah cincin tersebut bukanlah dari bulan Saturnus, tetapi ditinggalkan dari nebula asal yang membentuk Saturnus. Teori ini tidak diterima masa kini disebabkan cincin Saturnus dianggap tidak stabil melewati periode selama jutaan tahun dan dengan itu dianggap baru terbentuk.
Sementara ruang terluas di cincin, seperti Divisi Cassini dan Divisi Encke, dapat dilihat dari Bumi, Voyagers mendapati cincin tersebut mempunyai struktur seni yang terdiri dari ribuan bagian kecil dan cincin kecil. Struktur ini dipercayai terbentuk akibat tarikan graviti bulan-bulan Saturnus melalui berbagai cara. Sebagian bagian dihasilkan akibat bulan kecil yang lewat seperti Pan dan banyak lagi bagian yang belum ditemukan, sementara sebagian cincin kecil ditahan oleh medan gravitas satelit penggembala kecil seperti Prometheus dan Pandora. Bagian lain terbentuk akibat resonansi antara periode orbit dari partikel di beberapa bagian dan bahwa bulan yang lebih besar yang terletak lebih jauh, pada Mimas terdapat divisi Cassini melalui cara ini, justru lebih berstruktur dalam cincin sebenarnya terdiri dari gelombang berputar yang dihasilkan oleh gangguan gravitas bulan secara berkala.

[sunting] Jari-jari

Jari-jari di cincin Saturnus, difoto oleh pesawat angkasa Voyager 2.
Voyager menemukan suatu bentuk seperti ikan pari di cincin Saturnus yang disebut jari-jari. Jari-jari tersebut terlihat saat gelap ketika disinari sinar matahari dan terlihat terang ketika ada dalam sisi yang tidak diterangi sinar matahari. Diperkirakan bahwa jari-jari tersebut adalah debu yang sangat kecil sekali yang naik keatas cincin. Debu itu merotasi dalam waktu yang sama dengan magnetosfer planet tersebut dan diperkirakan bahwa debu itu memiliki koneksi dengan elektromagnetisme. Namun, alasan utama mengapa jari-jari itu ada masih tidak diketahui.
Cassini menemukan jari-jari tersebut 25 tahun kemudian. Jari-jari tersebut muncul dalam fenomena musiman, menghilang selama titik balik matahari.

[sunting] Bulan

Titan, salah satu satelit milik Saturnus
Saturnus memiliki 59 bulan, 48 di antaranya memiliki nama. Banyak bulan Saturnus yang sangat kecil, dimana 33 dari 50 bulan memiliki diameter lebih kecil dari 10 kilometer dan 13 bulan lainnya memiliki diameter lebih kecil dari 50 km.[19] 7 bulan lainnya cukup besar untuk, dimana bulan tersebut adalah Titan, Rhea, Iapetus, Dione, Tethys, Enceladus dan Mimas. Titan adalah bulan terbesar, lebih besar dari planet Merkurius dan satu-satunya bulan di atmosfir yang memiliki atmosfir yang tebal. Hyperion dan Phoebe adalah bulan terbesar lainnya, dengan diameter lebih besar dari 200 km.
Di Titan, bulan terbesar Saturnus, bulan Desember tahun 2004 dan bulan Januari tahun 2005 banyak foto Titan diambil oleh Cassini-Huygens. 1 bagian dari satelit ini, yaitu Huygens mendarat di Titan.

[sunting] Eksplorasi

[sunting] Zaman kuno dan observasi

Saturnus telah diketahui sejak zaman prasejarah.[20] Pada zaman kuno, planet ini adalah planet terjauh dari 5 planet yang diketahui di tata surya (termasuk Bumi) dan merupakan karakter utama dalam berbagai mitologi. Pada mitologi Kekaisaran Romawi, Dewa Saturnus, dimana nama Planet ini diambil dari namanya, adalah dewa pertanian dan panen.[21] Orang Romawi menganggap Saturnus sama dengan Dewa Yunani Kronos.[21] Orang Yunani mengeramatkan planet terluar untuk Kronos,[22] dan orang Romawi mengikutinya.
Pada astrologi Hindu, terdapat 9 planet dimana Tata Surya diketahui dengan nama Navagraha. Saturnus, salah satu dari mereka, diketahui dengan nama "Sani" atau "Shani," hakim dari semua Planet dan menentukan seluruhnya menurut kelakuan baik atau buruk yang mereka lakukan.[21] Kebudayaan Tiongkok dan Jepang kuno menandakan Saturnus sebagai bintang Bumi (土星). Hal ini berdasarkan 5 elemen yang secara tradisional digunakan untuk mengklasifikasikan elemen alami. Orang Ibrani kuno menyebut Saturnus dengan nama "Shabbathai". Malaikatnya adalah Cassiel. Kepintarannya, atau jiwa bermanfaat, adalah Agiel (layga) dan jiwanya (jiwa gelap) adalah Zazel (lzaz). Orang Turki Ottoman dan orang Melayu menamainya "Zuhal", berasal dari bahasa Arab زحل.
Cincin Saturnus membutuhkan paling sedikit teleskop dengan diameter 75 mm untuk menemukannya dan cincin tersebut tidak diketahui sampai ditemukan oleh Galileo Galilei tahun 1610.[23] Galileo sempat bingung dengan cincin Saturnus dan mengira bahwa Saturnus bertelinga. Christian Huygens menggunakan teleskop dengan perbesaran yang lebih besar dan ia menemukan bahwa cincin itu adalah cincin Saturnus. Huygens juga menemukan bulan dari Saturnus, Titan. Tidak lama, Giovanni Domenico Cassini menemukan 4 bulan lainnya, Iapetus, Rhea, Tethys dan Dione. Pada tahun 1675, Cassini juga menemukan celah yang disebut dengan divisi Cassini.[24]
Tidak ada penemuan lebih lanjut sampai tahun 1789 ketika William Herschel menemukan 2 bulan lagi, Mimas dan Enceladus. Bulan Hyperion, yang memiliki resonansi orbit dengan Titan, ditemukan tahun 1848 oleh tim dari Britania Raya.
Pada tahun 1899, William Henry Pickering menemukan satelit Phoebe. Selama abad ke-20, penelitian terhadap Titan mengakibatkan adanya konfirmasi pada tahun 1944 bahwa Titan memiliki atmosfer yang tebal, dimana Titan menjadi bulan yang unik di antara bulan di Tata Surya lainnya.

[sunting] Pioneer 11

Saturnus dikunjungi oleh Pioneer 11 pada bulan September tahun 1979. Pioner 11 terbang 20.000 kilometer dari ujung awan Saturnus. Gambar Saturnus dan beberapa bulannya dengan resolusi rendah didapat. Resolusi gambar tersebut tidak bagus untuk melihat fitur permukaan. Pesawat udara juga mempelajari cincin Saturnus, di antara penemuan-penemuan, terdapat penemuan cincin-F dan fakta bahwa celah gelap di cincin terang jika dilihat kearah matahari, dalam kata lain, mereka bukan material kosong. Pioneer 11 juga mengukur temperatur Titan.[25]

[sunting] Voyager

Pada bulan November tahun 1980, Voyager 1 mengunjungi sistem Saturnus. Pesawat ini mengirim kembali gambar Planet, cincin dan satelitnya dalam resolusi besar. Fitur permukaan berbagai bulan dilihat pertama kali. Voyager 1 melakukan penerbangan dekat dengan Titan dan meningkatkan pengetahuan manusia atas Titan, selain itu, Voyager 1 juga membuktikan bahwa atmosfir Titan tidak dapat dilalui dalam panjang gelombang yang dapat dilihat, sehingga, tidak ada detail tentang permukaan Titan.[26]
1 tahun kemudian, pada bulan Agustus tahun 1981, Voyager 2 melanjutkan penelitian sistem Saturnus. Lebih banyak foto bulan-bulan Saturnus jarak dekat yang didapat. Namun terjadi ketidakberuntungan, selama penerbangan, kamera satelit tersangkut untuk beberapa hari dan beberapa pengambilan gambar yang direncanakan hilang. Graviti Saturnus digunakan untuk mengarahkan lintasan pesawat angkasa tersebut menuju Uranus.[26]
Satelit tersebut menemukan dan memperjelas beberapa satelit baru yang mengorbit di dekat cincin Saturnus. Mereka juga menemukan celah kecil Maxwell dan Keeler (celah seluas 42 km di cincin Saturnus).

[sunting] Cassini

Gambaran Artis tentang Cassini yang sedang mengorbit Saturnus.
Posisi-posisi Saturnus: 2001–2029
Pada tanggal 1 Juli 2004, pesawat angkasa Cassini–Huygens melakukan manuver SOI (Saturn Orbit Insertion) dan memasuki orbit sekitar Saturnus. Sebelum SOI, Cassini telah mempelajari sistem ini. Pada bulan Juni tahun 2004, Cassini telah melakukan penerbangan dekat ke Phoebe dan memberikan data dan gambar dengan resolusi besar.
Penerbangan Cassini ke bulan terbesar Titan telah menangkap gambar danau besar dan pantai serta beberapa pulau dan pegunungan. Cassini menyelesaikan 2 penerbangan Titan sebelum mengeluarkan satelit Huygens pada tanggal 25 Desember 2004. Huygens turun ke permukaan Titan pada tanggal 14 Januari 2005, mengirim data selama turun ke atmosfir dan pendaratan. Selama tahun 2005, Cassini melakukan beberapa penerbangan ke Titan dan satelit yang mengandung es. Penerbangan Cassini ke Titan yang terakhir dijadwalkan pada tanggal 19 Juli 2007.
Sejak awal tahun 2005, ilmuan telah meneliti tentang petir di Saturnus, yang ditemukan oleh Cassini. Kekuatan petir di Saturnus diperkirakan 1000 kali lebih besar daripada petir di Bumi. Para ilmuan percaya bahwa badai ini adalah badai terkuat yang pernah terlihat.[27]
Pada tanggal 10 Maret 2006, NASA melaporkan bahwa, melalui gambar, satelit Cassini menemukan fakta-fakta tentang cairan air yang meletus di geiser di salah satu bulan Saturnus, Enceladus. Gambar tersebut juga menunjukan partikel air di cairan tersebut dipancarkan oleh pancaran es. Menurut Dr. Andrew Ingersoll dari Institut Teknologi California, "Bulan lainnya di tata surya memiliki samudera cairan air yang ditutup oleh es. Apa yang berbeda disini adalah bahwa cairan air tidak akan lebih dari 10 meter dibawah permukaan."[28]
Pada tanggal 20 September 2006, sebuah foto dari satelit Cassini menemukan cincin Saturnus yang belum ditemukan, diluar cincin utama Saturnus yang lebih bercahaya dan di dalam cincin G dan E. Cincin ini merupakan hasil dari tabrakan meteor dengan 2 bulan Saturnus.[29]
Pada bulan Juli tahun 2006, Cassini melihat bukti pertama danau hidrokarbon didekat kutub utara Titan, yang dikonfirmasi pada bulan Januari tahun 2007. Pada bulan Maret tahun 2007, beberapa gambar didekat kutub utara Titan menemukan "lautan" hidrokarbon, yang terbesar dimana besarnya hampir sebesar Laut Kaspia.[30]
Pada tahun 2006, satelit itu telah menemukan dan mengkonfirmasi 4 satelit baru. Misi utama satelit ini akan berakhir tahun 2008 ketika pesawat angkasa akan diperkirakan menyelesaikan 74 misi mengelilingi orbit disekitar planet. Namun satelit itu diperkirakan baru menyelesaikan setidak-tidaknya satu misi.

Uranus

Uranus adalah planet ketujuh dari Matahari dan planet yang terbesar ketiga dan terberat keempat dalam Tata Surya. Ia dinamai dari nama dewa langit Yunani kuno Uranusρανός) ayah dari Kronos (Saturnus) dan kakek dari Zeus (Jupiter). Meskipun Uranus terlihat dengan mata telanjang seperti lima planet klasik, ia tidak pernah dikenali sebagai planet oleh pengamat dahulu kala karena redupnya dan orbitnya yang lambat.[14] Sir William Herschel mengumumkan penemuannya pada tanggal 13 Maret 1781, menambah batas yang diketahui dari Tata Surya untuk pertama kalinya dalam sejarah modern. Uranus juga merupakan planet pertama yang ditemukan dengan menggunakan teleskop.
Uranus komposisinya sama dengan Neptunus dan keduanya mempunyai komposisi yang berbeda dari raksasa gas yang lebih besar, Jupiter dan Saturn. Karenanya, para astronom kadang-kadang menempatkannya dalam kategori yang berbeda, "raksasa es". Atmosfer Uranus, yang sama dengan Jupiter dan Saturnus karena terutama terdiri dari hidrogen dan helium, mengandung banyak "es" seperti air, amonia dan metana, bersama dengan jejak hidrokarbon.[10] Atmosfernya itu adalah atmofer yang terdingin dalam Tata Surya, dengan suhu terendah 49 K (−224 °C). Atmosfer planet itu punya struktur awan berlapis-lapis dan kompleks dan dianggap bahwa awan terendah terdiri atas air dan lapisan awan teratas diperkirakan terdiri dari metana.[10] Kontras dengan itu, interior Uranus terutama terdiri atas es dan bebatuan.[9]
Seperti planet raksasa lain, Uranus mempunyai sistem cincin, magnetosfer serta banyak bulan. Sistem Uranian konfigurasinya unik di antara planet-planet karena sumbu rotasi miring ke sampingnya, hampir pada bidang revolusinya mengelilingi Matahari. Sehingga, kutub utara dan selatannya terletak pada tempat yang pada banyak planet lain merupakan ekuator mereka.[15] Dilihat dari Bumi, cincin Uranus kadang nampak melingkari planet itu seperti sasaran panah dan bulan-bulannya mengelilinginya seperti jarum-jarum jam, meskipun pada tahun 2007 dan 2008 cincin itu terlihat dari tepi. Tahun 1986, gambar dari Voyager 2 menunjukkan Uranus sebagai planet yang nampak tidak berfitur pada cahaya tampak tanpa pita awan atau badai yang diasosiasikan dengan raksasa lain.[15] Akan tetapi, pengamat di Bumi melihat tanda-tanda perubahan musim dan aktivitas cuaca yang meningkat pada tahun-tahun belakangan bersamaan dengan Uranus mendekati ekuinoksnya. Kecepatan angin di planet Uranus dapat mencapai 250 meter per detik (900 km/jam, 560 mil per jam).[16]

Sejarah

Penemuan

Uranus telah diamati pada banyak kesempatan sebelum penemuannya sebagai planet, namun ia dianggap secara salah sebagai bintang. Pengamatan yang tercatat paling awal adalah pada tahun 1690 saat John Flamsteed mengamati planet itu sedikitnya enam kali, mengkatalogkannya sebagai 34 Tauri. Astronom Perancis, Pierre Lemonnier, mengamati Uranus setidaknya dua puluh kali antara tahun 1750 dan 1769,[17] termasuk pada empat malam berturut-turut.
Replika teleskop yang dipakai oleh Herschel untuk menemukan Uranus di Museum William Herschel, Bath
Sir William Herschel mengamati planet itu pada 13 Maret 1781 saat berada di taman di rumahnya di 19 New King Street di kota Bath, Somerset (sekarang Herschel Museum of Astronomy),[18] namun mulanya melaporkannya (pada 26 April 1781) sebagai sebuah "komet".[19] Herschel "melakukan serangkaian pengamatan terhadap paralaks pada bintang-bintang yang tetap",[20] menggunakan teleskop yang ia desain sendiri.
Dia mencatat dalam jurnalnya "Pada kuartil dekat ζ Tauri … bisa merupakan bintang Nebula atau sebuah komet".[21] Tanggal 17 Maret, dia mencatat, "Aku mencari Komet atau Bintang Nebula itu dan menemukan bahwa ia adalah sebuah Komet, karena ia berubah letaknya".[22] Saat dia mempresentasikan penemuannya pada Royal Society, ia terus menegaskan bahwa dia telah menemukan sebuah komet sementara secara implisit membandingkannya pada planet:[23]
Daya yang aku miliki saat pertama kali Aku melihat komet itu adalah 227. Dari pengamatan Aku tahu bahwa diameter dari bintang-bintang diam tidak secara proporsional membesar dengan daya yang lebih besar, sebagaimana planet; oleh karena itu sekarang Aku menyetel dayanya pada 460 dan 932 dan menemukan bahwa diameter komet itu naik sebanding dengan dayanya, sebagaimana mestinya, dengan perkiraan bahwa ia bukan bintang diam, sementara diameter bintang-bintang yang Aku bandingkan dengannya tidak meningkat dengan rasio yang sama. Lebih dari itu, komet itu diperbesar jauh di luar apa yang mestinya akan terjadi pada cahayanya, nampak kabur dan kurang-jelas dengan kekuatan yang besar ini, sementara bintang-bintang itu mempertahankan kilau dan kekhasannya dari ribuan pengamatan aku tahu mereka akan mempertahankannya. Kelanjutannya menunjukkan bahwa dugaanku berdasar baik, ini terbukti adalah Komet yang belakangan ini kami amati.
Herschel memberitahu Astronomer Royal, Nevil Maskelyne, akan penemuannya dan menerima jawaban keheranan ini darinya pada tanggal 23 April 23: "Aku tidak tahu menyebutnya apa. Mungkin ia planet reguler yang bergerak pada orbit yang hampir melingkar pada Matahari karena Komet bergerak pada elips yang sangat eksentrik. Aku belum melihat koma atau ekor apapun padanya".[24]
Sementara Herschel secara hati-hati terus menggambarkan objek baru ini sebagai sebuah komet, para astronom lain sudah mulai menduga secara lain. Astronom Rusia Anders Johan Lexell memperkirakan jaraknya 18 kali jarak Matahari dari Bumi dan belum satu kometpun yang diamati dengan perihelion empat kali jarak Bumi-Matahari.[25] Astronom Berlin Johann Elert Bode mendeskripsikan penemuan Herschel sebagai "bintang bergerak yang dapat dianggap hingga sekarang ini objek tak diketahui mirip planet yang berkeliling di luar orbit Saturnus".[26] Bode menyimpulkan bahwa orbitnya yang hampir berbentuk lingkaran lebih mirip sebuah planet daripada komet.[27]
Objek itu dengan segera diterima secara universal sebagai sebuah planet. Tahun 1783, Herschel sendiri mengakui fakta ini kepada direktur Royal Society Joseph Banks: "Dengan pengamatan dari para Astronom paling terkenal di Eropa nampaknya bintang baru itu, yang membuatku dihormati karena kutunjukkan kepada mereka pada Maret 1781, adalah sebuah Planet Primer pada Tata Surya kita."[28] Untuk mengakui pencapaian ini, Raja George III memberi Herschel gaji tetap tahunan £200 dengan syarat ia pindah ke Windsor sehingga Keluarga Kerajaan mendapat kesempatan untuk melihat melalui teleskopnya.[29]

Penamaan

Maskelyne meminta Herschel untuk "do the astronomical world the faver [tertulis demikian, 'membantu dunia astronomi'] untuk memberi nama planetmu, yang sepenuhnya milikmu, & yang kami merasa berhutang budi padamu atas penemuannya."[30] Untuk menjawab permintaan Maskelyne, Herschel memutuskan untuk menamai objek itu Georgium Sidus (Bintangnya George), atau "Planet Georgian" untuk menghormati penyokong dirinya yang baru, Raja George III.[31] Dia menjelaskan keputusan ini dalam sebuah surat kepada Joseph Banks:[28]
William Herschel, penemu Uranus
Pada masa dahulu kala sebutan Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus diberikan kepada planet-planet tersebut, sebagai nama pahlawan dan dewa mereka. Pada masa sekarang yang eranya lebih filosofis sulit memungkinkan untuk mendapat pengganti metode yang sama dan menyebutnya Juno, Pallas, Apollo atau Minerva, untuk menjadi nama bagi benda langit kita yang baru. Pertimbangan pertama berupa peristiwa tertentu, atau kejadian luar biasa, nampaknya merupakan kronologinya: jika di masa depan akan ditanyakan, kapan Planet yang terakhir-ditemukan ini ditemukan? Akan menjadi jawaban yang sangat memuaskan mengatakan, 'Pada masa pemerintahan Raja George Ketiga.
Nama yang diusulkan Herschel tidak populer di luar Britania dan beberapa alternatif segera diusulkan. Astronom Jérôme Lalande mengusulkan planet itu dinamai Herschel untuk menghormati penemunya.[32] Namun, Bode, memilih Uranus, versi Latin dewa langit Yunani, Ouranos. Bode berargumen bahwa seperti Saturnus yang merupakan ayah dari Jupiter, planet baru itu mesti diberi nama dari nama ayah Saturnus.[29][33][34] Pada tahun 1789, kolega Bode dari Royal Academy, Martin Klaproth menamai unsur yang baru ditemukan dengan "uranium" untuk mendukung pilihan Bode.[35] Pada akhirnya, saran Bode menjadi yang paling luas digunakan dan menjadi universal pada 1850 saat HM Nautical Almanac Office, yang terakhir yang tidak menggunakannya, beralih dari menggunakan Georgium Sidus kepada Uranus.[33]

Tata nama

Pengucapan nama Uranus dalam bahasa Inggris yang disukai di antara para astronom adalah /ˈjʊərənəs/, dengan tekanan pada suku kata pertama seperti dalam bahasa Latin Ūranus;[36] kontras dengan bahasa sehari-hari /jʊˈreɪnəs/, dengan tekanan pada suku kata kedua dan a panjang, meskipun dua-duanya dianggap dapat diterima. Karena pada daerah yang berbahasa Inggris, ū·rā′·nəs kedengaran seperti "your anus" ('anusmu'), ejaan sebelumnya juga menyembunyikan malu: seperti yang Dr. Pamela Gay, astronom di Southern Illinois University, sebutkan dalam siarannya, untuk menghindari "dikerjai oleh anak kecil sekolahan ... saat ragu-ragu, jangan menekankan apapun dan hanya katakan ūr′·ə·nəs. Dan merekapun lari dengan cepat."[37]
Uranus merupakan satu-satunya planet yang namanya berasal dari tokoh dari mitologi Yunani bukan dari mitologi Romawi. Adjektif dari Uranus adalah "Uranian". Simbol astronomisnya adalah Simbol astronomis Uranus. Simbol itu merupakan gabungan dari simbol untuk Mars dan Matahari karena Uranus adalah Langit dalam mitologi Yunani, yang dianggap didominasi oleh gabungan kekuatan Matahari dan Mars.[38] Simbol astrologisnya adalah Uranus's astrological symbol.svg, disarankan oleh Lalande tahun 1784. Dalam sebuah surat kepada Herschel, Lalande mendeskripsikannya sebagai "un globe surmonté par la première lettre de votre nom" ("sebuah globe yang diatasnya adalah huruf pertama namamu").[32] Dalam bahasa Cina, Jepang, Korea dan Vietnam, nama planet Uranus secara literal dialihbahasakan sebagai bintang raja langit (天王星).[39][40]

Orbit dan rotasi

Gambar teleskop Hubble dari Uranus menunjukkan pita awan, cincin dan bulan-bulan
Uranus mengitari Matahari sekali dalam 84 tahun. Jarak rata-ratanya dari Matahari kira-kira 3 milyar km (sekitar 20 SA). Intensitas sinar matahari di Uranus sekitar 1/400 yang ada di Bumi.[41] Elemen orbitnya dihitung pertama kali tahun 1783 oleh Pierre-Simon Laplace.[25] Dengan berjalannya waktu, perbedaan mulai terlihat antara orbit yang diprediksikan dan yang diamati dan pada tahun 1841, John Couch Adams pertama kali mengajukan bahwa perbedaan itu mungkin disebabkan sentakan gravitasi oleh sebuah planet yang tidak terlihat. Pada tahun 1845, Urbain Le Verrier mulai riset mandirinya sendiri tentang orbit Uranus. Pada 23 September 1846, Johann Gottfried Galle menemukan lokasi satu planet baru, yang kemudian diberinama Neptunus, hampir pada posisi yang diprediksikan oleh Le Verrier.[42]
Periode rotasi interior Uranus adalah 17 jam, 14 menit. Akan tetapi, seperti semua raksasa gas lainnya, atmosfer atasnya mengalami angin badai yang sangat kuat pada arah rotasi. Akibatnya, pada beberapa garis lintang, seperti dua per tiga lintang dari khatulistiwa ke kutub selatan, fitur-fitur atmosfer itu yang nampak bergerak jauh lebih cepat, menjadikan rotasi penuhnya sekecil 14 jam.[43]

Kemiringan sumbu

Sumbu rotasi Uranus terletak pada sisinya dipandang dari bidang Tata Surya, dengan kemiringan sumbu 97,77°. Ini memberinya perubahan musim yang sama sekali tidak seperti planet utama lain. Planet-planet lain dapat dibayangkan sebagai gasing yang berputar termiring-miring relatif terhadap bidang tata surya, sementara Uranus berotasi lebih seperti bola yang menggelinding termiring-miring. Berdekatan dengan waktu solstis Uranian, satu kutubnya menghadap Matahari terus-menerus sedangkan kutub lainnya menghadap ke arah sebaliknya. Hanya segaris daerah sempit di sekitar ekuator yang mengalami pergantian siang-malam dengan cepat, namun dengan Matahari sangat rendah dari kaki langit seperti di daerah kutub di Bumi. Pada sisi orbit Uranus yang lain orientasi kutub-kutubnya terhadap Matahari adalah sebaliknya. Tiap kutub terus-menerus disinari Matahari sekitar 42 tahun, diikuti dengan 42 tahun yang gelap.[44] Dekat waktu ekuinoks, Matahari menghadap ekuator Uranus memberi periode pergantian siang-malam sama seperti yang terlihat pada kebanyakan planet lain. Uranus mencapai ekuinoks terkininya pada tanggal 7 December 2007.[45][46]
Belahan Utara
Tahun
Belahan Selatan
Solstis Musim Dingin
1902, 1986
Solstis Musim Panas
Ekuinoks Musim Semi
1923, 2007
Ekuinoks Musim Gugur
Solstis Musim Panas
1944, 2028
Solstis Musim Dingin
Ekuinoks Musim Gugur
1965, 2049
Ekuinoks Musim Semi
Salah satu akibat orientasi sumbu rotasi ini adalah bahwa, rata-rata dalam satu tahun, daerah kutub menerima masukan energi yang lebih besar dari Matahari daripada daerah ekuatornya. Namun demikian, Uranus lebih panas ekuatornya daripada kutubnya. Mekanisme yang mendasari yang menyebabkan hal ini tidak diketahui. Alasan tidak biasanya kemiringan sumbu Uranus juga tidak diketahui pasti, namun perkiraan umum adalah bahwa selama pembentukan Tata Surya, protoplanet seukuran Bumi bertubrukan dengan Uranus, menyebabkan orientasinya yang miring tersebut.[47] Kutub selatan Uranus menunjuk hampir kepada Matahari saat terbang dekat Voyager 2 tahun 1986. Penyebutan kutub ini sebagai "selatan" menggunakan definisi yang sekarang disetujui oleh Persatuan Astronomi Internasional, yaitu bahwa kutub utara suatu planet atau satelit adalah kutub yang menunjuk ke atas bidang invariabel Tata Surya, kemanapun arah planet itu berputar.[48][49] Akan tetapi, perjanjian yang berbeda kadang digunakan, di mana kutub utara dan selatan suatu benda didefinisikan menurut aturan tangan kanan sehubungan dengan arah rotasi.[50] Menurut sistem koordinat yang belakangan ini, kutub utara Uranus adalah yang disinari Matahari pada tahun 1986.

Kecemerlangan

Dari tahun 1995 sampai 2006, magnitudo tampak Uranus berfluktuasi antara +5,6 dan +5,9; menempatkannya hampir pada batas daya lihat mata telanjang pada +6.5.[8] Diameter angularnya antara 3,4 dan 3,7 detik busur, dibandingkan dengan 16 hingga 20 detik busur untuk Saturnus dan 32 sampai 45 detik busur untuk Jupiter.[8] Saat oposisi, Uranus terlihat dengan mata telanjang dalam langit yang gelap dan tidak terpolusi cahaya dan menjadi sasaran yang mudah bahkan dalam kondisi perkotaan dengan teropong.[6] Dalam teleskop amatir yang lebih besar dengan diameter lensa objektif antara 15 dan 23 cm, planet itu nampak sebagai piringan biru pucat dengan penggelapan tepi yang khas. Dengan teleskop besar yang ukurannya 25 cm atau lebih lebar, pola-pola awan, begitu pula beberapa satelit yang lebih besar, seperti Titania dan Oberon, mungkin juga kelihatan.[51]

[sunting] Struktur internal

Perbandingan ukuran Bumi dan Uranus
Secara kasar Uranus massanya 14,5 kali massa Bumi, menjadikannya planet yang paling ringan diantara planet-planet raksasa, sementara itu kerapatannya 1,27 g/cm³ membuatnya planet paling tidak padat kedua setelah Saturnus.[7] Meskipun bergaristengah sedikit lebih besar daripada Neptunus (kira-kira garis tengah Bumi), Uranus lebih ringan.[5] Nilai ini menandakan bahwa ia terutama terdiri dari beragam es, seperti air, amonia dan metana.[9] Massa total es di bagian dalam Uranus tidak diketahui secara tepat, dengan munculnya gambaran-gambaran berbeda tergantung dari model yang dipilih; namun pasti antara 9,3 dan 13,5 massa Bumi.[9][52] Hidrogen dan helium hanya menyusun sebagian kecil dari keseluruhan, sebesar antara 0,5 dan 1,5 massa Bumi.[9] Massa sisanya (0,5 hingga 3,7 massa Bumi) diperhitungkan untuk massa material batuan.[9]
Model standar struktur Uranus adalah ia terdiri dari tiga lapisan: inti di bagian tengah, mantel ber-es di lapisan tengah dan selubung hidrogen/helium gas.[9][53] Intinya relatif kecil, dengan massa hanya 0,55 massa Bumi dan jari-jari kurang dari 20 persen jari-jari Uranus; mantelnya merupakan bagian terbesar planet tersebut, dengan sekitar 13,4 massa Bumi, sementara itu atmosfer atas relatif kecil, dengan berat sekitar 0,5 massa Bumi dan meluas sampai 20 persen terakhir jari-jari Uranus.[9][53] Inti Uranus kerapatannya sekitar 9 g/cm³, dengan tekanan di tengahnya 8 juta bar (800 GPa) dan suhu sekitar 5000 K.[52][53] Mantel esnya nyatanya tidak terdiri dari es dalam pengertian pada umumnya, tetapi dari fluida panas dan rapat yang terdiri atas air, amonia dan volatil lain.[9][53] Fluida ini, yang berdaya hantar listrik tinggi, kadang-kadang disebut lautan air–amonia.[54] Komposisi terbesar Uranus dan Neptunus sangat berbeda dari Jupiter dan Saturnus, dengan es mendominasi atas gas, oleh karenanya memberi alasan klasifikasi mereka yang terpisah sebagai raksasa es.
Sementara model yang diperkirakan di atas lebih atau kurang standar, ia tidaklah unik; model-model lain juga sesuai dengan pengamatan. Contohnya, jika jumlah substansial hidrogen dan materi batuan bercampur dalam mantel es, massa es total di interior akan lebih kecil dan begitu pula, massa batuan total akan lebih besar. Data yang ada sekarang tidak memungkinkan sains menentukan model mana yang benar.[52] Struktur interior fluida Uranus berarti bahwa ia tidak memiliki permukaan padat. Atmosfer gasnya sedikit demi sedikit berganti menjadi lapisan cairan internal.[9] Namun, demi kemudahan, sebuah bola pepat yang berevolusi ditetapkan di titik dimana tekanan sama dengan 1 bar (100 kPa), dibuat secara kondisional sebagai suatu ‘permukaan’. Uranus mempunyai jari-jari ekuator dan kutub masing-masing 25 559 ± 4 dan 24 973 ± 20 km.[5] Permukaan ini akan digunakan di seluruh artikel ini sebagai titik nol untuk ketinggian.
Panas internal Uranus jelas nampak lebih rendah daripada planet raksasa lain; dalam istilah astronomi, fluks panasnya rendah.[16][55] Penyebab begitu rendahnya suhu internal Uranus masih tidak dimengerti. Neptunus, yang hampir merupakan kembaran Uranus dalam hal ukuran dan komposisi, meradiasikan sebanyak 2,61 kali energi yang diterimanya dari Matahari ke angkasa.[16] Kontrasnya, Uranus, hampir tidak meradiasikan panas berlebih sama sekali. Daya total yang diradiasikan oleh Uranus dalam bagian inframerah jauh dari spektrum adalah 1,06 ± 0,08 kali energi Matahari yang diserap dalam atmosfernya.[10][56] Kenyataannya, fluks panas Uranus hanya 0,042 ± 0,047 W/m², yang lebih rendah daripada panas internal Bumi yang sekitar 0,075 W/m².[56] Suhu terendah yang tercatat di tropopause Uranus adalah 49 K (−224 °C),menjadikan Uranus sebagai planet terdingin dalam Tata Surya.[10][56]
Hipotesis dari perbedaan ketidaksesuaian ini diantaranya bahwa saat Uranus "dipukul" oleh penabrak yang sangat berat yang menyebabkan kemiringan sumbunya yang ekstrim, peristiwa itu juga menyebabkan keluarnya sebagian besar panas primordialnya, meninggalkannya dengan suhu intinya yang sangat menurun.[57] Hipotesis lain adalah bahwa beberapa bentuk penghalang ada di lapisan atas Uranus yang mencegah panas inti mencapai di permukaan.[9] Contohnya, konveksi mungkin berlangsung pada sekumpulan lapisan yang komposisinya berbeda, yang menghalangi penghantaran panas ke atas.[10][56]
Meskipun tidak ada permukaan padat yang terdefinisi dengan jelas dalam interior Uranus, bagian terluar dari selimut gas Uranus yang dapat diakses oleh penginderaan jauh disebut atmosfernya.[10] Kemampuan penginderaan jauh berlanjut ke bawah hingga kira-kira 300 km di bawah level 1 bar (100 kPa), dengan tekanan yang bersesuaian sekitar 100 bar (10 MPa) dan suhu 320 K.[58] Korona yang tipis atmosfer itu meluas jauh hingga lebih dari dua jari-jari planet dari permukaan nominal pada tekanan 1 bar.[59] Atmosfer Uranian dapat dibagi menjadi tiga lapisan: troposfer, antara ketinggian −300 dan 50 km dan tekanan dari 100 sampai 0,1 bar; (10 MPa sampai 10 kPa), Stratosfer, kisaran ketinggiannnya antara 50 dan 4000 km dan tekanan antara 0,1 and 10–10 bar (10 kPa to 10 µPa) dan termosfer/korona yang meluas dari 4.000 km hingga setinggi 50.000 km dari permukaan.[10] Mesosfer tidak ada.

[sunting] Komposisi

Komposisi atmosfer Uranian berbeda dari komposisi Uranus secara keseluruhan, ia terutama terdiri dari hidrogen molekuler dan helium.[10] Fraksi mol helium, yaitu jumlah atom helium per molekul gas, adalah 0,15 ± 0,03[12] di troposfer atas, yang bersesuaian dengan fraksi massa 0,26 ± 0,05.[10][56] Nilai ini sangat dekat dekat fraksi massa helium protosolar 0,275 ± 0,01,[60] menandakan bahwa helium tidak pernah berada di tengah-tengah planet seperti halnya pada raksasa-raksasa gas.[10] Penyusun yang paling melimpah ketiga dari atmosfer Uranian adalah metana (CH4).[10]Metana memiliki pita penyerapan yang kuat pada cahaya tampak dan dekat-inframerah membuat Uranus nampak berwarna hijau-biru atau sian.[10] Molekul metana menempati 2,3% atmosfernya dalam fraksi mol di bawah lapisan awan metana pada level tekanan 1,3 bar (130 kPa); ini menyatakan kira-kira 20 hingga 30 kali limpahan karbon yang ditemukan di Matahari.[10][11][61] Rasio pencampuran [e] jauh lebih rendah di atmosfer atas dikarenakan suhunya yang sangat rendah, yang menurunkan level kejenuhan dan menyebabkan metana yang berlebih membeku.[62] Kelimpahan senyawa yang kurang volatil seperti amonia, air dan hidrogen sulfida pada atmosfer yang dalam tidak begitu diketahui. Namun, mungkin nilainya juga lebih tinggi daripada yang ada di Matahari.[10][63] Selain metana, sejumlah kecil berbagai hidrokarbon ditemukan di stratosfernya Uranus, yang diperkirakan dihasilkan dari metana oleh fotolisis yang diinduksi oleh radiasi ultraviolet Matahari.[64] Mereka termasuk etana (C2H6), asetilena (C2H2), metilasetilena (CH3C2H), diasetilena (C2HC2H).[62][65][66] Spektroskopi juga mengungkapkan jejak-jejak uap air, karbon monoksida dan karbon dioksida di atmosfer atas, yang hanya dapat berasal dari sumber luar seperti debu yang jatuh dan komet.[65][66][67]

[sunting] Troposfer

Profil suhu troposfer dan stratosfer bawah Uranian. Lapisan awan dan kabut juga ditandai.
Troposfer adalah bagian atmosfer terbawah dan paling rapat dan bercirikan dengan turunnya suhu bersama dengan naiknya ketinggian.[10] Suhu menurun dari sekitar 320 K di dasar troposfer nominal pada −300 km hingga 53 K pada 50 km.[61][58] Suhu di daerah atas terdingin dari troposfer (tropopause) sebenarnya bervariasi dalam kisaran antara 49 dan 57 K bergantung pada ketinggian di planet.[10][55] Daerah tropopause bertanggungjawab bagi kebanyakan pancaran inframerah jauh panas planet itu dan oleh karenanya menentukan suhu efektif 59,1 ± 0,3 K.[55][56]
Troposfernya dipercaya memiliki struktur awan yang sangat kompleks; awan air dihipotesiskan terletak dalam kisaran tekanan 50 sampai 100 bar (5 sampai 10 MPa), awan amonium hidrosulfida dalam kisaran 20 sampai 40 bar (2 sampai 4 MPa), awan amonia atau hidrogen sulfida antara 3 dan 10 bar (0,3 to 1 MPa) dan terakhir awan metana tipis yang terdeteksi langsung pada 1 sampai 2 bar (0,1 sampai 0,2 MPa).[10][11][58][68] Troposfer Uranus merupakan bagian atmosfernya yang sangat dinamis, menunjukkan angin yang kuat, awan yang cerah dan perubahan musim, yang akan dibahas di bawah.[16]

[sunting] Atmosfer atas

Lapisan tengah atmosfer Uranian adalah stratosfer, dimana suhu umumnya naik sesuai dengan naiknya ketinggian dari 53 K di tropopause sampai antara 800 dan 850 K di dasar termosfer.[59] Pemanasan stratosfer disebabkan oleh penyerapan radiasi UV dan inframerah Matahari oleh metana dan hidrokarbon lain,[69] yang terbentuk di bagian atmosfer ini sebagai hasil dari fotolisis metana.[64] Panas juga dihantarkan dari termosfer yang panas itu.[69] Hidrokarbon menempati lapisan yang relatif sempit pada ketinggian antara 100 dan 280 km yang bersesuaian dengan kisaran tekanan 10 hingga 0,1 mbar (1000 hingga 10 kPa) dan suhu antara 75 dan 170 K.[62][65] Hidrokarbon yang paling melimpah adalah metana, asetilena dan etana dengan rasio pencampuran sekitar 10−7 relatif pada hidrogen. Rasio pencampuran karbon monoksida sama pada ketinggian-ketinggian ini.[62][65][67] Hidrokarbon yang lebih berat dan karbon dioksida rasio pencampurannya sebesar tiga kali lebih rendah.[65] Rasio kelimpahan air adalah sekitar 7×10−9.[66] Etana dan asetilena cenderung berkondensasi bagian bawah stratosfer dan tropopause yang lebih dingin (di bawah level 10 mBar) membentuk lapisan kabut,[64] yang mungkin sebagian bertanggungjawab bagi penampilan Uranus yang biasa. Akan tetapi, konsentrasi hidrokarbon di stratosfer Uranian di atas kabut tersebut rendah sekali dibandingkan dengan konsentrasi pada stratosfer planet raksasa lain.[62][70]
Lapisan terluar atmosfer Uranian adalah termosfer dan korona, yang suhunya seragam sekitar 800 hingga 850 K.[10][70] Sumber panas yang diperlukan untuk mempertahankan nilai sedemikian tidak dimengerti, karena baik radiasi UV jauh dan UV ekstrim maupun aktivitas aurora tidak dapat memberi energi yang diperlukan. Efisiensi pendinginan yang lemah itu yang diakibatkan kurangnya hidrokarbon di stratosfer di atas level tekanan 0,1 mBar mungkin juga ikut menyebabkannya.[59][70] Selain hidrogen molekuler, termosfer-korona mengandung bagian besar atom hidrogen. Massa mereka yang kecil bersama dengan suhu yang tinggi menjelaskan mengapa korona itu meluas sejauh 50 000 km atau dua jari-jari Uranian dari planet itu.[59][70] Korona yang meluas ini merupakan fitur Uranus yang unik.[70] Efeknya termasuk gaya hambat terhadap partikel kecil yang mengorbit Uranus, secara umum menyebabkan berkurangnya debu pada cincin Uranian.[59] Termosfer Uranian, bersama dengan bagian atas stratosfer, bersesuaian dengan ionosfer Uranus.[61] Pengamatan menunjukkan bahwa ionosfer tersebut berada pada ketinggian dari 2 000 sampai 10 000 km.[61] Ionosfer Uranian lebih rapat daripada ionosfer Saturnus maupun Neptunus, yang mungkin muncul dari konsentrasi rendah dari hidrokarbon di stratosfer.[70][71] Ionosfer itu dipertahankan terutama oleh radiasi UV Matahari dan kerapatannya bergantung pada aktivitas Matahari.[72] Aktivitas Aurora di sini kecil dibandingkan dengan pada Jupiter dan Saturnus.[70][73]

[sunting] Cincin planet

Cincin-cincin dalam Uranus. Cincin luar yang terang adalah cincin ε, delapan cincin lain juga ada.
Sistem cincin Uranian
Uranus mempunyai sistem cincin planet yang rumit, yang merupakan sistem demikian yang kedua yang ditemukan di Tata Surya setelah cincin Saturnus.[74] Cincin-cincin tersebut tersusun dari partikel yang sangat gelap, yang beragam ukurannya dari mikrometer hingga sepersekian meter.[15] Tiga belas cincin yang berbeda saat ini diketahui, yang paling terang adalah cincin ε (epsilon). Semua cincin Uranus (kecuali dua) sangat sempit—umumnya mereka lebarnya beberapa kilometer. Cincin tersebut mungkin cukup muda; pertimbangan dinamis menandakan bahwa mereka tidak terbentuk bersamaan dengan pembentukan Uranus. Materi di cincin-cincin itu mungkin dulu adalah bagian dari satu (atau beberapa) bulan yang terpecah oleh tubrukan berkecepatan tinggi. Dari banyak pecahan-pecahan yang terbentuk sebagai hasil dari tabrakan itu hanya beberapa partikel yang bertahan dalam jumlah terbatas zona stabil yang bersesuaian dengan cincin yang ada sekarang.[74][75]
William Herschel mendeskripsikan cincin yang mungkin ada di sekitar Uranus pada 1789. Penampakan ini umumnya dianggap meragukan, karena cincin-cincin itu cukup redup dan pada dua abad berikutnya tak satupun yang diketahui oleh pengamat lain. Namun Herschel masih membuat deskripsi akurat tentang ukuran cincin epsilon, sudut relatifnya terhadap Bumi, warna merahnya dan perubahannya yang nampak bersamaan dengan Uranus mengitari Matahari.[76][77] Sistem cincin itu benar-benar ditemukan pada 10 Maret 1977 oleh James L. Elliot, Edward W. Dunham dan Douglas J. Mink menggunakan Kuiper Airborne Observatory. Penemuan itu merupakan keberuntungan; mereka berencana menggunakan okultasi bintang SAO 158687 oleh Uranus untuk mempelajari atmosfer planet itu. Akan tetapi, saat pengamatan mereka dianalisis, mereka menemukan bahwa bintang itu telah menghilang sebentar dari pandangan lima kali sebelum dan sesudah ia tidak nampak di balik planet itu. Mereka menyimpulkan bahwa pasti ada suatu sistem cincin di sekitar planet tersebut.[78] Kemudian mereka mendeteksi empat cincin tambahan.[78] Cincin-cincin itu langsung dicitrakan saat Voyager 2 lewat dekat Uranus pada 1986.[15] Voyager 2 juga menemukan dua cincin tambahan yang nampak redup sehingga total jumlahnya menjadi sebelas.[15]
Pada Desember 2005, Teleskop angkasa Hubble mendeteksi sepasang cincin yang sebelumnya tidak diketahui. Yang terbesar terletak pada dua kali jarak cincin yang telah diketahui dari planet itu. Cincin-cincin baru ini begitu jauh dari planet tersebut hingga mereka disebut sistem cincin "luar". Hubble juga melihat dua satelit kecil yang salah satunya, Mab, berbagi orbit dengan cincin terluar yang baru ditemukan. Cincin-cincin baru ini membuat jumlah keseluruhan cincin Uranian menjadi 13.[79] Pada April 2006, gambar cincin baru tersebut dengan Observatorium Keck menghasilkan warna cincin-cincin luar: yang terluar biru dan yang lainnya merah.[80][81] Satu hipotesis mengenai warna biru cincin luar tersebut adalah bahwa ia terdiri atas partikel kecil air es dari permukaan Mab yang cukup kecil untuk menghamburkan cahaya biru.[80][82] Kontras dengan itu, cincin-cincin dalam planet itu nampak abu-abu.[80]

[sunting] Medan magnet

Medan magnet Uranus seperti dilihat oleh Voyager 2 pada tahun 1986. S dan N adalah kutub selatan dan utara magnetik.
Sebelum kedatangan Voyager 2, tidak ada pengukuran magnetosfer Uranian yang dilakukan, sehingga sifatnya tetap jadi misteri. Sebelum tahun 1986, para astronom telah memperkirakan medan magnet Uranus segaris dengan angin matahari , maka karenanya ia akan segaris dengan kutub planet itu yang terletak di ekliptika.[83]
Pengamatan Voyager' mengungkapkan bahwa medan magnet Uranus aneh, baik karena ia tak berasal dari pusat geometrik planet tersebut dan karena ia miring 59° dari poros rotasi.[83][84] Faktanya dwikutub magnetiknya bergeser dari tengah planet itu ke kutub rotasi selatan sejauh sepertiga radius planet itu.[83] Geometri yang tidak biasa ini menyebabkan magnetosfer yang sangat tidak simetris, dimana kuat medan magnet pada permukaan di belahan selatan dapat serendah 0,1 gauss (10 µT), sedangkan di belahan utara kuatnya dapat setinggi 1,1 gauss (110 µT).[83] Medan rata-rata di permukaan adalah 0,23 gauss (23 µT).[83] Sebagai perbandingan, medan magnet Bumi kuatnya kira-kira sama pada kedua kutub dan "ekuator magnetik"nya kira-kira sejajar dengan ekuator geografisnya.[84] Momen dipol Uranus 50 kali momen dipol Bumi.[83][84] Neptunus juga punya medan magnetik yang bergeser dan miring, menyarankan bahwa ini mungkin fitur umum raksasa es.[84] Satu hipotesis ialah bahwa, tidak seperti medan magnet planet kebumian dan raksasa gas, yang dibangkitkan dalam inti mereka, medan magnet raksasa es dibangkitkan oleh gerakan pada kedalaman yang relatif dangkal, contohnya, di lautan air–amonia.[54][85]
Meskipun penjajarannya mengundang keingintahuan, dalam segi lain magnetosfer Uranian mirip seperti planet lain: ia memiliki kejutan busur yang berlokasi 23 radius Uranian darinya, magnetopause pada 18 jari-jari Uranian, ekor magnetofer yang terbentuk penuh, serta sabuk radiasi.[83][84][86] Secara keseluruhan, struktur magnetosfer Uranus berbeda dari Jupiter dan lebih mirip dengan Saturnus.[83][84] Ekor magnetosfer Uranus memanjang di balik planet itu ke luar angkasa sejauh jutaan kilometer dan terpuntir oleh rotasi menyamping planet itu menjadi seperti pembuka tutup botol yang panjang.[83][87]
Di magnetosfer Uranus terdapat partikel bermuatan: proton dan elektron dengan sejumlah kecil ion H2+.[84][86] Tidak ada ion yang lebih berat yang terdeteksi. Banyak partikel ini mungkin berasal dari korona atmosfernya yang panas.[86] Energi ion dan elektron masing-masing bisa setinggi 4 dan 1,2 megaelektronvolt.[86] Kerapatan ion berenergi rendah (di bawah 1 kiloelektronvolt) di magnetosfer dalam adalah sekitar 2 cm−3.[88] Populasi partikel ini sangat dipengaruhi oleh bulan-bulan Uranian yang melalui magnetosfer itu meninggalkan celah-celah yang dapat diketahui.[86] Fluks partikelnya cukup tinggi untuk menyebabkan penggelapan atau pencuacaan angkasa dari permukaan bulan dalam skala waktu yang secara astronomis cepat 100.000 tahun.[86] Ini mungkin penyebab dari warna bulan-bulan dan cincin-cincinnya yang gelap seragam.[75] Uranus mempunyai aurora yang terbentuk dengan baik, yang terlihat sebagai busur yang terang di sekitar kedua kutub magnetik.[70] Namun, tidak seperti pada Jupiter, Uranus auroranya nampak tidak penting bagi keseimbangan energi termosfer planetnya.[73]

[sunting] Iklim

Belahan selatan Uranus dalam warna yang kira-kira alami (kiri) dan pada panjang gelombang yang lebih tinggi (kanan), menunjukkan pita-pita awannya yang redup dan "tudung" atmosfer seperti dilihat oleh wahana Voyager 2
Pada panjang gelombang ultraviolet dan cahaya nampak, atmosfer Uranus nampak biasa sekali dibandingkan dengan raksasa gas lain, bahkan dengan Neptunus, yang sangat mirip dengannya dari segi lain.[16] Saat Voyager 2 terbang mendekati Uranus pada 1986, ia mengamati total 10 fitur awan di seluruh bagian planet itu.[15][89] Satu penjelasan yang diajukan atas kurangnya fitur ini adalah bahwa panas internal Uranus nampak jelas lebih rendah daripada panas internal planet-planet raksasa lain. Suhu terendah yang tercatat di tropopause Uranus adalah 49 K, menjadikan Uranus planet terdingin dalam Tata Surya, lebih dingin daripada Neptunus.[10][56]

[sunting] Struktur berpita, angin dan awan

Kecepatan angin zona di Uranus. Daerah yang diberi bayangan menunjukkan kerah selatan dan pasangan utaranya nanti. Kurva merah adalah penyesuaian simetris terhadap data itu.
Pada 1986 Voyager 2 menemukan bahwa belahan selatan Uranus yang terlihat dapat dibagi menjadi dua daerah: kap kutub yang terang dan pita ekuator yang gelap (lihat gambar di kanan).[15] Perbatasan mereka terletak pada sekitar −45° garis lintang. Suatu pita sempit yang menempati kisaran garis lintang dari −45 sampai −50° merupakan fitur besar paling terang pada permukaan kentara planet Uranus.[15][90] Ia disebut "kerah" selatan. Kap dan kerah tersebut diduga sebagai daerah yang rapat dari awan metana yang terletak dalam kisaran tekanan 1,3 sampai 2 bar (lihat atas).[91] Namun sayang Voyager 2 tiba selama tinggi musim panas planet itu dan tidak bisa mengamati belahan utara. Akan tetapi, pada permulaan abad kedua puluh satu, saat daerah kutub utara terlihat, Teleskop angkasa Hubble dan Keck tidak mengamati ada kerah maupun kap di belahan utara.[90] Jadi Uranus kelihatannya asimetris: terang dekat kutub selatan dan gelap seragam di daerah di utara kerah selatan.[90] Selain struktur berpita skala besar, Voyager 2 mengamati sepuluh awan terang kecil, kebanyakan letaknya beberapa derajat ke utara dari kerah itu.[15] Dalam semua segi lain Uranus terlihat seperti planet yang mati dinamis pada tahun 1986.
Bintik gelap pertama yang diamati di Uranus. Gambar didapat oleh ACS pada HST pada 2006.
Namun pada tahun 1990-an, jumlah fitur awan terang yang teramati meningkat pesat sebagian karena teknik pencitraan resolusi tinggi yang baru menjadi tersedia.[16] Mayoritas mereka ditemukan di belahan utara Uranus saat ia mulai kelihatan.[16] Penjelasan mula-mula—bahwa awan-awan terang itu lebih mudah diidentifikasi di bagian gelap planet tersebut, sedangkan di belahan selatan kerah terangnya menutupi mereka—ditunjukkan tidak benar: banyak sebenarnya fitur-fitur itu memang meningkat pesat.[92][93] Namun demikian, ada perbedaan antara awan-awan di tiap belahan planet itu. Awan-awan di utara lebih kecil, lebih tajam dan lebih terang.[93] Nampaknya mereka terletak pada tempat yang lebih tinggi.[93] Awan-awan itu masa hidupnya beragam. Beberapa awan kecil bertahan beberapa jam, sementara sedikitnya satu awan selatan mungkin telah ada sejak terbang dekatnya Voyager.[16][89] Pengamatan terbaru juga menemukan bahwa fitur awan di Uranus punya banyak persamaan dengan yang ada di Neptunus.[16] Sebagai contoh, bintik-bintik gelap yang umum terdapat di Neptunus tidak pernah diamati di Uranus sebelum tahun 2006, saat fitur demikian yang pertama dicitrakan.[94] Diperkirakan bahwa Uranus menjadi lebih mirip Neptunus selama musim ekuinoksnya.[95]
Pelacakan banyak fitur-fitur awan memungkinkan penentuan angin zona yang berhembus di troposfer atas Uranus.[16] Di ekuator arah angin adalah retrograd, yang artinya bahwa mereka berhembus ke arah sebaliknya dari rotasi planet itu. Kecepatan mereka dari −100 hingga −50 m/s.[16][90] Kecepatan angin meningkat dengan jarak dari ekuator, mencapai nilai nol pada garis lintang dekat ±20°, dimana suhu troposfer minimum berada.[16][55] Dekat kutub-kutubnya, angin berganti arahnya menjadi prograd, mengalir searah dengan rotasi planetnya. Kecepatan angin terus meningkat mencapai nilai maksimanya pada garis lintang ±60° sebelum jatuh ke nol di kutub.[16] Kecepatan angin pada garis lintang −40° berkisar dari 150 hingga 200 m/s. Karena kerah di situ mengaburkan semua awan di bawah paralel itu, kecepatan yang ada di antaranya dan kutub selatan tidak mungkin diukur.[16] Kontras dengan itu, di belahan utaranya kecepatan angin maksimum setinggi 240 m/s diamati dekat garis lintang +50°.[16][90][96]

[sunting] Variasi musim

Uranus pada 2005. Cincin-cincin, kerah selatan dan sebuah awan terang di belahan utara terlihat.
Untuk periode singkat dari Maret hingga Mei 2004, sejumlah awan besar muncul di atmosfer Uranian, memberinya penampilan yang mirip Neptunus.[93][97] Pengamatan-pengamatan termasuk kecepatan angin pemecah rekor 229 m/s (824 km/jam) badai petir yang bertahan lama yang disebut sebagai "Fourth of July fireworks" ("kembang api empat Juli") .[89] Pada tanggal 23 Augustus, 2006, peneliti-peneliti di Space Science Institute (Boulder, CO) dan University of Wisconsin mengamati sebuah bintik gelap di permukaan Uranus, memberi para astromon pengetahuan lebih terhadap aktivitas atmosfer planet tersebut.[94] Sebab kenaikan aktivitas secara tiba-tiba ini mesti terjadi tidak sepenuhnya diketahui, tetapi nampak bahwa kemiringan sumbu Uranus yang ekstrim menyebabkan variasi musim yang ekstrim pada cuacanya.[46][95] Menentukan sifat variasi musim ini adalah sulit karena data yang baik tentang atmosfer ini telah ada kurang dari 84 tahun, atau satu tahun Uranian penuh. Sejumlah penemuan telah dibuat. Fotometri selama masa setengah tahun Uranian (mulai pada tahun 1950-an) menunjukkan variasi yang beraturan dalam kecerahan pada dua pita spektrum, dengan nilai maksimal terjadi saat soltis dan nilai minimal saat ekuinoks.[98] Variasi periodik yang mirip, dengan nilai maksimal saat soltis, telah diketahui dalam pengukuran gelombang mikro dari troposfer dalam yang dimulai tahun 1960-an.[99] Pengukuran suhu stratosfer yang dimulai tahun 1970-an juga menunjukkan nilai minimum dekat soltis 1986.[69] Mayoritas variabilitas ini dipercaya terjadi karena perubahan dalam geometri pengamatan.[92]
Akan tetapi ada beberapa alasan untuk dipercaya bahwa perubahan-perubahan musim fisik terjadi di Uranus. Sementara planet tersebut diketahui memiliki daerah kutub selatan yang terang, kutub utaranya cukup redup, yang tidak cocok dengan model perubahan iklim yang diuraikan di atas.[95] Selama solstis utara sebelumnya tahun 1944, Uranus menampilkan kenaikan tingkat kecemerlangan, yang menyarankan bahwa kutub utara tidaklah selalu gelap sekali.[98] Informasi ini menandakan bahwa kutub yang terlihat menjadi terang pada suatu waktu sebelum solstis dan mejadi gelap setelah ekuinoks.[95] Analisis terperinci data cahaya tampak dan gelombang mikro mengungkapkan bahwa perubahan terang yang berkala itu tidak sepenuhnya simetris di sekitar waktu solstis, yang juga menandakan suatu perubahan pada pola-pola albedo meridional.[95] Akhirnya pada 1990-an, bersamaan dengan Uranus meninggalkan solstisnya, Teleskop Hubble dan teleskop permukaan Bumi mengungkapkan bahwa kap kutub selatan menjadi gelap dengan jelas (kecuali kerah selatan, yang tetap terang),[91] sementara belahan utaranya menunjukkan aktivitas yang meningkat,[89] seperti pembentukan awan dan angin yang lebih kencang, menguatkan perkiraan bahwa ia akan segera menjadi terang.[93]
Mekanisme perubahan-perubahan fisik itu masih tidak jelas.[95] Berdekatan dengan solstis musim panas dan musim dingin, belahan-belahan Uranus terletak secara bergantian pada penyinaran penuh Matahari atau menghadap angkasa jauh. Menjadi terangnya belahan yang disinari Matahari itu dipekirakan hasil dari penebalan lokal awan dan kabut metana yang terletak troposfer.[91] Kerah yang terang pada garis lintang −45° juga berhubungan dengan awan-awan metana.[91] Perubahan-perubahan lain di daerah kutub selatan dapat dijelaskan oleh perubahan-perubahan pada lapisan awan rendah.[91] Variasi pancaran gelombang mikro dari planet itu mungkin disebabkan oleh suatu perubahan pada sirkulasi troposfer dalam, karena awan dan kabut yang tebal mungkin menghambat konveksi.[100] Sekarang dengan sedang tibanya ekuinoks musim semi dan musim gugur di Uranus, dinamikanya juga berubah dan konveksi dapat berlangsung lagi.[89][100]

Neptunus

Neptunus merupakan planet terjauh (kedelapan) jika ditinjau dari Matahari.
Neptunus memiliki jarak rata-rata dengan Matahari sebesar 4.450 juta km. Neptunus memiliki diameter mencapai 49.530 km dan memiliki massa 17,2 massa Bumi. Periode rotasi planet ini adalah 16,1 jam, sedangkan periode revolusi adalah 164,8 tahun. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan terdapat lapisan tipis silikat. Komposisi penyusun planet ini adalah besi dan unsur berat lainnya. Planet Neptunus memiliki 8 buah satelit, di antaranya Triton, Proteus, Nereid dan Larissa.

Pluto

Pluto (nama resmi: 134340) adalah sebuah planet katai (dwarf planet) dalam Tata Surya. Sebelum 24 Agustus 2006, Pluto berstatus sebagai sebuah planet dan setelah pengukuran, merupakan planet terkecil dan terjauh (urutan kesembilan) dari matahari.
Pada 7 September 2006, nama Pluto diganti dengan nomor saja, yaitu 134340. Nama ini diberikan oleh Minor Planet Center (MPC), organisasi resmi yang bertanggung jawab dalam mengumpulkan data tentang asteroid dan komet dalam tata surya kita. [1]
Pada 1978 Pluto diketahui memiliki satelit yang berukuran tidak terlalu kecil darinya bernama Charon (berdiameter 1.196 km). Kemudian ditemukan lagi satelit lainnya, Nix dan Hydra.
Setelah 75 tahun semenjak ditemukan, Pluto masih terbalut misteri. Saat ini wahana nirawak New Horizons telah diluncurkan untuk meneliti Pluto dan diperkirakan akan mendekati Pluto dalam jarak terkecil pada Juli 2015.

Statistik

Sejak ditemukan oleh Clyde William Tombaugh, seorang astronom muda di Observatorium Lowell, pada 18 Februari 1930, Pluto kemudian menjadi salah satu anggota dari Tata Surya yang paling jauh letaknya.
Jarak Pluto dengan matahari adalah 5.900,1 juta kilometer. Pluto memiliki diameter yang mencapai 4.862 km dan memiliki massa 0,002 massa Bumi. Periode rotasi Pluto adalah 6,39 hari, sedangkan periode revolusi adalah 248,4 tahun. Bentuk Pluto mirip dengan Bulan dengan atmosfer yang mengandung metan. Suhu permukaan Pluto berkisar -233oCelsius sampai dengan-223o Celsius, sehingga sebagian besar berwujud es.

Status Pluto sebagai planet

Kalau melihat sejarahnya, Pluto sebenarnya ditemukan lantaran adanya teori mengenai planet kesembilan dalam sistem tata surya Bimasakti.
Baru kemudian setelah Clyde mampu menunjukkan bukti-bukti nyata dalam penelitiannya, akhirnya Pluto resmi menjadi salah satu planet yang menentukan rotasi galaksi ini.
Pada saat Pluto ditemukan, ia hanya diketahui sebagai satu-satunya objek angkasa yang berada setelah Neptunus. Kemudian, Charon, satelit yang mengelilingi Pluto sempat dikira sebagai planet yang sebenarnya. Akhirnya keberadaan satelit Charon ini semakin menguatkan status Pluto sebagai planet
Akan tetapi, para astronom kemudian menemukan sekitar 1.000 objek kecil lain di belakang 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 Obyek 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 Obyek 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, obyek ini juga memiliki satelit.
Pluto sendiri, dengan orbit memanjangnya yang aneh, memiliki perilaku lebih mirip objek Sabuk Kuiper dibanding sebuah planet, demikian anggapan beberapa astronom. Orbit Pluto yang berbentuk elips tumpang tindih dengan orbit Neptunus. Orbitnya terhadap Matahari juga terlalu melengkung dibandingkan delapan objek yang diklasifikasikan sebagai planet. Pluto juga berukuran amat kecil, bahkan lebih kecil dari Bulan, sehingga terlalu kecil untuk disebut planet.
Setelah Tombaugh wafat tahun 1997, beberapa astronom menyarankan agar International Astronomical Union, sebuah badan yang mengurusi penamaan dan penggolongan benda langit, menurunkan pangkat Pluto bukan lagi sebagai planet. Selain itu beberapa astronom juga tetap ingin menerima Pluto sebagai sebuah planet. Alasannya, Pluto memiliki bentuk bundar seperti planet, sedangkan komet dan asteroid cenderung berbentuk tak beraturan. Pluto juga mempunyai atmosfer dan musim layaknya planet.
Pada 24 Agustus 2006, dalam sebuah pertemuan Persatuan Astronomi Internasional, 3.000 ilmuwan astronomi memutuskan untuk mengubah status Pluto menjadi "planet katai".

Asal-usul nama

Mengenai masalah ini juga sempat menjadi kontroversi. Karena sempat membuat banyak pihak saling berselisih paham. Banyak yang bilang nama ini berasal dari karakter anjing dalam komik Walt Disney. Kenyataan bahwa komik tersebut memulai debutnya pada tahun yang sama dengan penemuan benda angkasa tersebut oleh manusia dipercaya banyak pihak sebagai salah satu alasannya.
Nama Pluto juga merupakan nama seorang dewa dari kebudayaan Romawi yang menguasai dunia kematian (Hades dalam kebudayaan Yunani). Nama ini diberikan mungkin karena benda angkasa ini sama gelap dan dinginnya dengan dewa tersebut,selain juga misteri yang menyelimutinya.
Ternyata banyak nama lain yang pernah ditolak untuk menamai planet baru tersebut. Salah satunya adalah Minerva, yang berarti dewi ilmu pengetahuan. Alasannya jelas, karena nama tersebut sudah dipergunakan untuk hal yang lain. Lalu ada nama Constante, merujuk pada nama pendiri observatorium tempat Clyde bekerja, Constante Lowell. Namun pemberian nama Lowell juga ditolak secara perlahan-lahan.

Diselimuti misteri

Hingga kini bisa dibilang Pluto adalah salah satu benda angkasa yang paling jarang diteliti manusia. Berbagai alasan menyebabkan berbagai proyek untuk meneliti Pluto terhenti.

Wahana peneliti

Salah satu penelitian yang cukup serius akhirnya digelar juga untuk melihat Pluto, yaitu penelitian pihak AS melalui NASA, yang mengirimkan satu set pesawat tanpa awak untuk mendata daerah permukaan Pluto, karakteristik geografi dan geomorfologi secara global dan mencari data struktur atmosfer yang melingkupi Pluto.
Sebuah ekspedisi yang dinamakan Pluto Express direncanakan mulai meluncur ke angkasa pada Desember 2004 dan direncanakan tiba di Pluto paling lama pada tahun 2008, namun ekspedisi ini akhirnya dibatalkan pada tahun 2000 karena masalah dana dan digantikan sebuah misi baru bernama New Horizons (diluncurkan Januari 2006). Pesawat ini akan melintasi Pluto dan Charon, satelit alaminya dan kemudian mengirimkan foto-foto ke Bumi. Salah satu studi yang akan dilakukan Horizons mencakup masalah atmosfer yang ada di lapisan satelit Pluto tersebut. New Horizons juga direncanakan akan terbang menuju Sabuk Kuiper.
Hingga kini dipercaya Pluto memiliki sifat atmosfer yang paling asli semenjak memisahkan diri dari matahari. Lapisan atmosfer ini juga dikenal sebagai lapisan paling dingin yang pernah dimasuki sebuah pesawat misi angkasa luar dari bumi.

 


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar